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氣動球閥的簡介
氣動球閥是由旋塞演變而來的，它的啟閉件作為一個球體，利用球體繞閥桿的軸線旋轉(zhuǎn)90度實(shí)現(xiàn)開啟和關(guān)閉的目的。氣動球閥在管道上主要用于切斷、分配和改變介質(zhì)流動方向，設(shè)計(jì)成V形開口的氣動球閥還具有良好的流量調(diào)節(jié)功能。
氣動球閥不僅結(jié)構(gòu)簡單、密封性能好，而且在一定的公稱通徑范圍內(nèi)體積較小、重量輕、材料耗用少、安裝尺寸小，并且驅(qū)動力矩小，操作簡便、易實(shí)現(xiàn)快速啟閉，是近十幾年來發(fā)展zui快的閥門品種之一。特別是在美、日、德、法、意、西、英等工業(yè)發(fā)達(dá)國家，氣動球閥的使用非常廣泛，使用品種和數(shù)量仍在繼續(xù)擴(kuò)大，并向高溫、高壓、大口經(jīng)、高密封性、長壽命、優(yōu)良的調(diào)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(biāo)均達(dá)到較高水平，并已部分取代閘閥、截止閥、節(jié)流閥。隨著氣動球閥的技術(shù)進(jìn)步，在可以預(yù)見的短時(shí)見內(nèi)，特別是在石油天然氣管線上、煉油裂解裝置上以及核工業(yè)上將有更廣泛的應(yīng)用。此外，在其他工業(yè)中的大中型口徑、中低壓力領(lǐng)域，氣動球閥也將會成為主導(dǎo)的閥門類型之一。
氣動球閥的工作原理是靠旋轉(zhuǎn)閥桿來使閥門暢通或閉塞。氣動球閥開關(guān)輕便，體積小，可以做成很大口徑，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，在各行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。
氣動球閥和旋塞閥是同屬一個類型的閥門，只有它的關(guān)閉件是個球體，球體繞閥體中心線作旋轉(zhuǎn)來達(dá)到開啟、關(guān)閉的一種閥門。
氣動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。氣動球閥是近年來被廣泛采用的一種新型閥門，它具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1． 流體阻力小，其阻力系數(shù)與同長度的管段相等。
2． 結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕。
3． 緊密可靠，目前氣動球閥的密封面材料廣泛使用塑料、密封性好，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(yuǎn)距離的控制。
5． 維修方便，氣動球閥結(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(shí)，球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離，介質(zhì)通過時(shí)，不會引起閥門密封面的侵蝕。
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。
氣動球閥已廣泛應(yīng)用于石油、化工、液化氣、給排水、食品、制藥、發(fā)電、造紙、城建、礦產(chǎn)、鍋爐蒸汽系統(tǒng)、市政、原子能、航空、火箭等各部門，以及人們?nèi)粘Ｉ钪小?/span>
氣動球閥主要用于接通或阻斷管路介質(zhì)，尤以用在要求迅速開閉的部位更佳，如應(yīng)急卸荷等處。由于其具有結(jié)構(gòu)簡單，零件少，重量輕，密封性能好等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用日趨廣泛。結(jié)構(gòu)：主要由閥體、閥蓋、密封閥座、球體和閥桿等組成。帶孔的球體是氣動球閥的問芯，球體受閥桿的轉(zhuǎn)動來控制啟閉，旋轉(zhuǎn)即是全程的開關(guān)。氣動球閥可分為浮動氣動球閥和固定氣動球閥兩大類。浮動氣動球閥的特點(diǎn)是球體可以自由浮動。根據(jù)密封座結(jié)構(gòu)不同又分為固定密封座和帶活動密封座兩種。固定密封閥座的浮動氣動球閥，結(jié)構(gòu)如圖所示，在閥體內(nèi)裝有兩個氟塑制成的固定密封閥座，在兩間座之間夾緊一個由碳鋼或不銹鋼制成的浮動球，球體上有圓形通孔，開后時(shí)，通道打開；當(dāng)閥桿轉(zhuǎn)動時(shí)，球孔垂直于閥門的通道，靠介質(zhì)的壓力將球體緊壓在后面的閥座上，保證閥門的密封。
氣動球閥的主要選用原則
