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气动球阀的概述和特点

球阀用带圆形通孔的球体作启闭件,球体随阀杆转动,以实现启闭动作的阀门。球阀是由旋塞阀演变而来,又称球形旋塞阀。球阀的启闭件作为一个球体,利用球体绕阀杆的轴线旋转90度实现开启和关闭的目的。

球 阀 在管道上主要用于切断、分配和改变介质流动方向,设计成V 形开口的球阀还具有良好的流量调节功能。 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。球阀不仅结构简单、密封性能好,而且在一定的公称通经范围内体积较小、重量轻、材料耗用少、安装尺寸小,并且驱动力矩小,操作简便、易实现快速启闭,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。

球阀是本世纪50年代问世的一种新型阀门。在短短的30多年里,是近十几年来发展最快的阀门品种之一。特别是在美、德、日、法、意、西、英等工业发达国家,球阀的使用非常广泛,使用品种和数量仍在继续扩大,并向高温、高压、大口经、高密封性、长寿命、优良的调节性能以及一阀多功能方向发展,其可靠性及其他性能指标均达到较高水平,并已部分取代闸阀、截止阀、节流阀。它在航天、石油化工、长输管线、轻工食品、建筑等许多方面都得到了广泛的应用。这是因为,球阀与其它阀类相比,具有许多突出的优点。球阀的主要特点如下:

(1) 球阀流体阻力小,具有最低的流阻(实际上为零)
球阀一般有缩径和不缩径通道两种结构。无论那种结构,球阀的流阻系数都比较小。特别是所谓全流量型,即不缩径的球阀,由于其通道直径等于管道内径,局部阻力损失只有同等长度管道的摩擦阻力,即在所有阀门中,这种球阀的流阻最小。在火箭发射及其试验系统中,要求输送管道的阻力越小越好。减少管路系统的阻力有两个途径:一是降低流体流速,为此需要增大管径和阀门通径,这对于管路系统的经济性往往会产生不利的影响,特别对低温输送系统(液氢)是极为不利的;一是减小阀门的局部阻力,因此,球阀自然就成了最佳选择。

(2) 球阀启闭开关迅速、方便。
由于球阀在一般情况下只需手柄转动90°就完成了全开或全关动作,很容易实现快速启闭。可实现快速启闭,某些结构的启闭时间仅为0.05~0.1s,以保证能用于试验台的自动化系统中。快速启闭阀门时,操作无冲击。

(3) 球阀密封性能好。
目前,绝大多数球阀的阀座都是用聚四氟乙烯等弹性材料制造,金属与非金属材料组成的密封副,通常称为软密封。一般说来,软密封的密封性容易保证,而且对密封表面的加工精度与表面粗糙度要求也不很高。

(4) 球阀使用寿命长。
由于聚四氟乙烯有良好的自润滑性,与球体的摩擦磨损小,而且由于球体加工工艺的改进,使粗糙度降低,从而提高了球阀的使用寿命。据报道,美国W-K-M公司在试验室内对球阀进行寿命试验,开关次数超过10万次。

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