球閥的分類
球閥的問世是第二次世界大戰(zhàn)以后的事,雖然它的發(fā)明可以追溯至20世紀(jì)初期,但是這一結(jié)構(gòu)專利由于當(dāng)時(shí)材料工業(yè)和機(jī)械加工業(yè)的限制,未能完成其商品化的步驟。一直到1943年,美國杜邦公司發(fā)明了一種高分子材料聚四氟乙烯(PTFE)塑料,這種材料具有足夠的抗拉和抗壓強(qiáng)度,一定的彈塑性,良好的自潤滑特性,以及優(yōu)良的耐蝕性能,十分適宜作為密封材料,可獲得十分可靠的密封效果。另一方面,由于車球機(jī)和磨球機(jī)的進(jìn)步,可以加工高圓度和表面光潔度的球體作為球閥的啟閉件。
這樣,一種全通徑,90°角行程回轉(zhuǎn)的閥門新品種進(jìn)入閥門市場,引起廣泛的關(guān)注,逐步取代傳統(tǒng)的閥門產(chǎn)品截止閥、閘閥、旋塞閥和蝶閥,并不斷地?cái)U(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域,從小口徑到大口徑,從低壓到高壓,從常溫到高溫、到低溫。目前,球閥的最大口徑已發(fā)展至60in,最高壓力等級為4500磅級,最低溫度可達(dá)液氫溫度-254℃,最高溫度可達(dá)850~900℃,適用于各種介質(zhì)以及氣-固,液-固兩相流,成為最有發(fā)展前景的一種閥門類型。
球閥就結(jié)構(gòu)原理言,可以分為浮動球固定閥座球閥,簡稱浮動球球閥(floating ball valve)和固定球浮動閥座球閥,簡稱固定球球閥(trunnion mounted ball valve)兩大類。
按閥體的結(jié)構(gòu)形式分,可以分為上裝式球閥和側(cè)裝式球閥。側(cè)裝式球閥又可分為整體式、兩段式和三段式,即閥體是整體的,閥體由主、副閥體組成的和閥體由一個(gè)主閥體、兩個(gè)副閥體組成的三種結(jié)構(gòu)形式。
按閥門密封材料分,可以分為軟密封球閥和硬密封球閥。軟密封球閥的密封材料為:聚四氟乙烯(PTFE)、增強(qiáng)聚四氟乙烯、尼龍等高分子材料和橡膠;硬密封球閥密封材料為金屬。
按閥門的功能分,可以分為二通開關(guān)閥、三通和四通換向閥,以及調(diào)節(jié)型球閥。
按操作方式分,可以分為手動、蝸輪傳動、氣動、氣液聯(lián)動、電動、電液聯(lián)動、液動等。
按閥門的連接方式,可以分為法蘭端連接、焊接端連接和螺紋端連接。焊接端又可以分為承插焊和對焊焊接連接。
另外,根據(jù)用戶的工況需要直接命名的特種球閥,如管線球閥用于長輸管線;夾套球閥用于管線加熱、保溫;襯塑球閥用于防腐蝕;鎖渣球閥用于煤氣化爐渣液排放,以及用于電廠高溫高壓蒸汽的疏水球閥等。
按球閥啟閉件球體的形狀與大小,可以分為V形球閥,半球閥,全通徑和縮徑球閥等。
按照使用的介質(zhì)溫度,可分為高溫球閥,低溫球閥和深冷球閥。
按照閥體材料,可以分為碳鋼球閥,不銹鋼球閥,鈦合金球閥,蒙乃爾球閥,塑料球閥,銅球閥,鋁合金球閥等。
不管對球閥進(jìn)行如何分類,從球閥產(chǎn)品的制造和應(yīng)用角度看,最重要的是從閥門結(jié)構(gòu)和密封材料來分類,即浮動球球閥和固定球球閥,軟密封球閥和硬密封球閥是兩個(gè)最重要的分類方法。其次是按服務(wù)工況需要直接命名的特種球閥,下面按照這一分類方法進(jìn)一步來討論球閥的結(jié)構(gòu)原理以及它們的應(yīng)用。