一、江蘇法蘭手動(dòng)大口徑球閥 導熱油 蒸汽 等用循環(huán)水系統球閥 冷凍水系統球閥 暖通空調系統球閥 化學(xué)反應裝置系統球閥 石油化工輸送管道球閥結構特點(diǎn)
(一)閥體
閥體材質(zhì)與制造工藝:閥體是球閥的主體部分,承受著(zhù)介質(zhì)的壓力、溫度以及流動(dòng)沖擊。常見(jiàn)的閥體材質(zhì)包括鑄鐵、鑄鋼、不銹鋼、合金鋼等。鑄鐵閥體成本較低,鑄造工藝成熟,適用于一般的工業(yè)應用場(chǎng)景,如給排水系統、一般性的氣體輸送等。鑄鋼閥體強度高、耐壓性能好,廣泛應用于中高壓的管道系統,如石油、化工等行業(yè)的管道。不銹鋼閥體具有優(yōu)異的耐腐蝕性,能在腐蝕性介質(zhì)中穩定工作,常用于化工、制藥、食品等對介質(zhì)純凈度和耐腐蝕性要求較高的行業(yè)。合金鋼閥體則綜合了多種材料的優(yōu)點(diǎn),適用于高溫、高壓、強腐蝕等工況。閥體的制造工藝主要有鑄造和鍛造兩種。鑄造工藝能夠制造出形狀復雜的閥體,成本相對較低,但內部組織的致密性相對較弱。鍛造工藝則使閥體具有更高的強度和致密性,適用于對閥體性能要求較高的場(chǎng)合,但成本相對較高。
閥體的形狀與連接方式:球閥的閥體形狀多樣,常見(jiàn)的有直通式、角式和三通式等。直通式閥體使介質(zhì)能夠直線(xiàn)通過(guò),流道順暢,阻力較小,適用于大多數介質(zhì)輸送場(chǎng)景。角式閥體適用于管道需要轉向的場(chǎng)合,能夠有效節省空間并實(shí)現介質(zhì)流向的改變。三通式閥體則可以實(shí)現介質(zhì)的分流、合流或換向,常用于復雜的管道系統中。球閥的連接方式主要有法蘭連接、螺紋連接、焊接連接和對夾連接等。法蘭連接是常見(jiàn)用的連接方式,它通過(guò)在閥體和管道上安裝法蘭盤(pán),使用螺栓和密封墊片將兩者緊密連接在一起,具有連接強度高、密封性能好、安裝和拆卸方便等優(yōu)點(diǎn),適用于各種口徑和壓力等級的閥門(mén)。螺紋連接適用于小口徑、低壓的閥門(mén),它通過(guò)在閥體和管道上加工螺紋,將兩者旋緊連接,具有結構簡(jiǎn)單、成本低的特點(diǎn),但密封性能相對較弱,不適用于高溫、高壓和易燃易爆的介質(zhì)。焊接連接將閥體和管道直接焊接在一起,具有連接強度高、密封性能好、流體阻力小等優(yōu)點(diǎn),但安裝和拆卸困難,一旦焊接完成,閥門(mén)就難以更換,適用于一些對密封性要求場(chǎng)合。對夾連接則是通過(guò)兩片對夾式法蘭將閥門(mén)夾在管道之間,使用螺栓緊固,具有結構緊湊、安裝方便的特點(diǎn),適用于中小口徑的閥門(mén)。
(二)球體
球體的材質(zhì)與加工精度:球體是球閥實(shí)現截斷和調節功能的核心部件,其材質(zhì)和加工精度直接影響閥門(mén)的性能。球體的材質(zhì)通常與閥體相匹配,常見(jiàn)的有鑄鐵、鑄鋼、不銹鋼、合金鋼等。為了提高球體的耐磨性和耐腐蝕性,還可以在球體表面進(jìn)行特殊處理,如鍍鉻、滲氮、堆焊硬質(zhì)合金等。鍍鉻處理可以在球體表面形成一層堅硬、光滑的鉻層,有效減少球體與閥座之間的摩擦和磨損,同時(shí)提高球體的耐腐蝕性。滲氮處理則使球體表面形成一層硬度高、耐磨性好的氮化層,增強球體的抗腐蝕性能和疲勞強度。堆焊硬質(zhì)合金能夠在球體表面形成一層高硬度、高耐磨性的合金層,適用于對球體耐磨性要求場(chǎng)合。球體的加工精度要求非常高,其圓度、表面粗糙度等指標直接影響閥門(mén)的密封性能和操作靈活性。一般來(lái)說(shuō),球體的圓度誤差應控制在極小的范圍內,表面粗糙度要達到較高的等級,以確保球體與閥座之間能夠實(shí)現良好的密封。
