氣動球閥發展演變與工作原理

發展演變:氣動球閥是由旋塞閥演變而來。它具有相同的旋轉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。球麵和通道口的比例應該是這樣的，即當球旋轉90度時，在進、出口處應全部呈現球麵，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 

    氣動球閥隻需要用氣動執行器用氣源旋轉90度的操作和很小的轉動力矩就能關閉嚴密。完全平等的閥體內腔為介質提供了阻力很小、直通的流道。通常認為球閥適宜直接做開閉使用，但近來的發展已將球閥設計成使它具有節流和控製流量之用。球閥的主要特點是本身結構緊湊，易於操作和維修，適用於水、溶劑、酸和天然氣等一般工作介質，而且還適用於工作條件惡劣的介質，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。 

    氣動球閥的現實作用 

    氣動球閥的工作原理是靠旋轉閥芯來使閥門暢通或閉塞。氣動球閥開關輕便，體積小，可以做成很大口徑，密封可靠，結構簡單，維修方便，密封麵與球麵常在閉合狀態，不氣動球閥易被介質衝蝕，在各行業得到廣泛的應用。氣動球閥和旋塞閥是同屬一個類型的閥門，隻有它的關閉件是個球體，球體繞閥體中心線作旋轉來達到開啟、關閉的一種閥門。 

    優點 

    氣動球閥在管路中主要用來做切斷速度快、分配和改變介質的流動方向。氣動球閥是近年來被廣泛采用的一種新型閥門，它具有以下優點：1．流體阻力小，其阻力係數與同長度的管段相等。2．結構簡單、體積小、重量輕。3．緊密可靠，目前球閥的密封麵材料廣泛使用塑料、密封性好，在真空係統中也已廣泛使用。4．操作方便，開閉迅速，從全開到全關隻要旋轉90°，便於遠距離的控製。5．維修方便，氣動球閥結構簡單，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，球體和閥座的密封麵與介質隔離，介質通過時，不會引起閥門密封麵的侵蝕。7．適用範圍廣，通徑從小到幾毫米，大到幾米，從高真空至高壓力都可應用。8.因為氣動球閥動力源采用的是氣體，一般為0.2-0.8MPa壓力，相對比較安全。氣動球閥如果漏氣的話，相對液動、電動來說，氣體可以直接排出，對環境沒有汙染，同時具有較高的安全性。9.相對於手動和渦輪轉動球閥來說，氣動球閥可以大口徑配置，（手動和渦輪轉動球閥一般都在DN300口徑以下，氣動球閥目前可以達到DN1200口徑。）氣動球閥已廣泛應用於石油、化工、發電、造紙、原子能、航空、火箭等各部門，以及人們日常生活中。 

    氣動球閥按結構形式可分： 

    一、浮動氣動球球閥氣動球閥的球體是浮動的，在介質壓力作用下，球體能產生一定的位移並緊壓在出口端的密封麵上，保證出口端密封。浮動氣動球球閥的結構簡單，密封性好，但球體承受工作介質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受得住球體介質的工作載荷。這種結構，廣泛用於中低壓球閥。 

    二、固定球氣動球閥 

    氣動球閥的球體是固定的，受壓後不產生移動。

    固定球球閥都帶有浮動閥座，受介質壓力後，閥座產生移動，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，適用於高壓和大口徑的閥門。為了減少氣動球閥的操作扭矩和增加密封的可靠程度，近年來又出現了油封球閥，既在密封麵間壓注特製的潤滑油，以形成一層油膜，即增強了密封性，又減少了操作扭矩，更適用高壓大口徑的球閥。 
    三、彈性球氣動球閥氣動球閥的球體是彈性的。球體和閥座密封圈都采用金屬材料製造，密封比壓很大，依靠介質本身的壓力已達不到密封的要求，必須施加外力。這種閥門適用於高溫高壓介質。彈性球體是在球體內壁的下端開一條彈性槽，而獲得彈性。當關閉通道時，用閥杆的楔形頭使球體漲開與閥座壓緊達到密封。在轉動球體之前先鬆開楔形頭，球體隨之恢複原原形，使球體與閥座之間出現很小的間隙，可以減少密封麵的摩擦和操作扭矩。氣動球閥按其通道位置可分為直通式，三通式和直角式。後兩種球閥用於分配介質與改變介質的流向。 