1、石油、天然氣的輸送主管線、需要清掃管線的，又需埋設(shè)在地下的，選用全通徑、全焊接結(jié)構(gòu)的氣動球閥；埋設(shè)在地上的，選擇全通徑焊接連接或法蘭連接的氣動球閥；支管，選用法蘭連接、焊接連接，全通徑或縮徑的氣動球閥。
2、成品油的輸送管線和貯存設(shè)備，選用法蘭連接的氣動球閥。
3、城市煤氣和天然氣的管路上，選用法蘭連接和內(nèi)螺紋連接的浮動氣動球閥。
4、 冶金系統(tǒng)中的氧氣管路系統(tǒng)中，宜選用經(jīng)過嚴(yán)格脫脂處理，法蘭連接的固定球氣動球閥。
5、 低溫介質(zhì)的管路系統(tǒng)和裝置上，宜選用加上閥蓋的低溫氣動球閥。
6、 煉油裝置的催化裂化裝置的管路系統(tǒng)上，可選用升降桿式氣動球閥。
7、 化工系統(tǒng)的酸堿等腐蝕性介質(zhì)的裝置和管路系統(tǒng)中，宜選用奧氏體不銹鋼制造的、聚四氟乙烯為閥座密封圈的全不銹鋼氣動球閥。
8、 冶金系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、石化裝置、城市供熱系統(tǒng)中的高溫介質(zhì)的管路系統(tǒng)或裝置上，可選用金屬對金屬密封氣動球閥。
9、 需要進(jìn)行流量調(diào)節(jié)時(shí)，可選用蝸輪蝸桿傳動的、氣動或電動的帶V形開口的調(diào)節(jié)氣動球閥。
氣動球閥的優(yōu)點(diǎn)
1、 具有zui低的流阻（實(shí)際上為零）。
2、 因在工作時(shí)不會卡住（在無潤滑劑時(shí)），故能可靠地應(yīng)用與腐蝕性介質(zhì)和低沸點(diǎn)液體中。
3、 在較大地壓力和溫度范圍內(nèi)，能實(shí)現(xiàn)*密封。
4、 可實(shí)現(xiàn)快速啟閉，某些結(jié)構(gòu)的啟閉時(shí)間僅為0.05～0.1s，以保證能用于試驗(yàn)臺的自動化系統(tǒng)中?？焖賳㈤]閥門時(shí)，操作無沖擊。
5、 球型關(guān)閉件能在位置上自動定位。
6、 工作介質(zhì)在雙面上密封可靠。
7、 在全開和全閉時(shí)，球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離，因此高速通過閥門的介質(zhì)不會引起密封面的侵蝕。
8、 結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，可以認(rèn)為它時(shí)用于低溫介質(zhì)系統(tǒng)的zui合理的閥門結(jié)構(gòu)。
9、 閥體對稱，尤其是焊接閥體結(jié)構(gòu)，能很好地承受來自管道的應(yīng)力。
10、關(guān)閉件能承受關(guān)閉時(shí)的高壓差。
11、全焊接閥體的氣動球閥，可以直埋于地下，使閥門內(nèi)件不受侵蝕，zui高使用壽命可達(dá)30年，是石油、 天然氣管線的閥門。
由于氣動球閥有上述優(yōu)點(diǎn)，所以適用范圍很廣，氣動球閥可適用于：
1、 公稱通徑從8mm到1200mm。
2、 公稱壓力從真空到42MPa。
3、 工作溫度從-204度~815度。
密封優(yōu)點(diǎn)
氣動球閥zui主要的閥座密封圈材料就是聚四氟乙烯（PTFE），它對幾乎所有的化學(xué)物質(zhì)都是惰性的，且具有摩擦系數(shù)小、性能穩(wěn)定、不易老化、溫度適用范圍廣和密封性能優(yōu)良的綜合性特點(diǎn)。但聚四氟乙烯的物理特性，包括較高的膨脹系數(shù)，對冷流的敏感性和不良的熱傳導(dǎo)性，要求閥座密封的設(shè)計(jì)必須圍繞這些特性進(jìn)行。閥座密封的塑性材料也包括填充聚四氟乙烯、尼龍和其他許多材料。但是，當(dāng)密封材料變硬時(shí)，密封的可靠性就要受到破壞，特別是在低壓差的情況下。此外，像丁青橡膠這樣的合成橡膠也可用作閥座密封材料，但它所適用的介質(zhì)和使用的溫度范圍藥受到限制。另外，如果介質(zhì)不潤滑，使用合成橡膠容易卡住球體。為了滿足高溫、高壓、強(qiáng)沖蝕、長壽命等工業(yè)應(yīng)用的使用要求，近十幾年來，金屬密封氣動球閥得到了很大的發(fā)展。尤其在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，如美國、意大利、德國、戲班也、荷蘭等，對氣動球閥的結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)，出現(xiàn)全焊接閥體直埋式氣動球閥、升降式氣動球閥、使氣動球閥在長輸管線、煉油裝置等工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，出現(xiàn)了大口徑（3050mm）、高壓力（70MPa）、寬溫度范圍（－196～815度）的氣動球閥，從而使氣動球閥的技術(shù)達(dá)到一個全新的水平。
