球阀基础知识
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球阀蝶阀知识点归纳总结一、球阀知识点归纳总结1. 球阀的结构和工作原理球阀是由球体、阀体、阀杆和阀座等部件组成的阀门。
球体上设有通道,当阀门关闭时,球体通过旋转实现流体的截断。
当阀门打开时,球体顺着通道沿轴心旋转,使流体得以通畅。
2. 球阀的特点(1)密封性好,使用寿命长;(2)开关灵活,操作方便;(3)流阻小,流体流通能力强;(4)适用于各种介质,工作压力范围广。
3. 球阀的适用场景球阀适用于要求密封性能好、流体流通能力强、需要频繁开关的场合,如石油、化工、水处理等领域。
4. 球阀的安装和维护(1)球阀的安装要保持通畅,阀体两侧应保持相对应的法兰;(2)定期检查球阀的密封性能,及时更换磨损的密封件;(3)球阀长期停用时,应做好防腐蚀处理。
二、蝶阀知识点归纳总结1. 蝶阀的结构和工作原理蝶阀由阀体、阀板、阀杆和执行机构等部件组成。
阀板通过旋转,在管道内实现流体的截断和调节。
蝶阀是通过改变阀板的位置,调整流体的流量和流速。
2. 蝶阀的特点(1)结构简单,重量轻,安装、操作方便;(2)流阻小,流体流通能力强;(3)节流线性好,能够较好地控制流速;(4)适用于大口径管道和中低压力场合。
3. 蝶阀的适用场景蝶阀适用于食品、医药、轻工等行业,要求流阻小、流速可调的场合,如管道截断和调节。
4. 蝶阀的安装和维护(1)蝶阀的安装要注意保持阀体两侧的法兰平行,避免受力不均而造成变形;(2)定期检查蝶阀的密封性能,及时更换磨损的密封件;(3)蝶阀长期停用时,应保持管道的干燥清洁,防止腐蚀。
综上所述,球阀和蝶阀在工业领域有着广泛的应用,各有特点和适用场景。
掌握它们的结构、工作原理、特点、适用场景、安装和维护方法能够更好地使用和维护这两种阀门,确保工业生产的正常运行。
球阀基础知识目录一、球阀概述 (2)1. 球阀定义及作用 (2)2. 球阀的应用领域 (3)3. 球阀的分类与特点 (4)二、球阀结构与原理 (5)1. 球阀结构组成 (7)2. 球阀工作原理 (7)2.1 开启过程 (8)2.2 关闭过程 (9)2.3 密封性能原理 (9)三、球阀材料 (11)1. 主体材料 (12)2. 球体材料 (13)4. 密封材料 (15)5. 其他部件材料 (16)四、球阀选型与安装 (17)1. 选型原则及注意事项 (18)2. 安装准备与条件 (18)3. 安装步骤及要求 (19)4. 调试与验收 (20)五、球阀操作与维护 (22)1. 操作规程 (23)2. 日常维护 (24)3. 故障诊断与排除 (24)4. 维修周期与建议 (26)六、球阀常见问题及解决方案 (27)1. 泄露问题 (28)3. 腐蚀问题 (29)4. 其他常见问题 (30)七、球阀的发展趋势与前景 (31)1. 技术发展与创新方向 (32)2. 市场需求与趋势分析 (33)3. 未来球阀产品的特点预测 (35)一、球阀概述球阀是一种具有开关功能的阀门,其核心部件是一个可在管道内自由滚动的球体。
通过改变球体的通道截面,球阀可以控制流体的流通,从而实现对流体的截断或调节。
球阀广泛应用于石油、化工、电力、冶金、轻工、食品等行业的高压、中压和低压管道系统。
密封性能好:采用优质的密封材料和先进的密封结构,确保在长时间运行过程中保持良好的密封效果,防止介质泄漏。
启闭迅速:球阀的启闭件为球体,启闭速度快,可满足大通径、高压力的流体控制要求。
可实现多路控制:根据需要,球阀可以实现多个通道的切换,实现流体的分流或合流。
耐腐蚀性强:球阀材料多样,可根据使用环境的要求选择不同的材料,如不锈钢、碳钢、合金钢等,以满足耐腐蚀性的要求。
