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        浮球阀的密封原理和结构特点
        发表时间:2020-10-30   阅读次数:32

        一、浮动球阀的密封原理

        浮球阀开闭部分是一个球体,通孔等于管道直径在中间。进出口端设有聚四氟乙烯密封座,装在金属阀体内。当球体中的通孔与管道通道重合时,阀门处于开启状态;当球体中的通孔与管道通道垂直时,阀门处于关闭状态。阀门从打开到关闭或从关闭到打开旋转90度。

        当球阀处于关闭位置时,入口端的介质压力作用在球体上,从而产生推动球体的力,从而使球体压住出口端的密封座。在密封座的锥面上产生接触应力,形成接触带。接触带单位面积的力称为阀门密封的工作比压Q。当此比压大于密封所需的比压时,该压力大于密封所需的比压时,阀门被有效密封。这种不受外力作用的密封,由中压密封,称为介质自密封。

        指出传统的阀门如截止阀、闸阀、中心线蝶阀、旋塞阀等都是依靠外力在阀座上获得可靠的密封。由外力产生的密封称为强制密封。外部强制密封力具有随机性和不确定性,不利于阀门的长期使用。球阀的密封原理是介质压力作用在密封座上的力。这种力是稳定的,可控的,由设计决定。

         

        二、浮动球阀的结构特点

        ①为了保证球体在关闭位置时能产生中等的力,在阀门组装过程中,必须事先将球体靠近密封座,并要求过盈产生一个预紧比压力,该压力为工作压力的0.1倍,而不是小于2MPa。预紧比压完全由设计的几何尺寸得到。如果球体与进出口密封座结合的自由高度为a;左右阀体内腔容纳球体和密封座的宽度为B,则产生必要预紧比压力所需的过盈量为C,必须满足以下要求:a-B=C。此C值必须由被加工零件的几何形状来保证?梢约俣ǜ扇臗很难确定和保证。过盈量的大小直接决定了阀门的密封性能和工作扭矩。

        ② 需要特别指出的是,由于装配过程中过盈量难以控制,国内早期浮球阀常采用垫片调节。许多制造商甚至在手册中将垫圈称为调整垫。这样,

        装配时,主、副阀体的连接面之间有间隙。这种间隙的存在会使螺栓松动,在使用中由于介质压力和温度的波动,以及管道外载荷的作用,造成阀门泄漏。

        ③ 当阀门处于关闭位置时,入口端的介质力作用在球体上,使球体几何中心发生微小位移,使出口端的阀座紧密接触,增大密封带上的接触应力,从而获得可靠的密封;而进气端阀座与球体之间的预紧力会减小,从而影响进气密封座的密封性能。这种球阀结构是在工作状态下,在球体几何中心有小位移的球阀,称为浮动球阀。浮动球阀由出口端密封座密封,进口端阀座是否具有密封功能尚不确定。

        ④ 浮动球阀的结构是双向的,即介质流动的两个方向都可以密封。

        ⑤ 球体的密封座由聚合物材料制成。当球旋转时,可能会产生静电。如果没有特殊的结构设计防静电设计,静电可能会积聚在球上。

         对于由两个密封座组成的阀门,由于环境温度和使用条件的变化,一些介质可能会在阀室内积聚介质,导致压力异常升高,造成阀门压力边界的损坏,应引起注意。

         


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