手動(dòng)陶瓷球閥主要由閥體、卡套、活塞以及操作桿等組成。其中閥門芯為一個(gè)圓形的球體，通過操縱機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)流量大小和方向的調(diào)節(jié)。
在使用過程中，當(dāng)操作桿被推拉時(shí)，它會(huì)直接影響活塞與閥芯之間的距離變化，并改變流體進(jìn)出口之間連接狀態(tài)。這樣就可以達(dá)到控制流速大小和方向的目標(biāo)。
特點(diǎn)：
1、良好密封性能：采用碳化硅或氮化硅作為密封材料,具有良好穩(wěn)定性和可靠密封效果;
2、高強(qiáng)度: 采用高溫下模壓成型技術(shù)生產(chǎn)而成,使得產(chǎn)品強(qiáng)度更高；
3、抗腐蝕能力強(qiáng): 陶瓷閥門表面光滑，不易粘附物質(zhì),從而具有良好的抗腐蝕性；
4、節(jié)能環(huán)保：手動(dòng)操作方式使其耗電低、無噪音，并且材料可回收再利用。
應(yīng)用領(lǐng)域：
1、化學(xué)工業(yè)：如制藥和化肥等行業(yè)中使用到了許多強(qiáng)酸堿介質(zhì)，在這些情況下采用該球閥可以有效提高設(shè)備的使用壽命；
2、石油天然氣開采: 由于鉆井平臺(tái)或者深海生產(chǎn)平臺(tái)上運(yùn)作時(shí)處于嚴(yán)苛環(huán)境下，所以選用耐腐蝕性能強(qiáng)的球閥來控制流量更為合適;
3、食品加工: 在眾多食品加工領(lǐng)域中，特別是在飲料生產(chǎn)過程中需要對(duì)流體進(jìn)行調(diào)節(jié)。此時(shí)選取處理較為合理。
維護(hù)注意事項(xiàng)：
1、定期清潔和潤滑: 經(jīng)常清理管道內(nèi)部積聚污垢及異物,防止對(duì)球體的運(yùn)動(dòng)造成不利影響；
2、檢查密封性：定期檢查球閥的密封性能，如果發(fā)現(xiàn)有問題及時(shí)更換或維修;
3、防止超載: 在使用過程中要注意避免超負(fù)荷操作,導(dǎo)致可能損壞設(shè)備。
本文通過對(duì)手動(dòng)陶瓷球閥的結(jié)構(gòu)、原理、特點(diǎn)以及應(yīng)用領(lǐng)域等方面的介紹，使讀者了解到這種高性能流體控制設(shè)備。同時(shí)也強(qiáng)調(diào)了其日常維護(hù)和保養(yǎng)方法，以確保設(shè)備可以長時(shí)間穩(wěn)定地工作。
本文將為您提供一份詳細(xì)的手動(dòng)陶瓷球閥設(shè)計(jì)規(guī)范，幫助您輕松選購到合適的閥門產(chǎn)品。
1. 確定閥門的工作條件
在選購之前，首先要了解閥門將應(yīng)用于何種工況。這包括工作溫度、工作壓力、介質(zhì)類型等。不同的工況對(duì)閥門的性能要求不同，因此需要選擇適合特定工況的閥門。例如，對(duì)于高溫高壓的工況，應(yīng)選擇能夠承受高溫高壓的球閥；對(duì)于腐蝕性介質(zhì)，應(yīng)選擇具有良好耐腐蝕性能的閥門。
2. 選擇合適的閥門結(jié)構(gòu)
有多種結(jié)構(gòu)形式，如單閘板、雙閘板、三通、四通等。不同類型的閥門結(jié)構(gòu)適用于不同的工況。在選擇閥門結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。例如，對(duì)于需要頻繁開關(guān)的工況，可以選擇單閘板的；對(duì)于需要進(jìn)行介質(zhì)分流的工況，可以選擇三通或四通的。
3. 確定閥門的尺寸
尺寸主要包括閥門口徑、管道連接方式等。在選擇閥門尺寸時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際管道尺寸進(jìn)行選擇。同時(shí)，還需要考慮閥門的安裝空間，確保所選閥門能夠順利安裝。此外，還需要注意閥門與管道之間的連接方式，以確保連接牢固可靠。
4. 選擇合適的閥門材質(zhì)
主要材質(zhì)有碳鋼、不銹鋼、合金鋼等。不同材質(zhì)的閥門具有不同的性能特點(diǎn)，如耐腐蝕性、耐磨性等。在選擇閥門材質(zhì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行選擇。例如，對(duì)于腐蝕性介質(zhì)，應(yīng)選擇具有良好耐腐蝕性能的不銹鋼閥門；對(duì)于磨損性較強(qiáng)的介質(zhì)，應(yīng)選擇具有良好耐磨性能的合金鋼閥門。