球阀作为一种重要的流体控制设备,在各种工业领域具有广泛的应用价值。
1. 球阀定义及作用球阀是一种具有密封性能的阀门,它主要由阀体和阀盖、阀杆和阀座、密封圈等组成。
什么是球阀球阀简介:球阀是用带有圆形通道的球体作启闭件,球体随阀杆转动实现启闭动作的阀门。
球阀的启闭件是一个有孔的球体,绕垂直于通道的轴线旋转,从而达到启闭通道的目的。
球阀主要供开启和关闭管道和设备介质之用。
球阀主要优点如下:适用于经常操作,启闭迅速、轻便。
1. 流体阻力小。
2. 结构简单,相对体积小,重量轻,便于维修。
3. 密封性能好4. 不受安装方向的限制,介质的流向可任意。
5. 无振动,噪声小。
球阀主要缺点如下:球阀按结构形式可分为:浮动球阀、固定球阀、弹性球阀和油封球阀;按通道可分为直能式、角式和三通式等,三通式又可分为T形和L形两种。
按连接方工可分为螺纹式连接、法兰连接和焊接式三种。
球阀安装与维护应注意以下事项:1. 要留有阀柄旋转的位置2. 不能用作节流。
3. 带传动机构的球阀应直立安装。
什么是截止阀截止阀简介:截止阀的启闭件是塞形的阀瓣,密封面呈平面或锥面,阀瓣沿流体的中心线作直线运动。
阀杆的运动形式,有升降杆式(阀杆升降,手轮不升降),也有升降旋转杆式(手轮与阀杆一起旋转升降,螺母设在阀体上)。
截止阀只适用于全开和全关,不允许作调节和节流。
截止阀属于强制密封式阀门,所以在阀门关闭时,必须向阀瓣施加压力,以强制密封面不泄漏。
当介质由阀瓣下方进入阀六时,操作力所需要克服的阻力,是阀杆和填料的磨擦力与由介质的压力所产生的推力,关阀门的力比开阀门的力大,所以阀杆的直径要大,否则会发生阀杆顶弯的故障。
近年来,从自密封的阀门出现后,截止阀的介质流向就改由阀瓣上方进入阀腔,这时在介质压力作用下,关阀门的力小,而开阀门的力大,阀杆的直径可以相应地减少。
同时,在介质作用下,这种形式的阀门也较严密。
我国阀门“三化给”曾规定,截止阀的流向,一律采用自上而下。
截止阀开启时,阀瓣的开启高度,为公称直径的25%~30%时,流量已达到最大,表示阀门已达全开位置。
所以截止阀的全开位置,应由阀瓣的行程来决定。
截止阀具有以下优点:1. 结构简单,制造和维修比较方便。
一、阀门基础知识一、阀门的要紧技术性能:(1)强度性能阀门的强度性能是指阀门经受介质压力的能力。
阀门是经受内压的机械产品,因此必需具有足够的强度和刚度,以保证长期利用而不发生破裂或产生变形。
(2)密封性能阀门的密封性能是指阀门各密封部位阻止介质泄漏的能力,它是阀门最重要的技术性能指标。
阀门的密封部位有三处:启闭件与阀座两密封面间的接触处;填料与阀杆和填料函的配和处;阀体与阀盖的连接处。
其中前一处的泄漏叫做内漏,也确实是通常所说的关不严,它将阻碍阀门截断介质的能力。
关于截断阀类来讲,内漏是不许诺的。
后两处的泄漏叫做外漏,即介质从阀内泄漏到阀外。
外漏会造成天然气损失,污染环境,形成平安隐患,严峻时还会造成事故。
因此阀门必需具有靠得住的密封性能。
(3)流动性能天然气流过阀门后会产生压力损失(既阀门前后的压力差),也确实是阀门对天然气的流动有必然的阻力,为克服阀门的阻力就要消耗必然的能量。
从节约能源上考虑,设计和制造阀门时,要尽可能降低阀门对天然气流动的阻力。
(4)动作性能动作灵敏度和靠得住性这是指阀门关于介质参数转变,做出相应反映的灵敏程度。
关于节流阀、减压阀、调剂阀等用来调剂介质参数的阀门和平安阀、疏水阀等具有特定功能的阀门来讲,其功能灵敏度与靠得住性是十分重要的技术性能指标(5)启闭力和启闭力矩启闭力和启闭力矩是指阀门开启或关闭所必需施加的作使劲或力矩。
