球閥(Ball Valve)是一種通過(guò)旋轉(zhuǎn)球體來(lái)控制流體通斷的閥門(mén),其**部件是一個(gè)帶圓形通孔的球體。當(dāng)球體旋轉(zhuǎn)90度時(shí),通孔與管道對(duì)齊即開(kāi)啟,垂直時(shí)即關(guān)閉。這種設(shè)計(jì)使其具備快速啟閉、低流阻和高密封性特點(diǎn),適用于高壓、高溫及腐蝕性介質(zhì)。球閥的工作原理依賴于閥桿的機(jī)械傳動(dòng),通常通過(guò)手柄、齒輪或氣動(dòng)執(zhí)行器操作,廣泛應(yīng)用于石油、化工、水處理等領(lǐng)域。其密封材料(如PTFE、金屬硬密封)的選擇直接影響閥門(mén)的耐溫性和使用的壽命。三通球閥有L型和T型兩種流道形式。上海球閥推薦
根據(jù)結(jié)構(gòu)和功能,工業(yè)球閥主要分為浮動(dòng)球閥、固定球閥、V型調(diào)節(jié)球閥和三通球閥。浮動(dòng)球閥依靠介質(zhì)壓力推動(dòng)球體壓緊閥座,適用于中小口徑(DN≤200)和低壓系統(tǒng)(PN≤40),常見(jiàn)于市政供水或低壓蒸汽管網(wǎng);固定球閥通過(guò)上下支撐軸分散介質(zhì)推力,適用于高壓(PN100~PN420)和大口徑管道(DN≥300),如天然氣長(zhǎng)輸管線或煉廠反應(yīng)裝置;V型球閥的切口設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)精確流量調(diào)節(jié),適用于漿料或高粘度介質(zhì);三通球閥(L型/T型)用于分流或合流控制,如化工多路反應(yīng)系統(tǒng)。選型時(shí)需綜合考慮壓力等級(jí)、介質(zhì)特性、溫度范圍及操作頻率。山西氣動(dòng)球閥RF法蘭連接是最常見(jiàn)的連接形式。
針對(duì)SF6氣體易吸附的特性,球閥內(nèi)表面采用特殊處理工藝。首先進(jìn)行電解拋光,使表面粗糙度降至Ra0.1μm以下;然后鍍覆金或鎳保護(hù)層,厚度不小于5μm。閥座采用特殊配方的PTFE復(fù)合材料,添加15%碳纖維增強(qiáng),既保證密封性又減少氣體吸附。某特高壓工程中,經(jīng)過(guò)這種處理的球閥使氣體回收率提高至99.8%,遠(yuǎn)高于常規(guī)閥門(mén)的97.5%。閥門(mén)內(nèi)部死角容積控制在0.5cm3以下,比較大限度減少氣體殘留。SF6球閥采用三級(jí)密封系統(tǒng)確保零泄漏。***級(jí)為金屬硬密封,接觸壓力達(dá)200N/mm2;第二級(jí)為波紋管密封,波紋層數(shù)不少于8層;第三級(jí)為磁力傳動(dòng)裝置,完全消除閥桿穿透處的泄漏可能。根據(jù)GB/T 11023標(biāo)準(zhǔn),閥門(mén)泄漏率必須小于0.5%/年。某直流換流站采用的DN100球閥,經(jīng)過(guò)氦質(zhì)譜檢測(cè),實(shí)際泄漏率*為0.01%/年。密封面硬度控制在HRC45-50之間,既保證密封性又避免過(guò)硬導(dǎo)致脆裂。
為防止高壓介質(zhì)推動(dòng)閥桿意外彈出,球閥采用階梯式閥桿(Step Shaft)與倒密封結(jié)構(gòu):閥桿下部加工凸肩(Shoulder),與閥蓋內(nèi)臺(tái)階配合,承受介質(zhì)推力;閥桿上部設(shè)置倒密封面(如石墨填料+PTFE Backup Ring),在閥門(mén)全開(kāi)時(shí)形成二次密封;按API 607標(biāo)準(zhǔn),防噴出結(jié)構(gòu)需通過(guò)4倍額定壓力測(cè)試,確保閥桿在填料失效時(shí)仍被有效約束。三片式球閥(Three-Piece Ball Valve)由左右閥體和中體組成,螺栓連接處設(shè)置纏繞墊片(Spiral Wound Gasket)密封。其結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)在于:可拆卸中體,直接更換閥座或球體,無(wú)需拆除管道;中體厚度可調(diào)節(jié),適配不同長(zhǎng)度球體,提高備件通用性;根據(jù)ASME B16.34標(biāo)準(zhǔn),三片式閥體需進(jìn)行150%額定壓力靜壓試驗(yàn),驗(yàn)證分體面密封可靠性卡箍連接便于衛(wèi)生級(jí)球閥的快速拆卸。
針對(duì)不同性質(zhì)的氣體介質(zhì),球閥需要特殊設(shè)計(jì):對(duì)于腐蝕性氣體(如氯氣、硫化氫),采用哈氏合金C276閥體和PTFE內(nèi)襯;對(duì)于氧氣介質(zhì),所有部件需經(jīng)過(guò)嚴(yán)格脫脂處理(符合GB/T16912標(biāo)準(zhǔn)),避免油脂引發(fā)燃爆;對(duì)于易燃易爆氣體(如天然氣、氫氣),閥門(mén)需通過(guò)ATEX防爆認(rèn)證,配備防靜電裝置;超純氣體(如電子級(jí)氮?dú)猓┹斔蛣t要求閥門(mén)內(nèi)表面電解拋光(Ra≤0.4μm),避免顆粒污染。某半導(dǎo)體工廠的特種氣體系統(tǒng)中,采用全316L不銹鋼球閥,經(jīng)過(guò)三次氦檢漏測(cè)試,確保泄漏率<1×10-9Pa·m3/s。金屬密封球閥的壽命通常超過(guò)10萬(wàn)次啟閉。三通切斷球閥
高精度調(diào)節(jié)球閥,制藥行業(yè)精確配比原料的好幫手。上海球閥推薦
球閥的工作原理基于球體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)流體的通斷或調(diào)節(jié)的。當(dāng)球體的通孔與管道軸線對(duì)齊時(shí),閥門(mén)處于全開(kāi)狀態(tài),流體可自由通過(guò)的;當(dāng)球體旋轉(zhuǎn)90度,通孔與管道垂直時(shí),閥門(mén)關(guān)閉,完全阻斷流體。這種“全開(kāi)全關(guān)”的特性使其非常適合需要快速切斷的工況。球閥的操作方式多樣,包括手動(dòng)(手柄或齒輪箱)、氣動(dòng)、電動(dòng)或液動(dòng)。手動(dòng)球閥適用于小口徑和低壓系統(tǒng),而自動(dòng)化控制的球閥則廣泛應(yīng)用于需要遠(yuǎn)程操作或頻繁調(diào)節(jié)的工業(yè)的流程中。上海球閥推薦