氣動球閥是由旋塞閥演變而來。它具有相同的旋轉(zhuǎn)90度動作,不同的是旋塞體是球體,有圓形通孔或通道通過其軸線。球面和通道口的比例應(yīng)該是這樣的,即當(dāng)球旋轉(zhuǎn)90度時,在進(jìn)、出口處應(yīng)全部呈現(xiàn)球面,從而截斷流動。 本類閥門在管道中可任意位置安裝。
工作原理
氣動球閥只需要用氣動執(zhí)行器帶動閥體作90度的旋轉(zhuǎn),就可以實(shí)現(xiàn)對介質(zhì)的流量進(jìn)行截斷和開通的功能。而且只需要很小的轉(zhuǎn)動力矩就能關(guān)閉嚴(yán)密。*平等的閥體內(nèi)腔為介質(zhì)提供了一個阻力很小、并且直通的流道。通常認(rèn)為球閥zui適宜直接做開閉使用,但近來的發(fā)展已將球閥設(shè)計(jì)成使它具有節(jié)流和控制流量之用。球閥的主要特點(diǎn)是本身結(jié)構(gòu)緊湊,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。球閥閥體可以是整體的,也可以是組合式的。
現(xiàn)實(shí)作用
作用
的工作原理是靠旋轉(zhuǎn)閥芯來使閥門暢通或閉塞。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。
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。
優(yōu)點(diǎn)
在管路中主要用來做切斷速度快、分配和改變介質(zhì)的流動方向。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,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。
8. 因?yàn)閯恿υ床捎玫氖菤怏w,一般為0.2-0.8MPa壓力,相對比較安全。如果漏氣的話,相對液動、電動來說,氣體可以直接排出,對環(huán)境沒有污染,同時具有較高的安全性。
9.相對于手動和渦輪轉(zhuǎn)動球閥來說,可以大口徑配置,(手動和渦輪轉(zhuǎn)動球閥一般都在DN300口徑以下,目前可以達(dá)到DN1200口徑。)
已廣泛應(yīng)用于石油、化工、發(fā)電、造紙、原子能、航空、火箭等各部門,以及人們?nèi)粘I钪小?/p>
應(yīng)用指南
1、 范圍
三通
本說明書適用于法蘭連接端的電動(或氣動)球閥。
2、 組成
由電動(或氣動)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(20)與球閥閥體部分組成,其連接靠支架(18)和連接軸(17)。
3、使用限制
溫度和壓力限制
l 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。
l 使用PTFE或RTFE材質(zhì)的閥座和密封件,操作溫度應(yīng)在150度到200度之間。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。
低溫l 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))。
l 電動或氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的注意事項(xiàng)參見其相應(yīng)的說明書。
4、 安裝
1)、取掉法蘭端兩邊的保護(hù)蓋,在閥*打開的狀態(tài)下進(jìn)行沖洗清潔。
2)、安裝前應(yīng)按規(guī)定的信號(電或氣)進(jìn)行整機(jī)測試(防止因運(yùn)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(jī)構(gòu)線路圖)。
3)、準(zhǔn)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(jī)構(gòu)部分作為起重的吊裝點(diǎn),以避免損壞執(zhí)行機(jī)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(diǎn)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。
4、操作和使用
1)、操作前須確認(rèn)管路和閥已被沖洗過。
2)、閥的操作按執(zhí)行機(jī)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(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)方向指示箭頭與管線平行時,閥門為開啟狀態(tài);指示箭頭與管線垂直時,閥門為關(guān)閉狀態(tài)。
5、 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,解除管線壓力并使閥門處于打開位置
●維修前,斷開電源或氣源
●維修前,將執(zhí)行機(jī)構(gòu)與支架脫離
1)、填料處得再鎖緊
l 若填料涵處有微泄發(fā)生,須再鎖緊閥桿螺母 (13).
l 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
l 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).
