8.2.1 球阀防异常升压结构的要求 50
8.2.2 球阀防异常升压结构说明 50
8.3 球阀防爆装置 51
8.3.1 球阀防爆装置结构的要求 51
8.3.2 球阀防爆装置结构设计 51
8.3.3 球阀防爆装置的工作原理 52
8.4 本章小结 52
结 论 53
致 谢 54
参 考 文 献 55
附球阀整体三文视图 56
1 绪论
1.1 球阀的基本介绍
球阀是由旋塞阀衍生而来的。顾名思义,其旋塞体是球体,由与球体轴线重合的通孔作为流体介质流过的通道。球阀的工作原理为:通过驱动装置,旋转阀杆,从而带动球体的转动,进而实现管路的畅通与阻塞。当通孔轴线和管路轴线完全重合时视为阀门完全打开;旋转90°,当通孔轴线和管路轴线夹角为90°时,球面朝向进出口两边的管路,此时视为阀门完全关闭。
因为球阀能为管路提供几乎毫无阻碍的流体通道,并且只需要用不大的力矩旋转90°,就能够完全关闭阀门,所以球阀被视为最适合做开闭作用的阀门。不过随着近年来球阀结构的改进和制作工艺的发展,球阀也越来越多地被设计为控制流量和节流之用。球阀本身的结构也比较紧凑简约,操作和文修比较方便,因此适用于各种一般工业介质,如:水、盐溶液、酸、碱、天然气等。并且在工作条件较为恶劣的环境下,如:易燃易爆介质(石油制品、甲烷、液化气)和强氧化性介质(过氧化氢等),球阀也能很好地执行其功能。
球阀的主要优点有:
1. 结构简约,体型轻小,便于操作、文修;
2. 密封紧实可靠;
3. 流体受到的阻力小。几乎等于同等长度的管道;
4. 在完全开启和关闭的情况下,阀座的有效密封面不直接与介质接触,一定程度上减少了阀座密封面的侵蚀;
5. 适用广泛。无论是大小口径,还是真空高压环境,抑或是各种介质条件均可适用。
1.2 球阀的历史、现状与发展
1.2.1 球阀的历史
球阀的发展历史要追溯到19世纪80年代左右。那时候代替球阀作为管道启闭件的阀门是旋塞阀,但是旋塞阀的缺点比较明显:由于旋塞与阀座有较大的接触面积,一方面增大了操作扭矩,使得阀门的操作较为费力,另一方面增大了阀座有效密封面的磨损,大大降低了阀门的使用寿命,增加了零件的更替率。于是美国的设计师们便提出了球阀的设计构想。虽然理论上是行得通的,但是由于当时车床生产工艺的限制,球体较高的尺寸精度和表面粗糙度无法实现。并且由于当时缺乏有效的密封材料,阀座往往都由橡胶制成,摩擦系数相当大。虽然相比较旋塞阀而言操作扭矩小了很多,但仍然不能很好地满足操作要求。
转机发生在20世纪50年代。此时车床的加工工艺和密封材料经过近70年的发展有了很大的进步,此时的球体加工工艺已经能够满足当时的设计构想。而氟塑料的问世,一举拓展了阀门密封材料的选用空间。因此球阀的设计再次被人们提出,也在此时,世界上第一个球阀在美国问世。
1.2.2 球阀的现状
自此,球阀进入了高速发展的时期。因其显著的优点,小到普通家庭的用水用气,大到国家级的管路运输工程、核工程、水电工程,球阀都被广泛地加以应用。
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