浮動球閥與固定球閥的區(qū)別
浮動球球閥的球體是浮動的,在介質(zhì)壓力作用下,球體能產(chǎn)生一定的位移并緊壓在出口端的密封圈上,保證出口端密封,屬單面強(qiáng)制密封。
固定球球閥的球體是固定的,受壓后不產(chǎn)生移動,因此,在設(shè)計(jì)時兩密封圈應(yīng)有足夠的預(yù)緊力保證密封,屬雙面強(qiáng)制密封。通常在與球連在一體的上、下閥桿上裝有推力或滑動軸承。
浮動球球閥設(shè)計(jì)時應(yīng)著重考慮密封圈材料能否經(jīng)受得住球體的介質(zhì)作用載荷。因?yàn)榍蝮w承受工作介質(zhì)的載荷全部傳給了出口密封圈,因此,這種浮動球結(jié)構(gòu)廣泛用于中低壓球閥。此外,設(shè)計(jì)時還應(yīng)考慮大口徑球閥操作時需要較大的力矩。
浮動球球閥與固定球球閥的主要區(qū)別如下:
1. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1.1浮動球球閥
球體支撐:球體無固定軸支撐,可在閥體內(nèi)浮動。
密封方式:介質(zhì)壓力推動球體向出口端閥座移動,實(shí)現(xiàn)單側(cè)密封(多為出口端)。
閥座:閥座固定,無需額外支撐結(jié)構(gòu)。
1.2固定球球閥
球體支撐:球體通過上下軸(閥桿)固定于軸承上,位置不可移動。
密封方式:通過浮動閥座(常帶彈簧或介質(zhì)壓力)壓向球體,雙側(cè)密封。
結(jié)構(gòu)復(fù)雜度:需軸承和閥座活動組件,結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜。
2. 工作原理
2.1浮動球球閥
關(guān)閉時,介質(zhì)壓力作用于球體背側(cè),迫使球體壓緊出口端閥座形成密封。
啟閉過程中,球體與閥座始終接觸,易摩擦磨損。
2.2固定球球閥
密封力由彈簧預(yù)緊或介質(zhì)壓力推動閥座實(shí)現(xiàn),球體不位移。
啟閉時球體與閥座短暫脫離,減少摩擦,延長壽命。
3. 適用工況
3.1浮動球球閥
壓力:適用于中低壓(如≤Class 600)。
通徑:通常用于中小口徑(≤NPS 8)。
介質(zhì):適合潔凈介質(zhì),避免顆粒物加速密封磨損。
3.2固定球球閥
壓力:可承受高壓(達(dá)Class 2500)。
通徑:適用于大口徑(**達(dá)NPS 60)。
介質(zhì):適應(yīng)含有顆粒物的介質(zhì),耐磨性較好。
4. 操作性能
4.1浮動球球閥
啟閉力矩:高壓下操作力矩較大,需更大執(zhí)行機(jī)構(gòu)或齒輪裝置。
維護(hù):結(jié)構(gòu)簡單,但密封磨損后需頻繁更換閥座。
4.2固定球球閥
啟閉力矩:球體固定減小摩擦,啟閉更輕便(尤其大口徑、高壓工況)。
維護(hù):閥座可調(diào)或自補(bǔ)償,維護(hù)周期長,但維修成本較高。
5. 密封性能
5.1浮動球球閥
依賴介質(zhì)壓力密封,低壓時可能泄漏;單向密封為主。
5.2固定球球閥
通過機(jī)械預(yù)緊(彈簧或閥座浮動設(shè)計(jì))實(shí)現(xiàn)雙向密封,可靠性更高。
6. 典型應(yīng)用
浮動球球閥常用于水、氣等中低壓小口徑管道,如一般工業(yè)系統(tǒng)中的切斷閥。
固定球球閥應(yīng)用于石油化工、長輸管線、電力等高壓大口徑場合,如Class 1500以上管線球閥。
總結(jié)
浮動球球閥結(jié)構(gòu)簡單、成本低,但受限于壓力及口徑;固定球球閥通過優(yōu)化密封與支撐結(jié)構(gòu),適用于更嚴(yán)苛的工況,但成本和技術(shù)要求更高。設(shè)計(jì)選型需綜合考慮壓力、通徑、介質(zhì)特性及