l 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。
l 依序拆卸驅(qū)動裝置-執(zhí)行機(jī)構(gòu)(20)、連接支架(18)、、防松墊圈(14)、閥桿螺母(13)、蝶形彈片(12)、格南(11) 、耐磨片(10)、閥桿填料(9)
l 拆卸體蓋連接螺栓(5)和螺母,將閥蓋與閥體分離,并拿掉閥蓋墊圈(16)。
l 確認(rèn)閥球(3)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。
l 由閥體中孔向下輕推閥桿(6)直到*取出,然后取出O型圈(8)及閥桿下填料(7)
注意:請謹(jǐn)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
l 清洗和檢查拆下零件,強(qiáng)烈*用備用零件包更換其閥座及閥蓋墊圈等密封件
l 按拆卸的相反順序進(jìn)行組裝。
l 用規(guī)定的扭矩,交叉鎖緊法蘭連接螺栓(5)。
l 用規(guī)定的扭矩,鎖緊閥桿螺母(13)
l 安裝執(zhí)行機(jī)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),使閥門至打開和關(guān)閉位置。
l 如有可能,請?jiān)诨匮b管道前,按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對閥進(jìn)行壓力密封測試和性能測試。
D,型號表示方法:
像之前的閥門Q11S-16C這種當(dāng)中"S”表示是比較老的方法,"S"代表塑料密封付.現(xiàn)在用"F"表示.代表四氟或聚四氟材料
參數(shù)
設(shè)計(jì)依據(jù) | 國標(biāo)系列 | 美標(biāo)系列 | |
設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) | GB/T12237 | AP16D | ANSI B16.34 |
法蘭連接結(jié)構(gòu)長度 | GB/T12221 | AP16D | ANSI B16.10 |
結(jié)構(gòu)長度(焊接) | GB/T15188.1 | AP16D | ANSI B16.10 |
連接法蘭 | GB/T9113 JB/T79 Hg20592 | ANSI B16.5、B16.47 | |
對焊端 | GB/T12224 | ANSI B16.25 | |
試驗(yàn)和檢驗(yàn) | GB/T9092 | AP16D | AP1598 |
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
阻塞與排泄:當(dāng)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時,上下游側(cè)的閥座使液體阻斷,閥體中腔的積滯物可以通過排泄裝置進(jìn)行排泄。
自動泄壓結(jié)構(gòu):當(dāng)中腔壓力出現(xiàn)異常升高現(xiàn)象時,中腔介質(zhì)能依靠本身的推力推動閥座而自動泄壓,從而確保閥提安全。
閥桿的可靠密封:閥桿采用有倒密封的下裝式結(jié)構(gòu),倒密封的密封力隨介質(zhì)壓力增高而增大,故能確保閥桿的可靠密封,而且,當(dāng)閥桿異常升壓時,閥桿不會噴出。
防火結(jié)構(gòu):根據(jù)工況及用戶的需要,球閥可設(shè)計(jì)為防火結(jié)構(gòu)。
防靜電結(jié)構(gòu):當(dāng)操作閥門時,由于球體和閥座之間的磨擦,會產(chǎn)生牛靜電電荷并積聚在球體上,為防止產(chǎn)生靜電火花,特在閥門上設(shè)置靜電裝置,將積聚在球體上的電荷導(dǎo)出。
的維護(hù)
在安裝前的準(zhǔn)備工作:
1、保證氣動管路球閥安裝位置管線在同軸位置上,管線上兩片法蘭應(yīng)保持平行,確認(rèn)管線能夠承受氣動管路球閥自身重量,如果發(fā)現(xiàn)管線不能承受氣動管路球閥重量,則在安裝前為管線配備相應(yīng)的支撐。
2、確認(rèn)管線內(nèi)是否有雜質(zhì)、焊渣等,必須要把管線內(nèi)吹掃干凈。