球體的結構形式:球體的結構形式主要有實(shí)心球體和空心球體兩種。實(shí)心球體結構簡(jiǎn)單、強度高,適用于各種工況,但重量相對較大,操作力矩也較大??招那蝮w則重量較輕,操作力矩較小,適用于大口徑的閥門(mén),但在高壓工況下,其強度可能會(huì )受到一定的影響。為了提高空心球體的強度,通常會(huì )在球體內部增加加強筋或采用特殊的結構設計。此外,還有一種浮動(dòng)球體結構,球體在介質(zhì)壓力的作用下能夠產(chǎn)生一定的位移,與閥座緊密貼合,實(shí)現密封。這種結構適用于低壓、小口徑的閥門(mén),具有密封性能好、操作靈活的優(yōu)點(diǎn)。對于高壓、大口徑的閥門(mén),則通常采用固定球體結構,球體通過(guò)軸承固定在閥體上,閥座在介質(zhì)壓力的作用下與球體緊密貼合,實(shí)現密封。這種結構能夠承受較大的壓力,密封性能可靠。
(三)閥桿
閥桿的材質(zhì)與表面處理:閥桿連接著(zhù)球體和驅動(dòng)裝置,負責傳遞驅動(dòng)力,實(shí)現球體的旋轉運動(dòng)。閥桿需要具備足夠的強度和剛性,以承受驅動(dòng)裝置的作用力和介質(zhì)的壓力,同時(shí)要保證良好的直線(xiàn)度和表面光潔度,確保球體運動(dòng)的平穩性和準確性。閥桿的材料通常選用碳鋼、不銹鋼或合金鋼,根據介質(zhì)的腐蝕性和工作溫度進(jìn)行選擇。為了提高閥桿的耐磨性和耐腐蝕性,通常會(huì )對閥桿進(jìn)行表面處理,如鍍鉻、滲氮、涂覆防腐涂層等。鍍鉻處理可以在閥桿表面形成一層堅硬、光滑的鉻層,有效減少閥桿與填料之間的摩擦和磨損,同時(shí)提高閥桿的耐腐蝕性。滲氮處理則使閥桿表面形成一層硬度高、耐磨性好的氮化層,增強閥桿的抗腐蝕性能和疲勞強度。涂覆防腐涂層能夠在閥桿表面形成一層保護膜,有效防止介質(zhì)對閥桿的腐蝕。
閥桿與球體的連接方式:閥桿與球體的連接方式主要有銷(xiāo)釘連接、鍵連接和焊接連接等。銷(xiāo)釘連接結構簡(jiǎn)單,安裝和拆卸方便,能夠有效傳遞扭矩,適用于大多數工況。鍵連接則更加牢固可靠,能夠承受較大的扭矩,適用于對閥門(mén)可靠性要求較高的場(chǎng)合。焊接連接將閥桿與球體直接焊接在一起,連接強度高,但一旦焊接完成,就難以進(jìn)行拆卸和更換,適用于一些對密封性要求且不需要頻繁拆卸的特殊場(chǎng)合。
(四)密封件
閥座的材質(zhì)與密封結構:閥座是球閥實(shí)現密封的關(guān)鍵部件之一,其材質(zhì)和密封結構直接影響閥門(mén)的密封性能。閥座的材質(zhì)通常選用具有良好耐腐蝕性和耐磨性的材料,如聚四氟乙烯(PTFE)、增強聚四氟乙烯(RPTFE)、對位聚苯(PPL)、金屬材料等。聚四氟乙烯具有優(yōu)異的化學(xué)穩定性和低摩擦系數,適用于各種腐蝕性介質(zhì),但在高溫下的性能會(huì )有所下降。增強聚四氟乙烯在聚四氟乙烯的基礎上添加了增強材料,提高了其強度和耐磨性,適用于一些對密封性能要求較高的場(chǎng)合。對位聚苯具有優(yōu)異的耐高溫性能和化學(xué)穩定性,適用于高溫、強腐蝕的工況。金屬閥座則具有較高的強度和耐磨性,適用于高壓、高溫的場(chǎng)合。閥座的密封結構主要有彈性密封和金屬硬密封兩種。彈性密封通常采用橡膠、聚四氟乙烯等彈性材料,通過(guò)彈性變形實(shí)現密封,具有密封性能好、摩擦系數小的優(yōu)點(diǎn),但在高溫、高壓下的性能會(huì )受到一定的影響。金屬硬密封則采用金屬材料,通過(guò)金屬之間的緊密貼合實(shí)現密封,具有耐高溫、高壓、耐磨等優(yōu)點(diǎn),但密封性能相對較弱,需要較高的加工精度和安裝要求。
