浮動球球閥的結(jié)構(gòu)特征
進(jìn)一步分析球閥的結(jié)構(gòu),并與傳統(tǒng)閥門做一個簡明的比較,詳細(xì)講解浮動球球閥的結(jié)構(gòu)特征。
1、全通徑,就是與管線的流道直徑相等,具有最大的流通能力,最大的流量系數(shù)CV值,或者說流阻最小。這在工程上應(yīng)用具有十分重要的意義,特別是從節(jié)能環(huán)保的角度而言,球閥是一個節(jié)能產(chǎn)品。對于一個2in的閥門,球閥與其他結(jié)構(gòu)形式的閥門,如閘閥、截止閥、蝶閥、旋塞閥,其流量系數(shù)比較如表1所示。
表1 in閥門的流量系數(shù)
如果用等效的管子長度來表示閥門的局部阻力,在管網(wǎng)的水力計(jì)算中,美國氣體加工和供應(yīng)者聯(lián)合會(GPSA)的工程數(shù)據(jù)手冊中給出這一等效長(表2)。數(shù)據(jù)表明,閥門的阻力系數(shù)截止閥和止回閥最大,其次是旋塞閥、閘閥,球閥的局部阻力最小。
表2 閥門局部阻力的管徑等效長度 單位:in
1/2~20in全通徑與標(biāo)準(zhǔn)通徑(縮徑)球閥的流量系數(shù)列于表3中,流量系數(shù)CV值是表示60℉的水,在1psi(0.07bar)的壓差下,流經(jīng)閥門每分鐘的加侖(美制)數(shù)。
表3 球閥的流量系數(shù)CV
至于球閥的流量特性,即開度與流量系數(shù)的關(guān)系為等百分比特性(如下圖)。球閥的開度為50%時(shí),其流量系數(shù)僅為額定值的10%,開度為80%時(shí),僅為額定值的40%。球閥作為調(diào)節(jié)閥使用具有近似于等百分比流量特性。
圖 球閥的流量特性
1—快開;2—線性;3—等百分比;4—雙曲線
2、球閥的啟閉閥桿做回轉(zhuǎn)運(yùn)動,和蝶閥、旋塞閥一樣,不同于做直線運(yùn)動的閘閥和截止閥;剞D(zhuǎn)的角度是90°角行程,與直線運(yùn)動的閥門比較,啟閉方便,便于實(shí)現(xiàn)閥門操作的自動化。如果選用電動裝置,直線行程的閥門選用的是多回轉(zhuǎn)電動裝置,做90°角行程的閥門選用的是部分回轉(zhuǎn)角行程回轉(zhuǎn)的電動裝置。
球閥的兩大特點(diǎn)是球閥的發(fā)展以及在工業(yè)領(lǐng)域中不斷替代傳統(tǒng)閥門的動力。因此,在球閥問世之后其市場的占有量每年以20%的速度遞增,是發(fā)展最為迅速的一個閥門品種。但在球閥的發(fā)展中,對于閥門高的密封要求和低的操作力矩要求始終是產(chǎn)品追求的兩個目標(biāo),而這兩個目標(biāo)是一對矛盾,這一矛盾的對立與統(tǒng)一,進(jìn)一步促進(jìn)球閥的發(fā)展。其中最重要的發(fā)展是密封座結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。