关闭阀门时,需要使启闭件与发座两密封面间形成必然的密封比压,同时还要克服阀杆与填料之间、阀杆与螺母的螺纹之间、阀杆端部支承处及其他磨擦部位的摩擦力,因此必需施加必然的关闭力和关闭力矩,阀门在启闭进程中,所需要的启闭力和启闭力矩是转变的,其最大值是在关闭的最终瞬时或开启的最初瞬时。
(6)启闭速度启闭速度是用阀门完成一次开启或关闭动作所需的时刻来表示。
一样对阀门的启闭速度无严格要求,但有些工况对启闭速度有特殊要求,如有的要求迅速开启或关闭,以防发生事故,有的要求缓慢关闭,以防产生水击等。
球阀基础知识——《阀门技术》课程系列教材球阀基础知识主要内容:·球阀定义与术语·球阀分类·球阀产品标准·球阀典型结构球阀基础知识——《阀门常识》课程系列教材球阀基础知识球阀即以球体作为启闭件的阀门。
随着加工技术、检测技术与智能控制技术的突飞猛进,以及各种密封新材料的不断涌现,球阀产品将得到越来越广泛的应用。
目前球阀产品不仅在一般工业管道得到了应用,而且在西气东输、煤制油工程以及核工业、宇航工业输送管线上得到普遍应用。
早在19世纪80年代美国就开始设计球阀,但就是当时缺乏适当的密封圈材料,限制了球阀产品的发展。
直到本世纪50年代,聚四氟乙烯等弹性密封材料的出现以及机床工业的发展才使球阀产品的发展出现转机并得到飞速发展。
一、球阀结构与术语球阀主要由阀体、阀座、球体、阀杆、手柄(或其她驱动装置)组成。
球阀的主要功能就是切断或接通管道中的流体通道,其作用原理很简单:藉助手柄或其她驱动装置在阀杆上端施加一定的转矩并传递给球体,旋转90℃,使球体的通道与阀体通道中心线重合或垂直,完成球阀的全开或全关。
手动软密封浮动球阀结构图示例如下:图9—1二、球阀分类球阀的结构型式与品种规格极其繁多,而且新产品新结构仍然在不断涌现。
根据球阀的特点与用途,球阀可分为若干种类型。
(一)按球体的支撑方式分类:可分为浮动球球阀与固定球球阀1、浮动球球阀:其主要特点就是球体无支撑轴,球体系藉阀门进、出口两端的阀座予以支撑,阀杆与球体为活动连接,见图9—1。
这种球阀的球体被两阀座夹持其中而呈“浮动状态”。
球体通过阀杆借助于手柄或其她驱动装置可以自由地在两阀座之间旋转。
当球体的流道孔与阀门通道孔对准时,球阀呈开启状态,流体畅通,阀门的流体阻力最小。
当将球体转动90℃时,球体的流道孔与阀门通道孔相垂直,球阀处于关闭状态,球体在流体压力的作用下,被推向阀门出口端(简称阀后)阀座,使之压紧并保证密封。
浮动球阀的主要优点:结构简单、制造方便、成本低廉、工作可靠。
浮动球阀的密封性能与流体压力有关。
在其她条件相同的情况下,一般来说压力越高越容易密封。
但就是应考虑到阀座材料能否经受得住球体传递给它的载荷,因为流体压力在球体上所产生的作用力将全部传递给阀后阀座。
此外,对于较大尺寸的浮动球阀,当压力较高时,操作转矩增大,而且球体自重也较大,自重在阀座密封面上所产生的压力分布就是不均匀的,一般来说沿通道直径水平面上半圈压力较小,下半圈压力较大,导致阀座磨损不均匀而发生渗漏。
因此浮动球阀一般适用于≤PN10,≤DN200的阀门。
为了使浮动球阀在较低的工作压力下具有良好的密封性能,球体与阀座之间必须施加一定的预紧力。
预紧力不足,不能保证密封,而过大的预紧力又会使摩擦转矩增加,还可能导致阀座材料产生塑性变形而破坏密封性能。
对于低压球阀,可通过调整中法兰之间的密封垫片的厚度来限制其预紧力。
为保证浮动球阀工作时的密封性与可靠性,设计时应注意:a.球体与阀座的接触面上应具有足够的密封比压,但要满足密封条件。
b.阀座与阀体凹槽底面的密封比压应与球体接触面上的密封比压相当。
如密封比压不足可减小阀座底面外径或加大内径,也可在底面开几条顶角为60ª、深1-2mm 的三角形同心圆槽。
不懂c.球体应有正确的几何形状及合适的表面粗糙度。