3、核對氣動管路球閥銘牌,并對氣動管路球閥進(jìn)行全開全閉數(shù)次操作,確認(rèn)閥門能夠正常工作,再全面檢查一次閥門的各個細(xì)節(jié),保證閥門完好無損。
4、除去閥門兩端的保護(hù)蓋,檢查閥體內(nèi)是否干凈,清洗閥體內(nèi)腔,由于氣動管路球閥的密封面是球形狀,即使微小的雜物也可能造成密封面的損傷。
氣動管路球閥的安裝:
1、氣動管路球閥的任何一段都可安裝在上游端,手柄氣動管路球閥可以安裝在管線的任何位置,如果配置執(zhí)行機(jī)構(gòu)(如齒輪箱、電-氣動執(zhí)行器)的氣動管路球閥,則必須垂直安裝,閥門進(jìn)出口處在水平位置上。
2、氣動管路球閥法蘭與管線法蘭間按管路設(shè)計(jì)要求裝上密封墊。
3、法蘭上的螺栓需對稱、逐次、均勻擰緊。
4、如果氣動管路球閥采取氣動、電動等執(zhí)行器時,按說明書完成氣源、電源的安裝。
氣動管路球閥安裝后的檢查
1、安裝完畢后,啟動氣動管路球閥開、關(guān)數(shù)次,應(yīng)該動作靈活,受力均勻,氣動管路球閥工作正常。
2、根據(jù)管道壓力設(shè)計(jì)要求,通壓后檢測氣動管路球閥與管道法蘭結(jié)合面的密封性能。
氣動管路球閥的維修:
1、只有卸除氣動管路球閥前后的壓力,才能對氣動管路球閥進(jìn)行拆卸分解操作。
2、在對氣動管路球閥的分解與再裝配過程,需要對有密封性零部件的保護(hù),特別是非金屬零部件,像O型圈等部件使用的工具。
3、氣動管路球閥閥體重新裝配時螺栓必須對稱、逐步、均勻地擰緊。
4、清洗劑應(yīng)與氣動管路球閥中的橡膠件、塑料件、金屬件及工作介質(zhì)(例如燃?xì)猓┑染嗳荨_M(jìn)口泵工作介質(zhì)為燃?xì)鈺r,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。
5、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(xì)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。
6、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。
7、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(jìn)行裝配,但不得長時間擱置,否則會生銹、被灰塵污染。
8、新零件在裝配前也需清洗干凈。
9、使用潤滑脂潤滑。潤滑脂應(yīng)與氣動管路球閥金屬材料、橡膠件、塑料件及工作介質(zhì)均相容。工作介質(zhì)為燃?xì)鈺r,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。
10、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(jìn)入內(nèi)腔。
突出優(yōu)點(diǎn)
與其它閥類相比的具有以下優(yōu)點(diǎn):
標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)圖
A、防靜電功能:在球體、閥桿、閥體之間設(shè)置彈簧,能將開關(guān)過程產(chǎn)生的靜電導(dǎo)出。執(zhí)行機(jī)構(gòu);
B、閥桿密封可靠,由于閥桿只作彷轉(zhuǎn)動運(yùn)而不做升降運(yùn)動,閥桿的填料密封不易破壞,且密封能力隨著介質(zhì)的壓力增高而增大;
C、閥座密封性能好,采用聚四氟乙烯等彈性材料制成的密封圈,結(jié)構(gòu)易于密封,而且球閥的閥封能力隨著介質(zhì)壓力的增高而增大;
D、止推軸承減小閥桿磨擦力矩,可使閥桿*操作平穩(wěn)靈活;
E、由于聚四氟乙烯等材料具有良好的自潤滑性,與球體的磨擦損失小,故球閥的使用壽命長;
F、下裝式閥桿和閥桿頭部凸階防止閥桿噴出,如火災(zāi)造成閥桿密封破壞,凸階與閥體間還可形成金屬接觸,確保閥桿密封;
G、流體阻力小、球閥是所有閥類中流體阻力zui小的一種,即使是縮徑球閥,其流體阻力也相當(dāng)小。主要用于截斷或接通管路中的介質(zhì),亦可用用于流體的調(diào)節(jié)與控制,在如上幾個方面與同類閥類相比之下,優(yōu)點(diǎn)突出!
