球閥工作原理

球閥它具有旋轉(zhuǎn)90度的動作，旋塞體為球體，有圓形通孔或通道通過其軸線。球閥在管路中主要用來做切斷、分配和改變介質(zhì)的流動方向，它只需要用旋轉(zhuǎn)90度的操作和很小的轉(zhuǎn)動力矩就能關(guān)閉嚴密。球閥zui適宜做開關(guān)、切斷閥使用，但近來的發(fā)展已將球閥設(shè)計成使它具有節(jié)流和控制流量之用，如V型球閥。球閥的主要特點是本身結(jié)構(gòu)緊湊，密封可靠，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，密封面與球面常在閉合狀態(tài)，不易被介質(zhì)沖蝕，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、過氧化氫、甲烷和乙烯等，在各行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。球閥閥體可以是整體的，也可以是組合式的。
球閥的優(yōu)點
1．流體阻力小，全通徑的球閥基本沒有流阻。
2．結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕。
3．緊密可靠。它有兩個密封面，而且目前球閥的密封面材料廣泛使用各種塑料，密封性好，能實現(xiàn)*密封。在真空系統(tǒng)中也已廣泛使用。
4．操作方便，開閉迅速，從全開到全關(guān)只要旋轉(zhuǎn)90°，便于遠距離的控制。
5．維修方便，球閥結(jié)構(gòu)簡單，密封圈一般都是活動的，拆卸更換都比較方便。
6．在全開或全閉時，球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離，介質(zhì)通過時，不會引起球閥密封面的侵蝕。
7．適用范圍廣，通徑從小到幾毫米，大到幾米，從高真空至高壓力都可應(yīng)用。
8．由于球閥在啟閉過程中有擦拭性，所以可用于帶懸浮固體顆粒的介質(zhì)中。
球閥分類及特點
球閥分有：浮動球球閥、固定球球閥、軌道球閥、V型球閥、三通球閥、不銹鋼球閥、鍛鋼球閥、卸灰球閥、抗硫球閥、三通球閥、氣動球閥、電動球閥、卡套球閥、焊接球閥。
按殼體/主體材料分類，球閥可分為：
1. 金屬材料球閥：如碳鋼球閥、合金鋼球閥、不銹鋼球閥、鑄鐵球閥、鈦合金球閥、蒙乃爾球閥、銅合金球閥、鋁合金球閥、鉛合金球閥等。
2. 金屬閥體襯里球閥：如襯膠球閥、襯氟球閥、襯鉛球閥、襯塑球閥、襯搪瓷球閥。
3. 非金屬材料球閥：如陶瓷球閥、玻璃球閥、塑料球閥。
國內(nèi)生產(chǎn)球閥的廠家比較多，連接尺寸也大多不統(tǒng)一。主要分以下幾個大類：
（1）以JB／T2203－1999《球閥結(jié)構(gòu)長度》為主的通用類。目前國內(nèi)大多數(shù)球閥生產(chǎn)廠家均按本標準設(shè)計生產(chǎn)。、海安球閥廠等。但本標準也不盡*，規(guī)格不全，浮動式球閥zui大公稱通徑為DN1200，固定式球閥zui大公稱通徑DN2000。根據(jù)廠所生產(chǎn)的球閥規(guī)格及掌握的資料來看，目前浮動式球閥公稱通徑zui小為DN6，固定式球閥公稱通徑zui小為DN50。經(jīng)考證，各廠家連接尺寸也不盡統(tǒng)一，為了有一個統(tǒng)一的標準，用戶在選用及安裝時同一規(guī)格能夠互換，建議國家通用機械研究所對JB／T2203－1999《球閥結(jié)構(gòu)長度》進行修訂。建議設(shè)計院及用戶按標準選用，球閥生產(chǎn)廠家按標準設(shè)計制造。
1、浮動球球閥

球閥的球體是浮動的，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。
浮動球球閥的結(jié)構(gòu)簡單，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，在受到較高壓力沖擊時，球體可能會發(fā)生偏移。這種結(jié)構(gòu)，一般用于中低壓球閥。
2、固定球球閥

球閥的球體是固定的，受壓后不產(chǎn)生移動。固定球球閥都帶有浮動閥座，受介質(zhì)壓力后，閥座產(chǎn)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球閥。
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(xiàn)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。
3、彈性球球閥（即軌道球閥）

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。這種球閥適用于高溫高壓介質(zhì)。
彈性球體是在球體內(nèi)壁的下端開一條彈性槽，而獲得彈性。當關(guān)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(zhuǎn)動球體之前先松開楔形頭，球體隨之恢復(fù)原原形，使球體與閥座之間出現(xiàn)很小的間隙，可以減少密封面的摩擦和操作扭矩。
4、V型球閥

