球閥工作原理及特點
球閥工作原理及特點：
球閥在管道上主要用于切斷、分配和改變介質流動方向，設計成V 形開口的球閥還具有良好的流量調節(jié)功能。 球閥只需要用旋轉90度的操作和很小的轉動力矩就能關閉嚴密。完全平等的閥體內腔為介質提供了阻力很小、直通的流道。球閥不僅結構簡單、密封性能好，而且在一定的公稱通經范圍內體積較小、重量輕、材料耗用少、安裝尺寸小，并且驅動力矩小，操作簡便、易實現快速啟閉，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，而且還適用于工作條件惡劣的介質，如氧氣、過氧化氫、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,以實現啟閉動作的閥門。球閥是由旋塞閥演變而來，又稱球形旋塞閥。球閥的啟閉件作為一個球體，利用球體繞閥桿的軸線旋轉90度實現開啟和關閉的目的。
介質，而且還適用于工作條件惡劣的介質，如氧氣、過氧化氫、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年代問世的一種新型閥門。在短短的30多年里，是近十幾年來發(fā)展*快的閥門品種之一。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(xù)擴大，并向高溫、高壓、大口經、高密封性、長壽命、優(yōu)良的調節(jié)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(jié)流閥。它在航天、石油化工、長輸管線、輕工食品、建筑等許多方面都得到了廣泛的應用。這是因為，球閥與其它閥類相比，具有許多突出的優(yōu)點。
球閥的主要特點如下：
1) 球閥流體阻力小，具有*低的流阻(實際上為零)。
球閥一般有縮徑和不縮徑通道兩種結構。無論那種結構，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度管道的摩擦阻力，即在所有閥門中，這種球閥的流阻*小。在火箭發(fā)射及其試驗系統(tǒng)中，要求輸送管道的阻力越小越好。減少管路系統(tǒng)的阻力有兩個途徑：一是降低流體流速，為此需要增大管徑和閥門通徑，這對于管路系統(tǒng)的經濟性往往會產生不利的影響，特別對低溫輸送系統(tǒng)(液氫)是極為不利的；一是減小閥門的局部阻力，因此，球閥自然就成了*佳選擇。
(2) 球閥啟閉開關迅速、方便。由于球閥在一般情況下只需手柄轉動90°就完成了全開或全關動作，很容易實現快速啟閉?？蓪崿F快速啟閉，某些結構的啟閉時間僅為0.05～0.1s，以保證能用于試驗臺的自動化系統(tǒng)中?？焖賳㈤]閥門時，操作無沖擊。
(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，通常稱為軟密封。一般說來，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。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，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行壽命試驗，開關次數超過10萬次。
(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發(fā)生擦傷、急劇磨損等故障，在工作時不會卡住(在無潤滑劑時)，故能可靠地應用與腐蝕性介質和低沸點液體中。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。
(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) 因在工作時不會卡住(在無潤滑劑時)，故能可靠地應用與腐蝕性介質和低沸點液體中。
(8) 球型關閉件能在位置上自動定位，并能承受關閉時的高壓差。
(9) 在較大地壓力和溫度范圍內，能實現完全雙向密封。
(10) 在全開和全閉時，球體和閥座的密封面與介質隔離，因此高速通過閥門的介質不會引起密封面的侵蝕。
(11) 結構緊湊、重量輕，可以認為它時用于低溫介質系統(tǒng)的*合理的閥門結構。
(12) 閥體對稱，尤其時焊接閥體結構，能很好地承受來自管道的應力。
(13) 全焊接閥體的球閥，可以直埋于地下，使閥門內件不受侵蝕，*高使用壽命可達30 年，是石油、天然氣管線*理想的閥門。
球閥按結構形式可分：
一、浮動球球閥
球閥的球體是浮動的，在介質壓力作用下，球體能產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。浮動球球閥的結構簡單，密封性好，但球體承受工作介質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受得住球體介質的工作載荷。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，受壓后不產生移動。固定球球閥都帶有浮動閥座，受介質壓力后，閥座產生移動，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。為了減少球閥的操作扭矩和增加密封的可靠程度，近年來又出現了油封球閥，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，依靠介質本身的壓力已達不到密封的要求，必須施加外力。這種閥門適用于高溫高壓介質。
造，密封比壓很大，依靠介質本身的壓力已達不到密封的要求，必須施加外力。這種閥門適用于高溫高壓介質。彈性球體是在球體內壁的下端開一條彈性槽，而獲得彈性。當關閉通道時，用閥桿的楔形頭使球體漲開與閥座壓緊達到密封。在轉動球體之前先松開楔形頭，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與改變介質的流向。