結(jié)構(gòu)形式分類
一、浮動氣動球球閥
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。 浮動氣動球球閥的結(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。這種結(jié)構(gòu),廣泛用于中低壓球閥。
二、固定球
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閥門。 為了減少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(qiáng)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
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(dá)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(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(dāng)關(guān)閉通道時,用閥桿的楔形頭使球體漲開與閥座壓緊達(dá)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。 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。
分類與特點(diǎn)
有O型球閥和V型球閥之分。O型球閥采用浮動式結(jié)構(gòu),球芯為精密鑄件,外表鍍硬鉻處理,閥座采用增強(qiáng)聚四氟乙烯材料,流道口與管道口徑相同,流通能力*,流阻極小,關(guān)閉時無泄漏,一般做開關(guān)閥使用,特別適用于高粘度、V型球閥采用固定式結(jié)構(gòu),球芯上開有V型切口,可實(shí)現(xiàn)剪切 含纖維、顆粒狀介質(zhì) 根據(jù)工藝設(shè)備不同可選用氣動或電動執(zhí)行機(jī)構(gòu),分別組成和電動球閥,其中如要實(shí)現(xiàn)比例調(diào)節(jié)須配閥門定位器,電動球閥如要實(shí)現(xiàn)比例調(diào)節(jié)須選電子式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)或配伺服放大器等。 從材質(zhì)上,可以分為:碳鋼球閥,不銹鋼304球閥,316球閥和銅球閥 按壓力,可以分為:高壓球閥和低壓球閥 高壓: 主要應(yīng)用在石油、天然氣、液壓油、工程機(jī)械等行業(yè) 低壓:主要應(yīng)用在介質(zhì)為水等腐蝕性管路上!刀型閘閥 產(chǎn)品使用中注意事項(xiàng)及其型號: 刀型閘閥的啟閉件是閘板,閘板的運(yùn)動方向與流體方向相垂直,手動刀型閘閥只能作全開和全關(guān),不能作調(diào)節(jié)和節(jié)流。閘板有兩個密封面,zui常用的模式閘板閥的兩個密封面形成楔形、楔形角隨閥門參數(shù)而異,通常為50,楔式刀型閘閥的閘板可以做成一個整體,叫做剛性閘板;也可以做成能產(chǎn)生微量變形的閘板,以改善其工藝性,彌補(bǔ)密封面角度在加工過程中產(chǎn)生的偏差,這種閘板叫做彈性閘板 刀型閘閥關(guān)閉時,密封面可以只依靠介質(zhì)壓力來密封,即依靠介質(zhì)壓力將閘板的密封面壓向另一側(cè)的閥座來保證密封面的密封,這就是自密封.大部分刀型閘閥是采用強(qiáng)制密封的,即閥門關(guān)閉時,要依靠外力強(qiáng)行將閘板壓向閥座,以保證密封面的密封性本類閥門在管道中一般應(yīng)當(dāng)水平安裝。
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)的球閥;埋設(shè)在地上的,選擇全通徑焊接連接或法蘭連接的球閥;支管,選用法蘭連接、焊接連接,全通徑或縮徑的球閥。 2、成品油的輸送管線和貯存設(shè)備,選用法蘭連接的球閥。 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球閥。 9、需要進(jìn)行流量調(diào)節(jié)時,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)球閥。 10、工作溫度在100攝氏度至200攝氏度的球閥,密封材料一般選PPL,閥體材料應(yīng) 選WCB,閥桿材料應(yīng)選不銹鐵,球體材料應(yīng)選一般不銹鋼<201>。 11、工作溫度在250攝氏度至400攝氏度的球閥,密封材料應(yīng)選硬密封。閥 體材料應(yīng)選WCB,閥桿材料應(yīng)選不銹鐵,球體材料應(yīng)選不銹鋼<碳化>。 12、工作溫度在400攝氏度至550攝氏度的球閥,密封材料應(yīng)選硬密封。閥體材料應(yīng)選鉻鉬鋼,球體材料應(yīng)選鉻鉬鋼,閥桿材料應(yīng)選鉻鉬鋼。 13、工作溫度在600攝氏度以上的球閥材料如:密封件,閥體,球體,閥桿等一般選取<2520