這種球閥屬于固定球閥，也是單閥座密封球閥，調(diào)節(jié)性能是球閥中*的，流量特性是等百分比的，可調(diào)比達100:1。它的V型切口與金屬閥座之間具有剪切作用，特別適合含纖維、微小固體顆粒、料漿等介質(zhì)。
5、三通球閥

三通球閥有T型和L型。T型能使三條正交的管道相互聯(lián)通和切斷第三條通道，起分流、合流作用。L型只能連接相互正交的兩條管道，不能同時保持第三條管道的相互連通，只起分配作用。
產(chǎn)品特點
1、三通球閥在結(jié)構(gòu)上采用一體化結(jié)構(gòu)，4面閥座的密封型式，法蘭連接少，可靠性高，設(shè)計實現(xiàn)了輕量化
2、三通球芯分T型和L型，使用壽命長，流通能力大，阻力小
3、球閥按作用式分單作用和雙作用兩種型式，單作用式的特點是一旦動力源發(fā)生故障時，球閥將處于控制系統(tǒng)要求的狀態(tài)。
溫度和壓力限制
銘牌顯示有球閥在zui大和zui小操作溫度下所允許的zui大操作壓力。
使用PTFE或RTFE材質(zhì)的閥座和密封件，其他類型的閥座和密封件的操作溫度，應(yīng)受到KI工廠的檢核。
閥的公稱壓力等級（PN），可表明閥在正常溫度狀態(tài)下的zui大工作壓力。（例如：PN4.0，表明其操作溫度在－290C～380C時的zui大工作壓力為40 Bar（4.0MPa））。
電動或氣動執(zhí)行機構(gòu)的注意事項參見其相應(yīng)的說明書。
球閥安裝
（1）取掉法蘭端兩邊的保護蓋，在閥*打開的狀態(tài)下進行沖洗清潔。
（2）安裝前應(yīng)按規(guī)定的信號（電或氣）進行整機測試（防止因運輸產(chǎn)生振動影響使用性能），合格后方可上線安裝（接線按電動執(zhí)行機構(gòu)線路圖）。
（3）準備與管道連接前，須沖洗和清除干凈管道中殘存的雜質(zhì)（這些物質(zhì)可能會損壞閥座和球）。
（4）在安裝期間，請不要用閥的執(zhí)行機構(gòu)部分作為起重的吊裝點，以避免損壞執(zhí)行機構(gòu)及附件。
（5）本類閥應(yīng)安裝在管道的水平方向或垂直方向。
（6）安裝點附近的管道不可有低垂或者承受外力的現(xiàn)象，可以用管道支架或者支撐物來消除管線的偏離。
（7）與管道連接后，請用規(guī)定的扭矩交叉鎖緊法蘭連接螺栓。
操作和使用
（1）操作前須確認管路和閥已被沖洗過。
（2）閥的操作按執(zhí)行機構(gòu)輸入信號大小帶動閥桿旋轉(zhuǎn)完成：正向旋轉(zhuǎn)1/4圈（90°）時，閥關(guān)斷。反向旋轉(zhuǎn)1/4圈（90°）時，閥開啟。
（3）當執(zhí)行機構(gòu)方向指示箭頭與管線平行時，球閥為開啟狀態(tài)；指示箭頭與管線垂直時，球閥為關(guān)閉狀態(tài)。
球閥維修
擁有較長的使用壽命和免維修期，將依賴以下幾個因素：正常的工作條件、保持和諧的溫度/壓力比，以及合理的腐蝕數(shù)據(jù)
注意：
●球閥在關(guān)閉狀態(tài)下，閥體內(nèi)部依舊存在受壓流體
●維修前，解除管線壓力并使球閥處于打開位置
●維修前，斷開電源或氣源
●維修前，將執(zhí)行機構(gòu)與支架脫離
●必須先查明球閥上、下游管道確已卸除壓力后，才能進行拆卸分解操作
●分解及再裝配時必須小心防止損傷零件的密封面，特別是非金屬零件，取出O 型圈時宜使用工具
●裝配時法蘭上的螺栓必須對稱、逐步、均勻地擰緊
●清洗劑應(yīng)與球閥中的橡膠件、塑料件、金屬件及工作介質(zhì)（例如燃氣）等均相容。工作介質(zhì)為燃氣時，可用汽油（GB484-89）清洗金屬零件。非金屬零件用純凈水或酒精清洗
●分解下來的單個零件可以用浸洗方式清洗。尚留有未分解下來的非金屬件的金屬件可采用干凈的細潔的浸漬有清洗劑的綢布（為避免纖維脫落粘附在零件上）擦洗。清洗時須去除一切粘附在壁面上的油脂、污垢、積膠、灰塵等
●非金屬零件清洗后應(yīng)立即從清洗劑中取出，不得長時間浸泡
●清洗后需待被洗壁面清洗劑揮發(fā)后（可用未浸清洗劑的綢布擦）進行裝配，但不得長時間擱置，否則會生銹、被灰塵污染
●新零件在裝配前也需清洗干凈
●使用潤滑脂潤滑。潤滑脂應(yīng)與球閥金屬材料、橡膠件、塑料件及工作介質(zhì)均相容。工作介質(zhì)為燃氣時，可用例如特221 潤滑脂。在密封件安裝槽的表面上涂一薄層潤滑脂，在橡膠密封件上涂一薄層潤滑脂，閥桿的密封面及摩擦面上涂一薄層潤滑脂
●裝配時應(yīng)不允許有金屬碎屑、纖維、油脂（規(guī)定使用的除外）灰塵及其它雜質(zhì)、異物等污染、粘附或停留在零件表面上或進入內(nèi)腔
（1）、填料處得再鎖緊

