球閥的分類(lèi)
球閥的問(wèn)世是第二次世界大戰以后的事,雖然它的發(fā)明可以追溯至20世紀初期,但是這一結構專(zhuān)利由于當時(shí)材料工業(yè)和機械加工業(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(chē)球機和磨球機的進(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°角行程回轉的閥門(mén)新品種進(jìn)入閥門(mén)市場(chǎng),引起廣泛的關(guān)注,逐步取代傳統的閥門(mén)產(chǎn)品截止閥、閘閥、旋塞閥和蝶閥,并不斷地擴大其應用領(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,最低溫度可達液氫溫度-254℃,最高溫度可達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(mén)類(lèi)型。
球閥就結構原理言,可以分為浮動(dòng)球固定閥座球閥,簡(jiǎn)稱(chēng)浮動(dòng)球球閥(floating ball valve)和固定球浮動(dòng)閥座球閥,簡(jiǎn)稱(chēng)固定球球閥(trunnion mounted ball valve)兩大類(lèi)。
按閥體的結構形式分,可以分為上裝式球閥和側裝式球閥。側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構形式。
按閥門(mén)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(mén)的功能分,可以分為二通開(kāi)關(guān)閥、三通和四通換向閥,以及調節型球閥。
按操作方式分,可以分為手動(dòng)、蝸輪傳動(dòng)、氣動(dòng)、氣液聯(lián)動(dòng)、電動(dòng)、電液聯(lián)動(dòng)、液動(dòng)等。
按閥門(mén)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,根據用戶(hù)的工況需要直接命名的特種球閥,如管線(xiàn)球閥用于長(cháng)輸管線(xiàn);夾套球閥用于管線(xiàn)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(chǎng)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(lèi),從球閥產(chǎn)品的制造和應用角度看,最重要的是從閥門(mén)結構和密封材料來(lái)分類(lèi),即浮動(dòng)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(lèi)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(lèi)方法進(jìn)一步來(lái)討論球閥的結構原理以及它們的應用。