填料的選擇與作用:填料位于閥桿與閥體之間,起到防止介質(zhì)沿閥桿泄漏的作用。填料的選擇應根據介質(zhì)的性質(zhì)、工作溫度和壓力等因素進(jìn)行綜合考慮。常見(jiàn)的填料有石棉填料、石墨填料、聚四氟乙烯填料等。石棉填料具有良好的耐高溫性能和密封性能,但由于其對人體健康有一定危害,在一些場(chǎng)合已被限制使用。石墨填料具有良好的耐高溫、耐腐蝕性和自潤滑性能,適用于高溫、高壓的工況。聚四氟乙烯填料具有優(yōu)異的化學(xué)穩定性和低摩擦系數,適用于各種腐蝕性介質(zhì)。填料的作用是通過(guò)自身的彈性變形,填充閥桿與閥體之間的間隙,阻止介質(zhì)泄漏。為了確保填料的密封性能,需要定期對填料進(jìn)行檢查和更換。
二、江蘇法蘭手動(dòng)大口徑球閥 導熱油 蒸汽 等用循環(huán)水系統球閥 冷凍水系統球閥 暖通空調系統球閥 化學(xué)反應裝置系統球閥 石油化工輸送管道球閥工作原理
球閥的工作原理基于球體的旋轉運動(dòng)。當閥門(mén)開(kāi)啟時(shí),驅動(dòng)裝置通過(guò)閥桿帶動(dòng)球體旋轉 90°,使球體上的通孔與管道軸線(xiàn)一致,介質(zhì)能夠順利通過(guò)閥門(mén)。當閥門(mén)關(guān)閉時(shí),驅動(dòng)裝置再次通過(guò)閥桿帶動(dòng)球體旋轉 90°,使球體上的通孔與管道軸線(xiàn)垂直,球體緊密貼合閥座,實(shí)現密封,阻止介質(zhì)流動(dòng)。
在球閥的工作過(guò)程中,球體與閥座之間的密封性能至關(guān)重要。在閥門(mén)關(guān)閉狀態(tài)下,球體在介質(zhì)壓力的作用下,緊緊壓在閥座上,形成密封面,阻止介質(zhì)泄漏。密封面的密封性能取決于球體與閥座的材質(zhì)、加工精度、密封結構以及介質(zhì)的壓力和溫度等因素。為了確保良好的密封性能,在設計和制造球閥時(shí),需要對這些因素進(jìn)行綜合考慮,采用合理的結構和材料,保證球體與閥座之間的緊密貼合和可靠密封。此外,球閥的操作力矩也是一個(gè)重要的參數,它直接影響閥門(mén)的操作便利性和驅動(dòng)裝置的選擇。操作力矩的大小與球體的重量、直徑、密封面的摩擦力以及介質(zhì)的壓力等因素有關(guān)。在設計球閥時(shí),需要通過(guò)優(yōu)化結構和選擇合適的材料,降低操作力矩,提高閥門(mén)的操作靈活性。
三、性能優(yōu)勢
(一)快速的開(kāi)關(guān)動(dòng)作
90° 旋轉實(shí)現快速啟閉:球閥的球體只需旋轉 90° 即可實(shí)現閥門(mén)的開(kāi)啟或關(guān)閉,相比其他類(lèi)型的閥門(mén),如截止閥、閘閥等,其開(kāi)關(guān)動(dòng)作更加迅速。這種快速的開(kāi)關(guān)動(dòng)作使得球閥在需要緊急切斷介質(zhì)流動(dòng)的場(chǎng)合具有明顯的優(yōu)勢,能夠有效提高系統的安全性和可靠性。例如,在石油、化工等行業(yè)的管道系統中,一旦發(fā)生泄漏或其他緊急情況,球閥能夠迅速關(guān)閉,阻止介質(zhì)的進(jìn)一步泄漏,減少事故的危害。
適應頻繁操作:由于球閥的結構簡(jiǎn)單,球體與閥座之間的摩擦較小,因此能夠適應頻繁的開(kāi)關(guān)操作。在一些需要頻繁調節介質(zhì)流量的場(chǎng)合,如自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)上的管道系統,球閥的頻繁操作性能能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝的要求,提高生產(chǎn)效率。同時(shí),頻繁操作對球閥的磨損較小,能夠延長(cháng)閥門(mén)的使用壽命,降低維護成本。
(二)良好的密封性能
