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,真空球阀宣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。
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