球閥工作原理及特點(diǎn)

球閥工作原理及特點(diǎn)：
球閥在管道上主要用于切斷、分配和改變介質(zhì)流動(dòng)方向，設計成V 形開(kāi)口的球閥還具有良好的流量調節功能。 球閥只需要用旋轉90度的操作和很小的轉動(dòng)力矩就能關(guān)閉嚴密。完全平等的閥體內腔為介質(zhì)提供了阻力很小、直通的流道。球閥不僅結構簡(jiǎn)單、密封性能好，而且在一定的公稱(chēng)通經(jīng)范圍內體積較小、重量輕、材料耗用少、安裝尺寸小，并且驅動(dòng)力矩小，操作簡(jiǎn)便、易實(shí)現快速啟閉，易于操作和維修，適用于水、溶劑、酸和天然氣等一般工作介質(zhì)，而且還適用于工作條件惡劣的介質(zhì)，如氧氣、過(guò)氧化氫、甲烷和乙烯等。球閥閥體可以是整體的，也可以是組合式的。


球閥用帶圓形通孔的球體作啟閉件,球體隨閥桿轉動(dòng),以實(shí)現啟閉動(dòng)作的閥門(mén)。球閥是由旋塞閥演變而來(lái)，又稱(chēng)球形旋塞閥。球閥的啟閉件作為一個(gè)球體，利用球體繞閥桿的軸線(xiàn)旋轉90度實(shí)現開(kāi)啟和關(guān)閉的目的。

介質(zhì)，而且還適用于工作條件惡劣的介質(zhì)，如氧氣、過(guò)氧化氫、甲烷和乙烯等。球閥閥體可以是整體的，也可以是組合式的。球閥是本世紀50年代問(wèn)世的一種新型閥門(mén)。在短短的30多年里，是近十幾年來(lái)發(fā)展*快的閥門(mén)品種之一。特別是在美、德、日、法、意、西、英等工業(yè)發(fā)達國家，球閥的使用非常廣泛，使用品種和數量仍在繼續擴大，并向高溫、高壓、大口經(jīng)、高密封性、長(cháng)壽命、優(yōu)良的調節性能以及一閥多功能方向發(fā)展，其可靠性及其他性能指標均達到較高水平，并已部分取代閘閥、截止閥、節流閥。它在航天、石油化工、長(cháng)輸管線(xiàn)、輕工食品、建筑等許多方面都得到了廣泛的應用。這是因為，球閥與其它閥類(lèi)相比，具有許多突出的優(yōu)點(diǎn)。

球閥的主要特點(diǎn)如下：

1) 球閥流體阻力小，具有*低的流阻(實(shí)際上為零)。

  球閥一般有縮徑和不縮徑通道兩種結構。無(wú)論那種結構，球閥的流阻系數都比較小。特別是所謂全流量型，即不縮徑的球閥，由于其通道直徑等于管道內徑，局部阻力損失只有同等長(cháng)度管道的摩擦阻力，即在所有閥門(mén)中，這種球閥的流阻*小。在火箭發(fā)射及其試驗系統中，要求輸送管道的阻力越小越好。減少管路系統的阻力有兩個(gè)途徑：一是降低流體流速，為此需要增大管徑和閥門(mén)通徑，這對于管路系統的經(jīng)濟性往往會(huì )產(chǎn)生不利的影響，特別對低溫輸送系統(液氫)是極為不利的；一是減小閥門(mén)的局部阻力，因此，球閥自然就成了*佳選擇。

(2) 球閥啟閉開(kāi)關(guān)迅速、方便。由于球閥在一般情況下只需手柄轉動(dòng)90°就完成了全開(kāi)或全關(guān)動(dòng)作，很容易實(shí)現快速啟閉?？蓪?shí)現快速啟閉，某些結構的啟閉時(shí)間僅為0.05～0.1s，以保證能用于試驗臺的自動(dòng)化系統中?？焖賳㈤]閥門(mén)時(shí)，操作無(wú)沖擊。

(3) 球閥密封性能好。目前，絕大多數球閥的閥座都是用聚四氟乙烯等彈性材料制造，金屬與非金屬材料組成的密封副，通常稱(chēng)為軟密封。一般說(shuō)來(lái)，軟密封的密封性容易保證，而且對密封表面的加工精度與表面粗糙度要求也不很高。