d.合理选用密封材料目前较理想的施加预紧力的方法就是采用弹性阀座的球阀,弹性阀座能大大增加阀座本身的弹性变形范围,使之在低压或高压下都能保持良好的密封性能。
只要在弹性阀座有弹性变形范围之内工作,就能基本保持其密封比压恒定,使阀座不至因过载而损坏。
弹性阀座的结构示例如下:图9—22、固定球球阀:球体与上、下阀杆连成一体,或制成整体连轴式球,即球体与上、下阀杆锻(焊)成一体装在轴承上,球体可沿与阀门通道相垂直的轴线自由转动,但不能沿通道轴线移动。
因此,固定球阀工作时,阀前流体压力在球体上所产生的作用力全部传递给轴承,不会使球体向阀后阀座移动,因而阀座不会承受过大的压力,所以固定球阀的转矩小、阀座变形小,密封性能稳定,使用寿命长,适用于高压、大通径的场合。
图9—3固定球球阀的密封关键在于正确选用弹性密封阀座的结构形式,合理设计阀座的各部份尺寸,巧妙地借助于流体压力或弹簧作用力来达到密封要求。
(二)按球体安装方式分类可分为顶装式(上装式)、侧装式、斜装式等。
对于侧装式球阀,根据使用场合的不同以及通径的大小,阀体有整体式与分体式两种,分体式又分为二分体(两片式)与三分体(三片式)。
1、上装式球阀上装式球阀的结构特点就是阀体做成整体,其上部设有阀盖,球体、密封圈、阀座均从阀体上部装入。
上装式球阀的优点:检修或更换阀座时,不必将球阀从管线上拆下来,仅打开阀盖,将球体吊出即可,这给地下管线,特别就是原子能工业用球阀带来很大方便。
对于三通、四通及多通球阀,因其球体较大,从任何一端通道装入或取出都不方便,而且多通球阀的阀体中腔本身就很大,采用上装式比侧装式更为优越。
上装式球阀的缺点就是阀体体积大,重量重,因此,一般不用于高压场合。
上装式球阀图例如下:图例9—4 四通球阀(上装式) 图例9—5 上装式固定球阀2、侧装式球阀(1)侧装整体式球阀球体从阀体一端装入,用螺套将阀座与球体固定并压紧。
这种球阀结构简单,零件数量少,制造及安装方便,适用于较小通径的场合,特别就是对于粘稠或易结晶的介质,如尿素等需要将阀体作成保温夹套的场合几乎都就是采用侧装整体式结构。
见图9—6。
图例9—6 侧装整体式球阀(2)侧装二分体式球阀(两片式球阀)将阀体沿通道轴线相垂直的截面分为不对称的左右两半,球体从截分面孔装入,左右两半阀体用法兰连接或螺纹连接的球阀。
由于阀体分为两半,与整体式相比,半个阀体单件重量较轻,铸造(锻造)及机械加工方便,这种球阀适于推广。
图9—1、9—2均为侧装二分体式球阀。
(3)侧装三分体式球阀(三片式球阀)对于公称尺寸较大的球阀,为方便加工制造及装配,常采用侧装三分体式结构,即将阀体在两阀座部位沿与通道轴线相垂直的截面分为三部分,整台阀门沿阀杆中心轴线左右对称,线条流畅,外形美观,制造方便,适宜于用小设备制造大阀门。
这种结构的缺点就是增加了一对大法兰,阀体总重量有所增加。
具体结构见图9—7。
图9—7 侧装三分体式球阀(三)按球体结构分类1、整体球球阀整体球球阀就是球阀启、闭件最常用的结构形式。
所谓整体球,即就是在一只完整的球体上加工出直通、三通及多通圆孔流道。
此外,整体球的流道还可加工成圆锥形孔或其她形状的流通截面,这种特殊截面形状的球阀一般作为节流阀用。
●直通式球阀流体通过阀门后不改变流动方向,通过驱动装置操纵球体,使之截断或接通管道中的流体。
直通式球阀就是最基本、最普通,也就是使用最广泛的一种球阀。
图9—1、9—2均为直通式球阀。
●直角式球阀其特点就是进、出口通道成90℃相交,球体的流道呈L形。
流体通过直角式球阀后,要产生90℃转弯。
●L形三通球阀如下图9—8所示,L形三通球阀的阀体分三个通道,其中B、C通道共轴,A通道与B、C相垂直。