低泄漏率:通過(guò)采用密封結構和優(yōu)質(zhì)的密封材料,球閥能夠實(shí)現較低的泄漏率。在閥門(mén)關(guān)閉狀態(tài)下,球體與閥座之間的緊密貼合能夠有效阻止介質(zhì)泄漏。無(wú)論是彈性密封還是金屬硬密封的球閥,都能夠在不同的工況下保持良好的密封性能,滿(mǎn)足對密封要求嚴格的工業(yè)應用場(chǎng)景。例如,在天然氣輸送管道中,球閥的低泄漏率能夠確保天然氣的安全輸送,減少能源浪費和環(huán)境污染。
長(cháng)期穩定的密封性能:球閥的密封結構和材料經(jīng)過(guò)精心設計和選擇,能夠在長(cháng)期的使用過(guò)程中保持穩定的密封性能。即使在惡劣的工作環(huán)境下,如高溫、高壓、強腐蝕等工況,球閥的密封性能也不會(huì )受到明顯的影響。這種長(cháng)期穩定的密封性能使得球閥在工業(yè)生產(chǎn)中具有較高的可靠性,減少了因密封失效而導致的設備故障和生產(chǎn)中斷。
(三)較低的流阻
流暢的介質(zhì)流動(dòng)通道:球閥的內部流道設計簡(jiǎn)潔流暢,介質(zhì)在閥體內的流動(dòng)阻力較小。球體的通孔與管道內徑基本一致,使得介質(zhì)能夠順暢地通過(guò)閥門(mén),減少了能量損耗。相比其他類(lèi)型的閥門(mén),如截止閥、節流閥等,球閥的流阻明顯較低。這一優(yōu)勢在大流量、長(cháng)距離的介質(zhì)輸送管道中尤為重要,能夠有效降低運行成本,提高介質(zhì)的輸送效率。例如,在石油輸送管道中,較低的流阻能夠減少輸送過(guò)程中的能量消耗,提高石油的輸送能力。
減少壓力損失:由于球閥的流阻較小,介質(zhì)在通過(guò)閥門(mén)時(shí)的壓力損失也較小。這對于一些對壓力要求較高的工業(yè)應用場(chǎng)景,如高壓氣體輸送、液壓系統等,具有重要的意義。較小的壓力損失能夠保證系統的正常運行,提高系統的穩定性和可靠性。同時(shí),減少壓力損失也有助于降低設備的能耗,實(shí)現節能減排的目標。
(四)適用范圍廣
適應多種介質(zhì):球閥能夠適應多種介質(zhì)的流動(dòng),包括水、蒸汽、油品、氣體、漿液、顆粒狀物料等。通過(guò)選擇合適的閥體、球體和密封材料,球閥可以在不同介質(zhì)的工況下穩定工作。在石油化工行業(yè),球閥可以用于控制原油、成品油、化工原料等介質(zhì)的流動(dòng);在電力行業(yè),可用于蒸汽和水的輸送管道系統中;在污水處理行業(yè),能夠處理含有固體顆粒的污水;在食品行業(yè),可用于食品原料和成品的輸送。
適用于不同工況條件:無(wú)論是低壓、高壓,還是低溫、高溫的工況條件,球閥都能夠發(fā)揮其優(yōu)異的性能。通過(guò)合理設計閥門(mén)的結構和選用合適的材料,球閥可以滿(mǎn)足不同工況下的使用要求。在高壓蒸汽管道系統中,采用耐高溫、高壓的材料制造的球閥能夠可靠地工作,確保蒸汽的正常輸送和設備的安全運行;在低溫液體輸送管道中,選擇低溫性能良好的材料制造的球閥,能夠有效防止因低溫導致的材料脆化和密封失效等問(wèn)題。
四、江蘇法蘭手動(dòng)大口徑球閥 導熱油 蒸汽 等用循環(huán)水系統球閥 冷凍水系統球閥 暖通空調系統球閥 化學(xué)反應裝置系統球閥 石油化工輸送管道球閥應用領(lǐng)域
(一)石油化工行業(yè)
原油開(kāi)采與輸送:在原油開(kāi)采和輸送過(guò)程中,球閥用于控制原油的流動(dòng),防止原油倒流,確保原油能夠順利地從井口輸送到集輸站和煉油廠(chǎng)。在長(cháng)距離的原油輸送管道中,球閥的快速開(kāi)關(guān)動(dòng)作和良好的密封性能能夠有效應對管道壓力波動(dòng)和緊急情況,保障原油輸送的連續性和安全性。同時(shí),其較低的流阻能夠減少原油在輸送過(guò)程中的能量損耗,提高輸送效率。