(4) 球閥使用壽命長(cháng)。由于聚四氟乙烯有良好的自潤滑性，與球體的摩擦磨損小，而且由于球體加工工藝的改進(jìn)，使粗糙度降低，從而提高了球閥的使用壽命。據報道，美國W-K-M公司在試驗室內對球閥進(jìn)行壽命試驗，開(kāi)關(guān)次數超過(guò)10萬(wàn)次。

(5) 球閥可靠性高主要是因為：①球體與閥座一對密封副不會(huì )發(fā)生擦傷、急劇磨損等故障，在工作時(shí)不會(huì )卡住(在無(wú)潤滑劑時(shí))，故能可靠地應用與腐蝕性介質(zhì)和低沸點(diǎn)液體中。②內裝式閥桿結構，消除了閥桿在流體壓力作用下可能因填料壓蓋松開(kāi)而飛出的事故隱患；③采用防靜電、耐火結構的球閥，適用于輸送石油、天然氣、煤氣的管線(xiàn)。

(6) 閥體內通道平整光滑更適于輸送粘性流體．漿液，以及固體顆粒。

(7) 因在工作時(shí)不會(huì )卡住(在無(wú)潤滑劑時(shí))，故能可靠地應用與腐蝕性介質(zhì)和低沸點(diǎn)液體中。

(8) 球型關(guān)閉件能在位置上自動(dòng)定位，并能承受關(guān)閉時(shí)的高壓差。

(9) 在較大地壓力和溫度范圍內，能實(shí)現完全雙向密封。

(10) 在全開(kāi)和全閉時(shí)，球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離，因此高速通過(guò)閥門(mén)的介質(zhì)不會(huì )引起密封面的侵蝕。

(11) 結構緊湊、重量輕，可以認為它時(shí)用于低溫介質(zhì)系統的*合理的閥門(mén)結構。

(12) 閥體對稱(chēng)，尤其時(shí)焊接閥體結構，能很好地承受來(lái)自管道的應力。

(13) 全焊接閥體的球閥，可以直埋于地下，使閥門(mén)內件不受侵蝕，*高使用壽命可達30 年，是石油、天然氣管線(xiàn)*理想的閥門(mén)。

球閥按結構形式可分：

一、浮動(dòng)球球閥

球閥的球體是浮動(dòng)的，在介質(zhì)壓力作用下，球體能產(chǎn)生一定的位移并緊壓在出口端的密封面上，保證出口端密封。浮動(dòng)球球閥的結構簡(jiǎn)單，密封性好，但球體承受工作介質(zhì)的載荷全部傳給了出口密封圈，因此要考慮密封圈材料能否經(jīng)受得住球體介質(zhì)的工作載荷。這種結構，廣泛用于中低壓球閥。

二、固定球球閥

球閥的球體是固定的，受壓后不產(chǎn)生移動(dòng)。固定球球閥都帶有浮動(dòng)閥座，受介質(zhì)壓力后，閥座產(chǎn)生移動(dòng)，使密封圈緊壓在球體上，以保證密封。通常在與球體的上、下軸上裝有軸承，操作扭距小，適用于高壓和大口徑的閥門(mén)。為了減少球閥的操作扭矩和增加密封的可靠程度，近年來(lái)又出現了油封球閥，既在密封面間壓注特制的潤滑油，以形成一層油膜，即增強了密封性，又減少了操作扭矩，更適用高壓大口徑的球閥。

三、彈性球球閥

球閥的球體是彈性的。球體和閥座密封圈都采用金屬材料制造，密封比壓很大，依靠介質(zhì)本身的壓力已達不到密封的要求，必須施加外力。這種閥門(mén)適用于高溫高壓介質(zhì)。

造，密封比壓很大，依靠介質(zhì)本身的壓力已達不到密封的要求，必須施加外力。這種閥門(mén)適用于高溫高壓介質(zhì)。彈性球體是在球體內壁的下端開(kāi)一條彈性槽，而獲得彈性。當關(guān)閉通道時(shí)，用閥桿的楔形頭使球體漲開(kāi)與閥座壓緊達到密封。在轉動(dòng)球體之前先松開(kāi)楔形頭，球體隨之恢復原原形，使球體與閥座之間出現很小的間隙，可以減少密封面的摩擦和操作扭矩。

球閥按其通道位置可分為直通式，三通式和直角式。后兩種球閥用于分配介質(zhì)與改變介質(zhì)的流向。