5. 選擇合適的驅(qū)動(dòng)方式
驅(qū)動(dòng)方式主要有手輪驅(qū)動(dòng)和齒輪驅(qū)動(dòng)兩種。手輪驅(qū)動(dòng)的閥門結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易于維護(hù)；齒輪驅(qū)動(dòng)的閥門則具有操作簡便、速度快、可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制等優(yōu)點(diǎn)。在選擇驅(qū)動(dòng)方式時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。例如，對(duì)于需要頻繁操作的工況，可以選擇手輪驅(qū)動(dòng)的閥門；對(duì)于需要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的工況，可以選擇齒輪驅(qū)動(dòng)的閥門。
6. 設(shè)計(jì)合理的密封結(jié)構(gòu)
密封性能直接影響到閥門的使用壽命和安全性。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。首先，應(yīng)選擇合適的密封材料，如橡膠、聚四氟乙烯等，以滿足不同工況下的密封要求；其次，應(yīng)設(shè)計(jì)合理的密封面形狀和尺寸，以確保良好的密封性能；應(yīng)考慮閥門的自清潔功能，以減少介質(zhì)對(duì)密封面的磨損和腐蝕。
設(shè)計(jì)規(guī)范：
| 設(shè)計(jì)依據(jù) | GB | API |
| 設(shè)計(jì)與制造標(biāo)準(zhǔn) | JB/T10529-2005，GB/T12237-2007 | API608-2012 |
| 結(jié)構(gòu)長度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) | GB/T12221-2005 | ASME B16.10-2009 |
| 連接端設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) | GB/T9113-2010 | ASME B16.5-2013 |
| 驅(qū)動(dòng)裝置連接設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) | GB/T12223-2005 | BS EN ISO 5211-2001 |
| 主體材料設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) | GB/T12228-2006，NB/T47010-2010 | ASTM A105/A105M-2014，ASTM A182/A182M-2015 |
| 檢驗(yàn)與試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) | JB/T 9092-1999 | API 598-2009 |
材料選表：
| 序號(hào) | 名稱 | 材質(zhì) |
| 1 | 閥體 | A105、WCB、SS304、SS316、CF8、CF8M、CF3、CF3M |
| 2 | 閥芯 | 氧化鋯（3Y-ZrO2）、氧化鋁（AI2O3） |
| 3 | 閥桿/軸套/填料壓套 | 17-4PH、316L、合金材料 |
| 4 | 密封部件 | VMQ、FKM、PTFE |
| 5 | 填料 | PTFE、RPTFE、石墨 |
| 6 | 壓板/支架 | CF8、WCB |
| 7 | 螺栓/墊圈 | A193-B7/A194-2H/SS304 |
1. 陶瓷材料的選擇
其性能直接影響到閥門的使用壽命和安全性。因此，在選擇陶瓷材料時(shí)，應(yīng)充分考慮其耐腐蝕性、耐磨性、耐高溫性能等因素。目前，市場上常用的陶瓷材料主要有氧化鋁陶瓷、氮化硅陶瓷等。
氧化鋁陶瓷具有優(yōu)良的耐腐蝕性、耐磨性和耐高溫性能，能夠抵抗各種強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、鹽等腐蝕性介質(zhì)的侵蝕。此外，氧化鋁陶瓷還具有良好的絕緣性能，適用于高壓工況。然而，氧化鋁陶瓷的硬度較低，抗沖擊性能較差，因此在選擇氧化鋁陶瓷時(shí)，應(yīng)充分考慮其適用工況。