    氣動球閥說明書 

    1、範圍 

    本說明書適用於法蘭連接端的電動（或氣動）球閥。 

    2、組成 

    由電動（或氣動）執行機構（20）與球閥閥體部分組成，其連接靠支架（18）和連接軸（17）。 

    3、使用限製 

    溫度和壓力限製l銘牌顯示有球閥在大和小操作溫度下所允許的大操作壓力。l使用PTFE或RTFE材質的閥座和密封件，操作溫度應在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下的大工作壓力。（例如：PN4.0，表明其操作溫度在－290C～380C時的大工作壓力為40Bar(4.0MPa)）。l電動或氣動執行機構的注意事項參見其相應的說明書。 

    4、安裝 

    1)、取掉法蘭端兩邊的保護蓋，在閥完全打開的狀態下進行衝洗清潔。2）、安裝前應按規定的信號（電或氣）進行整機測試（防止因運輸產生振動影響使用性能），合格後方可上線安裝（接線按電動執行機構線路圖）。3)、準備與管道連接前，須衝洗和清除幹淨管道中殘存的雜質（這些物質可能會損壞閥座和球）。4)、在安裝期間，請不要用閥的執行機構部分作為起重的吊裝點，以避免損壞執行機構及附件。.5)、本類閥應安裝在管道的水平方向或垂直方向。6)、安裝點附近的管道不可有低垂或者承受外力的現象，可以用管道支架或者支撐物來消除管線的偏離。7)、與管道連接後，請用規定的扭矩交叉鎖緊法蘭連接螺栓。４、操作和使用1)、操作前須確認管路和閥已被衝洗過。2)、閥的操作按執行機構輸入信號大小帶動閥杆旋轉完成：正向旋轉1/4圈(90°）時，閥關斷。反向旋轉1/4圈(90°)時，閥開啟。3)、當執行機構方向指示箭頭與管線平行時，閥門為開啟狀態；指示箭頭與管線垂直時，閥門為關閉狀態。 

    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，以及合理的腐蝕數據注意:●球閥在關閉狀態下，閥體內部依舊存在受壓流體●維修前，解除管線壓力並使閥門處於打開位置●維修前，斷開電源或氣源●維修前，將執行機構與支架脫離1)、填料處得再鎖緊l若填料涵處有微泄發生，須再鎖緊閥杆螺母(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使閥處於半開位置，衝洗、清除閥體內外可能存在的危險物質.l關閉球閥，拆掉兩邊法蘭上的連接螺栓和螺母，然後將閥由管線上完全移除。l依序拆卸驅動裝置-執行機構(20)、連接支架(18)、、防鬆墊圈(14)、閥杆螺母(13)、蝶形彈片(12)、格南(11)、耐磨片(10)、閥杆填料(9)l拆卸體蓋連接螺栓(5)和螺母，將閥蓋與閥體分離，並拿掉閥蓋墊圈(16)。l確認閥球(3)在“關斷”位置，這可以將其較容易的從閥體拿出，隨後取出閥座。l由閥體中孔向下輕推閥杆(6)直到完全取出，然後取出O型圈(8)及閥杆下填料(7)注意：請謹慎操作，以避免擦傷閥杆表麵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，強烈推薦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行組裝。l用規定的扭矩，交叉鎖緊法蘭連接螺栓(5)。l用規定的扭矩，鎖緊閥杆螺母(13)l安裝執行機構後，輸入相應的信號通過旋轉閥杆帶動閥芯旋轉，使閥門至打開和關閉位置。l如有可能，請在回裝管道前，按相關標準對閥進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這種當中"S”表示是比較老的方法,"S"代表塑料密封付.現在用"F"表示.代表四氟或聚四氟材料 
    氣動球閥的分類與特點 

    氣動球閥有O型氣動球閥和V型氣動球閥之分。O型氣動球閥采用浮動式結構，球芯為精密鑄件，外表鍍硬鉻處理，閥座采用增強聚四氟乙烯材料，流道口與管道口徑相同，流通能力極大，流阻極小，關閉時無泄漏，一般做開關閥使用，特別適用於高粘度、V型球閥采用固定式結構，球芯上開有V型切口，可實現剪切含纖維、顆粒狀介質根據工藝設備不同可選用氣動或電動執行機構，分別組成氣動球閥和電動球閥，其中氣動球閥如要實現比例調節須配閥門定位器，電動球閥如要實現比例調節須選電子式電動執行機構或配伺服放大器等。從材質上,可以分為:碳鋼球閥,不鏽鋼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氣動球閥:主要應用在石油、天然氣、液壓油、工程機械等行業低壓氣動球閥：主要應用在介質為水等腐蝕性管路上！