球閥(fá)的工作原理和基本結構(gòu)
常用球閥主要包括浮球結構和固定球結構。①浮球閥的球體可以浮動。在天然氣壓力的作用下,球體會緊緊壓在出口側的密封圈上,形成單一密封,無法保證閥門前閥座的密封。這種結構的球閥具有結構簡單、單面密封性能好的特點,但其密封面承受的壓力大,所以啓閉力矩大。(2)固定結構球閥的球體有上下轉軸,下轉軸固定在閥體下部的軸承上,上部與閥杆連接。球可以沿著(zhe)垂直於閥通道的軸線旋轉,並(bìng)且不能像具有浮動結構的球閥那樣橫向移動。因此,當固定球閥工作時,閥前流體的壓力隻傳遞到軸承和閥杆,不會對閥座造成壓力,因此固定球閥扭矩小,閥座變形小,密封性能穩定,使用壽命長。固定球閥的閥座是浮動的,浮動閥座利用閥座後面的彈簧壓力和天然氣壓力壓縮球體,實現密封。
1.基本結構組成
天然氣管道通用球閥主要由閥體、閥座、球體、閥杆和傳(chuán)動裝置組成。球閥的主要功能是連接和切斷管道中的流體通道。球閥通過傳(chuán)動裝置将球旋轉90度來實現開啓和關閉(bì)功能。
2.球閥的閥座結構
國内天然氣管道常用的球閥(fá)閥(fá)座結構(gòu)如下。
(1)普通閥座
普通閥座通常用於(yú)直徑等於(yú)或小於(yú)200毫米的浮球閥上。普通閥座主要在預緊力或流體壓力的作用下,閥座與球體壓緊,閥座材料塑性變(biàn)形,實現密封。其密封效果取決於(yú)閥座在流體或預緊力的作用下能夠補償球體圓度和表面微觀不均勻性的程度。該閥座結構簡單,加工制造方便,用途廣泛。
(2)彈性閥座
彈性閥座的形式相對較多,但螺旋彈簧組閥座和碟形彈簧閥座常用於(yú)天然氣管道。這兩個閥座都通過彈簧的彈性和流體的壓力将閥座推向球體,從而實現密封。這兩種閥座具有良好的雙向密封能力和彈性補(bǔ)償能力,但對於(yú)螺旋彈簧組閥座來說,各彈簧的剛度很難一緻,導緻閥座上的力不均勻,影響閥門的密封性能。相比之下,碟形彈簧結構簡單緊湊,加工方便,受力均勻。因此,應用相當廣泛。
(3)旋轉閥座
在球閥打開或關閉之前,在球體和閥座之間形成新月形的狹窄通道,因此天然氣被節流並(bìng)呈現高速浪湧湍流狀态,這經常導緻閥座的腐蝕和内部洩漏。旋轉閥座的主要特點是在閥門的開啓和關閉過程中,閥座可以沿著(zhe)通道的軸線作旋轉運動。通過開關閥門轉動閥座,閥座可以沿圓周方向均勻磨損,改善瞭工作條件,延長瞭使用壽命。