化工產(chǎn)品生產(chǎn)裝置:在化工產(chǎn)品生產(chǎn)裝置中,涉及到各種腐蝕性介質(zhì)和高溫、高壓工況。球閥用于控制化工原料、中間產(chǎn)品和成品的輸送,防止介質(zhì)泄漏和倒流,確保生產(chǎn)過(guò)程的安全和穩定。例如,在化肥生產(chǎn)中,球閥用于控制液氨、硝酸、硫酸等腐蝕性介質(zhì)的流動(dòng);在塑料生產(chǎn)中,用于控制乙烯、丙烯等化工原料的輸送。其良好的耐腐蝕性能和可靠的密封性能,能夠滿(mǎn)足化工生產(chǎn)裝置對閥門(mén)的嚴格要求。
(二)天然氣行業(yè)
天然氣輸送管道:在天然氣輸送管道中,球閥是關(guān)鍵的控制設備之一。它用于控制天然氣的流量和通斷,確保天然氣的安全輸送。球閥的低泄漏率和快速開(kāi)關(guān)動(dòng)作能夠有效防止天然氣泄漏,保障管道系統的安全運行。同時(shí),其適應高壓工況的能力使得它能夠在長(cháng)距離、大口徑的天然氣輸送管道中發(fā)揮重要作用。
天然氣儲存與分配:在天然氣儲存和分配系統中,球閥用于控制天然氣的進(jìn)出和分配。在天然氣儲罐的進(jìn)出口管道上,安裝球閥可以實(shí)現對儲罐內天然氣的有效控制,確保儲罐的安全運行。在城市天然氣分配管網(wǎng)中,球閥用于控制天然氣的流向和流量,滿(mǎn)足用戶(hù)的用氣需求。
(三)電力行業(yè)
火力發(fā)電站:在火力發(fā)電站中,球閥用于控制蒸汽、水、燃油等介質(zhì)的流動(dòng)。在蒸汽系統中,球閥用于控制蒸汽的輸出和分配,其快速開(kāi)關(guān)動(dòng)作和良好的密封性能能夠確保蒸汽系統的安全運行。在給水泵的出口管道上,安裝球閥可以防止停泵時(shí)水的倒流,保護給水泵的安全。在燃油系統中,球閥用于控制燃油的輸送和供應,防止燃油泄漏和倒流,保證鍋爐的正常燃燒。
核電站:在核電站中,對閥門(mén)的可靠性和密封性要求。球閥用于控制核反應堆的冷卻劑、蒸汽、安全注入水等介質(zhì)的流動(dòng)。其可靠的密封性能和快速開(kāi)關(guān)動(dòng)作能夠有效防止放射性介質(zhì)的泄漏,保障核電站的安全運行。在核電站的各個(gè)系統中,如反應堆冷卻劑系統、蒸汽發(fā)生系統、輔助給水系統等,都大量應用球閥。
(四)給排水行業(yè)
城市供水系統:在城市供水系統中,球閥用于控制水的流動(dòng),確保供水的穩定性和可靠性。在水泵的出口管道上,安裝球閥可以防止停泵時(shí)水的倒流,避免對水泵造成損壞。同時(shí),球閥還可以用于控制城市供水管網(wǎng)中不同區域的水流量,滿(mǎn)足用戶(hù)的用水需求。其結構簡(jiǎn)單、操作方便的特點(diǎn),使得它在城市供水系統中得到廣泛應用。
污水處理廠(chǎng):在污水處理廠(chǎng)中,球閥用于控制污水和處理后的水的流動(dòng)。在污水提升泵的出口管道上,安裝球閥可以防止污水倒流,確保污水能夠順利地進(jìn)入處理設備。在處理后的水排放管道上,球閥可以控制排放水的流量和流向,保證污水處理的效果和環(huán)境安全。其耐腐蝕性和可靠的密封性能,能夠適應污水處理廠(chǎng)的復雜工況。
(五)其他行業(yè)
船舶工業(yè):在船舶的動(dòng)力系統、燃油系統和給排水系統中,球閥用于控制各種介質(zhì)的流動(dòng)。船舶在航行過(guò)程中,會(huì )受到海浪、顛簸等因素的影響,管道系統中的壓力和流量會(huì )發(fā)生變化。球閥的可靠性能和快速開(kāi)關(guān)動(dòng)作,使其能夠在船舶的復雜工況下穩定工作,保障船舶的正常運行。其結構緊湊的特點(diǎn),也便于在船舶有限的空間內安裝和維護。