氮化硅陶瓷具有較高的硬度和耐磨性，能夠長期在高速流動(dòng)的介質(zhì)中工作，不易磨損和損壞。此外，氮化硅陶瓷還具有良好的耐腐蝕性和耐高溫性能，能夠抵抗各種腐蝕性介質(zhì)的侵蝕。然而，氮化硅陶瓷的成本較高，因此在選擇氮化硅陶瓷時(shí)，應(yīng)充分考慮其經(jīng)濟(jì)性。
2. 閥體材料的選擇
閥體材料主要起到支撐和保護(hù)陶瓷球閥的作用。因此，在選擇閥體材料時(shí)，應(yīng)充分考慮其耐腐蝕性、耐磨性、耐高溫性能等因素。目前，市場上常用的閥體材料主要有碳鋼、不銹鋼、合金鋼等。
碳鋼具有良好的強(qiáng)度和韌性，能夠承受較大的壓力和沖擊。此外，碳鋼還具有良好的焊接性能，易于進(jìn)行閥門的維修和更換。然而，碳鋼的耐腐蝕性較差，容易受到腐蝕介質(zhì)的侵蝕。因此，在腐蝕性較強(qiáng)的工況下，應(yīng)選擇不銹鋼或合金鋼作為閥體材料。
不銹鋼具有良好的耐腐蝕性、耐磨性和耐高溫性能，能夠抵抗各種腐蝕性介質(zhì)的侵蝕。此外，不銹鋼還具有良好的焊接性能和可塑性，易于進(jìn)行閥門的維修和更換。然而，不銹鋼的成本較高，因此在選擇不銹鋼時(shí)，應(yīng)充分考慮其經(jīng)濟(jì)性。
合金鋼是在碳鋼的基礎(chǔ)上加入一定量的合金元素制成的鋼材。合金鋼具有較高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，能夠承受較大的壓力和沖擊。此外，合金鋼還具有良好的耐腐蝕性和耐高溫性能。然而，合金鋼的成本較高，因此在選擇合金鋼時(shí)，應(yīng)充分考慮其經(jīng)濟(jì)性。
3. 密封材料的選擇
密封性能直接影響到閥門的使用壽命和安全性。因此，在選擇密封材料時(shí)，應(yīng)充分考慮其耐腐蝕性、耐磨性、耐高溫性能等因素。目前，市場上常用的密封材料主要有橡膠、聚四氟乙烯等。
橡膠具有良好的彈性和密封性能，能夠適應(yīng)不同工況下的密封要求。此外，橡膠還具有良好的耐腐蝕性和耐磨性。然而，橡膠的溫度范圍較窄，不適用于高溫工況。因此，在高溫工況下，應(yīng)選擇聚四氟乙烯作為密封材料。
聚四氟乙烯(PTFE)是一種高分子聚合物，具有優(yōu)異的耐腐蝕性、耐磨性和耐高溫性能。聚四氟乙烯能夠在-190℃至260℃的溫度范圍內(nèi)正常工作，適用于各種工況。此外，聚四氟乙烯還具有良好的自潤滑性能，能夠減少介質(zhì)對(duì)密封面的磨損和腐蝕。然而，聚四氟乙烯的成本較高，因此在選擇聚四氟乙烯時(shí)，應(yīng)充分考慮其經(jīng)濟(jì)性。
外形連接尺寸：
| DN | H | L | ØD | ØK | ØG | T | F | Z |
| 15 | 85 | 108 | 95 | 65 | 45 | 14 | 2 | 4-M12 |
| 20 | 94 | 117 | 105 | 75 | 55 | 16 | 2 | 4-M12 |
| 25 | 98 | 127 | 115 | 85 | 65 | 16 | 2 | 4-M12 |
| 32 | 112 | 140 | 140 | 100 | 76 | 18 | 2 | 4-M16 |
| 40 | 124 | 165 | 150 | 110 | 84 | 18 | 2 | 4-M16 |
| 50 | 135 | 178 | 165 | 125 | 99 | 20 | 2 | 4-M16 |
| 65 | 156 | 190 | 185 | 145 | 118 | 20 | 2 | 4-M16 |
| 80 | 177 | 203 | 200 | 160 | 132 | 20 | 2 | 8-M16 |
| 100 | 207 | 229 | 220 | 180 | 156 | 22 | 2 | 8-M16 |
| 125 | 240 | 356 | 250 | 210 | 184 | 22 | 2 | 8-M16 |
| 150 | 240 | 394 | 285 | 240 | 211 | 24 | 2 | 8-M16 |
| 200 | 280 | 457 | 340 | 295 | 266 | 24 | 2 | 12-M20 |
| 250 | - | 533 | 405 | 355 | 319 | 30 | 2 | 12-M24 |
| 300 | - | 610 | 460 | 410 | 370 | 30 | 2 | 12-M24 |
