法兰球阀

法兰球阀
编辑
锁定
讨论
上传视频
特型编辑
本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目
审核
。
相关视频查看全部
简介
球阀和闸阀是同属一个类型的阀门，区别在它的关闭件是个球体，球体绕阀体心线作旋转来达到开启、关闭的一种阀门。 球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向。法兰球阀标准GB/T21465-2008《阀门术语》中定义为：启闭件（球体）由阀杆带动，并绕阀杆的轴线作旋转运动的阀门。
球阀优点
球阀是被广泛采用的一种新型阀门，它具有以下优点：
1. 流体阻力小，其阻力系数与同长度的管段相等。
2.结构简单、体积小、重量轻。
3.紧密可靠，球阀的密封面材料广泛使用塑料，密封性好，在真空系统中也已广泛使用。
4.操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转90°，便于远距离的控制。
5.维修方便，球阀结构简单，密封圈一般都是活动的，拆卸更换都比较方便。
6.在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会引起阀门密封面的侵蚀。
7.适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应用。本类阀门在管道中一般应当水平安装 
。
分类介绍
按结构分类
1.浮动球球阀
球阀的球体是浮动的，在介质压力作用下，球体能产生一定的位移并紧压在出口端的密封面上，保证出口端密封。浮动球球阀的结构简单，密封性好，但球体承受工作介质的载荷全部传给了出口密封圈，因此要考虑密封圈材料能否经受得住球体介质的工作载荷。这种结构，广泛用于中低压球阀。
2.固定球球阀
球阀的球体是固定的，受压后不产生移动。固定球球阀都带有浮动阀座，受介质压力后，阀座产生移动，使密封圈紧压在球体上，以保证密封。通常在与球体的上、下轴上装有轴承，操作扭距小，适用于高压和大口径的阀门。为了减少球阀的操作扭矩和增加密封的可靠程度，近年来又出现了油封球阀，既在密封面间压注特制的润滑油，以形成一层油膜，即增强了密封性，又减少了操作扭矩，更适用高压大口径的球阀。
3.弹性球球阀
球阀的球体是弹性的。球体和阀座密封圈都采用金属材料制造，密封比压很大，依靠介质本身的压力已达不到密封的要求，必须施加外力。这种阀门适用于高温高压介质。弹性球体是在球体内壁的下端开一条弹性槽，而获得弹性。当关闭通道时，用阀杆的楔形头使球体涨开与阀座压紧达到密封。在转动球体之前先松开楔形头，球体随之恢复原原形，使球体与阀座之间出现很小的间隙，可以减少密封面的摩擦和操作扭矩。
按通道位置分类
球阀按其通道位置可分为直通式，三通式和直角式。后两种球阀用于分配介质与改变介质的流向。
安装与维护注意事项
球阀安装与维护应注意以下事项：
1.要留有阀柄旋转的位置。
2. 不能用作节流。
3.带传动机构的球阀应直立安装。
结构特点
1.启闭无摩擦
这一功能完全解决了传统阀门因密封面之间相互摩擦而影响密封的问题。
2.上装式结构
对装在管道上的阀门可直接在线检查与维修，能有效减少装置停车，降低成本。
3.单阀座设计
消除了阀门中腔介质因异常升压而影响使用安全的问题。
4.低扭矩设计
特殊结构设计的阀杆，只需配一个小手轮阀门就能轻松启闭。
5.楔形密封结构
阀门是靠阀杆提供的机械力，将球楔压到阀座上而密封，使阀门的密封性不受管线压差变化的影响，在各种工况下密封性能都有可靠保证。
6.密封面的自清洁结构
当球体倾离阀座时，管线中的流体沿球体密封面成360°均匀通过，不仅消除了高速流体对阀座局部的冲刷，也冲走了密封面上的聚积物，达到自清洁的目的。
工作原理
开启过程
1.在关闭位置，球体受阀杆的机械施压作用，紧压在阀座上。
2.当逆时针转动手轮时，阀杆则反向运动，其底部角形平面使球体脱开阀座。
3.阀杆继续提升，并与阀杆螺旋槽内的导销相互作用，使球体开始无摩擦地旋转。
4.直至到全开位置，阀杆提升到极限位置，球体旋转到全开位置。
关闭过程
1.关闭时，顺时针旋转手轮，阀杆开始下降并使球体离开阀座开始旋转。
2.继续旋转手轮，阀杆受到嵌于其上螺旋槽内的导销的作用，使阀杆和球体同时旋转90°。
3.快要关闭时，球体已在与阀座无接触的情况下旋转了90°。
4.手轮转动的最后几圈，阀杆底部的角形平面机械地楔向压迫球体，使其紧密地压在阀座上，达到完全密封。
新型特点
适应恶劣工作环境
球阀只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。完全平等的阀体内腔为介质提供了阻力很小、直通的流道。通常认为球阀最适宜直接做开闭使用，但近来的发展已将球阀设计成使它具有节流和控制流量之用。球阀的主要特点是本身结构紧凑，易于操作和维修，适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质，而且还适用于工作条件恶劣的介质，如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等。球阀阀体可以是整体的，也可以是组合式的。
适用要求严格切断工况
轨道球阀是一种比较新型的球阀类别，它有着自身结构所独有的一些优越性，如开关无摩擦，密封不易磨损，启闭力矩小。这样可减小所配执行器的规格。配以多回转电动执行机构，可实现对介质的调节和严密切断。广泛适用于石油、化工、城市给排水等要求严格切断的工况。
参数等级
1.公称压力或压力级：PN1.0-32.0MPa、ANSI CLASS 150-900、JIS10-20K；
2.公称通径或口径：DN6～900、NPS 1/4 ～36；
3.连接方式：法兰、对焊、螺纹、承插焊等；
4.适用温度：-196℃～540℃；
5.驱动方式：手动、蜗轮蜗杆传动、气动、电动、液动、气液联动、电液联动；
6.阀体材料：WCB、ZG1Cr18Ni9Ti、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti、CF8(304)、CF3(304L)、CF8M(316)、CF3M (316L)、Ti。选用不同的材质，可分别适用于水、蒸汽、油品、硝酸、醋酸、氧化性介质、尿素等多种介质。