图9—8 L形三通球阀结构示意图T形三通球阀T形三通球阀的球体加工成相互垂直的T形,其她结构原理与L形三同相同。
见图9—9所示。
图9—9 T形三通球阀结构示意图Y形三通球阀2、半球体球阀球阀往往就是依靠阀前或阀后阀座达到单向密封,只有极个别特殊场合才使用阀前、阀后双向密封。
因此,在通常情况下只有一半球面起密封作用,于就是产生了如图所示的半球体球阀。
半球体球阀的主要特点上重量轻、球体精加工表面积小,因此这种结构球阀近年来逐步受到重视。
V形球阀属半球体球阀,但其设计构思与用途却不同,主要用输送纤维、纸浆等粘稠性介质。
球体上的V形口能起切断机作用,以避免纤维物料在球体、阀体与阀座之间。
此外,V形球阀还可广泛用来调节流体流量。
图9-10V形球阀(四)按球阀用途分上述介绍了按结构形式分类的各种普通用途球阀。
在特殊工况下使用的球阀,按球阀用途可分为真空球阀、低温及超低温球阀、高温球阀、保温球阀、耐腐蚀衬里球阀、耐磨球阀、收发球球阀、全塑球阀以及多功能球阀等。
1、真空球阀在真空场合使用的球阀即真空球阀。
在结构上,真空球阀与一般球阀并无特殊之处,只就是在选材、加工及试验要求上必须满足真空技术要求。
作为真空球阀,零件材质必须致密,阀体内表面需经机械加工或抛光,零件装配前需经严格清洗,装配好的阀门必须严格保持清洁,以保证抽真空与保持真空度。
由于在真空下作业,球阀不能靠流体压力推动球体压紧阀座或流体压力推动阀座压紧球体来达到密封,而只能靠预紧力达到密封。
为补偿阀座的磨损、保持密封力恒定,真空球阀宜采用弹性阀座的密封结构。
真空阀门的设计与性能测试按ZBJ78005《真空阀门技术条件》与ZBJ78006《真空阀门性能测量方法》进行。
2、低温及超低温球阀在低温及超低温介质工况使用的球阀称为低温及超低温球阀。
低温及超低温球阀应满足以下要求:①冷损失小;②在低温环境下工作可靠;③热容量小;④结构简单、流体阻力小;⑤阀体适宜于安装在保温箱里,但阀门的启、闭机构应露在保温箱外。
低温阀门最突出的问题就是填料密封问题。
在低温下,填料的弹性消失,密封性能大大降低,流体很容易从填料函处渗漏出来,致使该部位冻结,影响阀门的正常操作。
为此,低温球阀多采用加长阀杆的结构,以增加填料函部位与阀体体腔之间的温度梯度,使填料函处的温度保持在0℃以上,改善填料函的工作条件,延长填料的使用寿命,减少冷损。
同时也便于将阀门安装在真空外壳或具有绝热层的壳体里。
对于必须安装在保温箱外的低温球阀,整台阀门则宜采用真空夹套保冷。
3、高温球阀在高温介质工况使用的球阀称为高温球阀。
球阀的使用温度通常取决于阀座材料的耐温性能。
当球阀阀座采用聚四氟乙烯或尼龙材料制造,其使用温度为≤200℃。
对于高温球阀(通常指温度高于250℃),其设计的关键就是:①正确选用适合于高温下使用的密封材料;②如何补偿阀座在使用过程中的磨损以及协调阀体、阀座与球体三者之间由于装配温度与使用温度不同的温差变形。
一般情况下,高温球阀采用金属对金属的密封副即金属密封球阀,其特点就是球体与阀体都就是用耐高温的金属材料制造,阀座为金属或耐热合金(如钴铬钨硬质合金等)制造。
金属对金属密封副高温球阀的优点就是:适用温度范围广,各种金属材料的热膨胀系数相差不大,只要选用得当,可以达到基本一致,有利于协调温差变形。
缺点就是金属材料硬度高,达到密封所必须的比压亦高,在通径较小与压力较低场合,难以靠流体压力达到密封,即使就是采用预紧力达到密封,但因密封比压大,阀座与球体之间的磨损必须很大,而且金属与金属的摩擦系数比较大,球阀的启、闭转矩亦大。
4、保温球阀对于输送如尿素等易于结晶的物料或者粘稠流体(如含蜡质与沥清较高的石油等)场合,常采用加热保温的办法,以防止物料结晶或降低流体粘度,增加流动性,避免阀门被堵塞与减小工程的动力消耗。