浮動球球閥結構特征
進一(yī)步分析球閥的(de)結構,并與傳統閥門做(zuò)一(yī)個簡明的(de)比較。
1.全通徑,就是與管線的(de)流道(dào)直徑相等,具有最大的(de)流通能力,最大的(de)流量系數Cv值,或者說流阻最小。這在工程上應用具有十分重要的(de)意義,特别是從節能環保的(de)角度而言,球閥是一(yī)個節能産品。對于一(yī)個2in的(de)閥門,球閥與其他結構形式的(de)閥門,如(rú)閘閥、截止閥、蝶閥、旋塞閥,其流量系數比較如(rú)下表所示。
2in閥門的(de)流量系數
閥門類型 | 球閥 | 蝶閥 | 閘閥 | 旋塞閥 | 截止閥 |
流量系數Cv值 | 490 | 145 | 210 | 70 | 44 |
如(rú)果用等效的(de)管子(zǐ)長(cháng)度來表示閥門的(de)局部阻力,在官網的(de)水力計算中,美國(guó)氣體加工和(hé)供應者聯合會(GPSA)的(de)工程數據手冊給出這一(yī)等效長(cháng)。
數據表明,閥門的(de)阻路系數截止閥和(hé)止回閥最大,其次是旋塞閥、閘閥,球閥的(de)局部阻力最小。
閥門局部阻力的(de)管徑等效長(cháng)度
通徑 | 截止閥 | 止回閥 | 旋塞閥 | 閘閥和(hé)球閥 |
1 | 55 | 13 | 7 | 1 |
2 | 70 | 17 | 14 | 2 |
3 | 100 | 25 | 21 | 2 |
4 | 130 | 32 | 30 | 3 |
1/2-20in全通徑與标準通徑(縮徑)球閥的(de)流量系數如(rú)下表,流量系數Cv值時表示60°F的(de)水,在1psi(0.07bar)的(de)壓差下,流經閥門每分鍾的(de)加侖(美制)數。
球閥的(de)流量系數
尺寸/in(mm) | 縮口 | 全通徑 |
1/2(15) | 9 | — |
3/4(20) | 19 | 50 |
1(25) | 45 | 100 |
1 1/2(40) | 125 | 270 |
2(50) | 165 | 490 |
3(80) | 350 | 1160 |
4(100) | 550 | 2200 |
6(150) | 765 | 5100 |
8(200) | 1890 | 9300 |
10(250) | 3900 | 15200 |
12(300) | 6700 | 22400 |
14(350) | 5100 | 36000 |
16(400) | 8100 | 35000 |
18(450) | 11000 | 45000 |
20(500) | 16000 | 58000 |
至于球閥的(de)流量特性,即開度與流量系數的(de)關系為(wèi)等百分比特性。球閥的(de)開度為(wèi)50%時,其流量系數僅為(wèi)額定值的(de)10%,開度為(wèi)80%時,僅為(wèi)額定值的(de)40%。球閥作為(wèi)調節閥使用具有近似于等百分比流量特性。
2.球閥的(de)啓閉閥杆做(zuò)回轉運動,和(hé)蝶閥、旋塞閥一(yī)樣,不同于做(zuò)直線運動的(de)閘閥和(hé)截止閥。回轉的(de)角度是90°角行程,與直線運動的(de)閥門比較,啓閉方便,便于實現閥門操作的(de)自(zì)動化。如(rú)果選用電動裝置,直線形成的(de)閥門選用的(de)是多回轉電動裝置,做(zuò)90°角行程的(de)閥門選用的(de)是部分回轉角行程回轉的(de)電動裝置。
球閥的(de)兩大特點是球閥的(de)發展以及在工業領域中不斷替代傳統閥門的(de)動力。因此,在球閥問世之後其市場的(de)占有量每年(nián)以20%的(de)速度遞增,是發展最為(wèi)迅速的(de)一(yī)個閥門品種。但在球閥的(de)發展中,對于閥門高(gāo)的(de)密封要求和(hé)低(dī)的(de)操作力矩要求始終是産品追求的(de)兩個目标,而這兩個目标是一(yī)對矛盾,這一(yī)矛盾的(de)對立與統一(yī),進一(yī)步促進球閥的(de)發展。其中最重要的(de)發展是密封座結構的(de)改進。
☆貫川球閥的(de)由來與發展
球閥的(de)由來與發展
球閥的(de)問世是第二次世界大戰以後的(de)事,雖然它的(de)發明可(kě)以追溯到20世紀初期,但是這一(yī)結構專利由于當時材料工業和(hé)機械加工業的(de)限制,未能完成其商品化的(de)步驟。一(yī)直到1943年(nián),美國(guó)杜邦公司發明了一(yī)種高(gāo)分子(zǐ)材料聚氟乙烯(PTFE)塑料,這種材料具有足夠的(de)抗拉和(hé)抗壓強度,一(yī)定的(de)彈塑性,良好的(de)自(zì)潤滑特性,以及優良的(de)耐腐蝕性能,十分适宜作為(wèi)密封材料,可(kě)獲得十分可(kě)靠的(de)密封效果。另一(yī)方面,由于車球機和(hé)磨球機的(de)進步,可(kě)以加工高(gāo)圓度和(hé)表面光潔度的(de)球體作為(wèi)球閥的(de)啓閉件。這樣,一(yī)種全通徑,90°角行程回轉的(de)閥門新品種進入閥門市場,引起廣泛的(de)關注,逐漸取代傳統的(de)閥門産品截止閥、閘閥、旋塞閥和(hé)蝶閥,并不斷地(dì)擴大其應用領域,從小口徑到大口徑,從低(dī)壓到高(gāo)壓,從常溫到高(gāo)溫、到低(dī)溫。目前,球閥的(de)最大口徑已發展至60in,最高(gāo)壓力等級為(wèi)4500磅級,最低(dī)溫度可(kě)達到液氫溫度-25℃,最高(gāo)溫度可(kě)達850-900℃,适用于各種介質以及氣-固,液-固兩相流,成為(wèi)最有發展前景的(de)一(yī)種閥門類型。