若填料處有微泄發(fā)生，須再鎖緊閥桿螺母。
注意：不要鎖太緊，通常再鎖1/4圈～1圈，泄露即會停止。
（2）、更換閥座和密封件

（A）、拆卸
使閥處于半開位置，沖洗、清除閥體內(nèi)外可能存在的危險物質(zhì)。
關(guān)閉球閥，拆掉兩邊法蘭上的連接螺栓和螺母，然后將閥由管線上*移除。
依序拆卸驅(qū)動裝置-執(zhí)行機構(gòu)、連接支架、防松墊圈、閥桿螺母、蝶形彈片、格南、耐磨片、閥桿填料。
拆卸體蓋連接螺栓和螺母，將閥蓋與閥體分離，并拿掉閥蓋墊圈。
確認閥球在“關(guān)斷”位置，這可以將其較容易的從閥體拿出，隨后取出閥座。
由閥體中孔向下輕推閥桿直到*取出，然后取出O型圈及閥桿下填料。
注意：請謹慎操作，以避免擦傷閥桿表面及閥體填料函密封部位。
（B）、重新組裝
清洗和檢查拆下零件，強烈*用備用零件包更換其閥座及閥蓋墊圈等密封件。
按拆卸的相反順序進行組裝。
用規(guī)定的扭矩，交叉鎖緊法蘭連接螺栓。
用規(guī)定的扭矩，鎖緊閥桿螺母。
安裝執(zhí)行機構(gòu)后，輸入相應(yīng)的信號通過旋轉(zhuǎn)閥桿帶動閥芯旋轉(zhuǎn)，使球閥至打開和關(guān)閉位置。
如有可能，請在回裝管道前，按相關(guān)標準對閥進行壓力密封測試和性能測試。
1、原理
球閥的啟閉件是個球體，球體繞閥體中心線作旋轉(zhuǎn)來達到開啟、關(guān)閉的一種球閥。
2、適用場所
低壓、小口徑管道上用于截斷水流和改變水流的分配或需快速啟閉的場所。
3、特點
1、流動阻力??；
2、結(jié)構(gòu)簡單；
3、體積小、重量輕；
4、目前球閥的密封面材料選用塑料、密封性好；
5、操作方便，開閉迅速，便于遠距離的控制；
6、維修方便，密封圈一般都是活動的，拆卸更換方便；
7、全開或全閉時，球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離，介質(zhì)通過不會引起球閥密封面的侵蝕。
4、分類

1、常用的球閥按其工作原理分為浮動式球閥、固定式球閥、升降桿式球閥等。
2、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。
5、施工、安裝要點
1、安裝位置、高度、進出口方向必須符合設(shè)計要求，連接應(yīng)牢固緊密。
2、安裝在保溫管道上的各類手動球閥，手柄均不得向下。
3、球閥安裝前必須進行外觀檢查，球閥的銘牌應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《通用球閥標志》GB 12220的規(guī)定。對于工作壓力大于1.0 MPa 及在主干管上起到切斷作用的球閥，安裝前應(yīng)進行強度和嚴密性能試驗，合格后方準使用。強度試驗時，試驗壓力為公稱壓力的1.5倍，持續(xù)時間不少于5min，球閥殼體、填料應(yīng)無滲漏為合格。嚴密性試驗時，試驗壓力為公稱壓力的1.1倍；試驗壓力在試驗持續(xù)的時間應(yīng)符合GB 50243標準要求，以閥瓣密封面無滲漏為合格。
4、閥法蘭與管線法蘭間按管路設(shè)計要求裝上密封墊。
5、帶傳動機構(gòu)的球閥，按產(chǎn)品使用說明書的規(guī)定安裝。
6、執(zhí)行標準
（1）、產(chǎn)品標準
《通用球閥法蘭和對焊連接鋼制球閥》GB/T12237-89
《鐵制和銅制球閥》GB/T 15185-1994
《鋼制球閥 一般要求》GB/T 12224-2005
《生活飲用水輸配水設(shè)備及防護材料的安全性評價標準》 GB/T 17219-1998
（2）、工程標準
《建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50242-2002
《通風與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50243-2002

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