几种常见的特种球阀介绍

发布时间:2020-04-18 来源:未知

  为满足某些特殊工况的需要,发展了某些特种球阀,如球阀换向阀、夹套球阀、衬塑球阀、清管阀和球阀止回阀等。

一、球阀清管阀

  Cameron公司提供了一种全焊接阀体球阀清管阀,它有很多优点,可以取代传统的清管收发球装置。

  一个传统的清管收发球装置如图1所示。它是一个装置系统,由发射筒、主线路截断阀、平衡阀、发射阀、排放阀和放空阀等组成。现在用一个球阀清管阀去替代,大大降低了投资成本。它是将三个阀的功能组合在一个球阀清管阀内,传统的发射装置需要三个阀分别完成三个程序,主管线上的截断阀、发射阀和发射筒。

清管收发球装置

图1 清管收发球装置

  Cameron的清管阀设在主管线上,兼具截断主管线和发射清管球的两个功能。图2清楚地表示从装球到发球的全部过程:

球阀清管阀

图2 球阀清管阀

  ①主管线关闭;

  ②阀门腔体内压力泄放;

  ③开启铰链门将球装入阀腔内;

  ④阀腔内允许装入几个清管球(spherical pig);

  ⑤将铰链门关闭;

  ⑥阀体内充满介质;

  ⑦旋转球体将主管线开启;

  ⑧阀门处于发球位置,发射清管球。

  另外清管球阀尚具备下列功能:

  ①双截止排放功能,在腔体压力泄放时,同时截断上出口主管线上的压力;

  ②可一次装入数个球,具备连续发射清管球的能力;

  ③附加的功能,如腔体泄压、排污、放空、旁通、压力平衡等阀门均可按需增加;

  ④防火和防静电功能。

二、球阀换向阀

  球阀可以作为二通截断阀,也可设计成三通、四通换向阀,用来快速改变流体的流向,如果配以定位器具有调节功能,则亦可用作流体的分配与混合。

  按照球体通道的形状,三通球阀换向阀外形和结构如图3所示,可以分为L形、T形和Y形3种。

三通球阀换向阀外形和结构

图3 三通球阀换向阀外形和结构

  L形三通球阀换向阀,其结构原理如图4(a)所示,球体中通道形状是L形,呈直角布置。阀体上有通道A、B、C三个通道,呈T字垂直布置。这样球体转动90°角则可将进口端A的流体从出口端B切换至C,反之亦然。应该注意,浮动球球阀是出口端密封,所以浮动球L形三通换向阀只具备流向切换功能。它不可能同时将进、出口两端的流体截断。如果要做成兼具换向和同时截断两个出口通道的功能,则结构就较复杂,要做成固定球、浮动阀座的结构。

L形和T形三通球阀

图4 L形和T形三通球阀

  T形三通换向阀的球体与阀体的通道形状一样呈T字形垂直布置。如按照图4(b)布置,可以实施出口通道切换或流体分配的功能。同样如果要使进口端截断,则球阀应设计成固定球浮动阀座。

  如果将三通呈120°按Y形分布,就是将球体通道和阀体通道都做成Y形布置,则成为Y形三通换向阀。球体要转动120°角来实施流体的换向。这样做的目的是改善流动特性、减少流阻、提高流通能力。同样可以做成浮动球结构或者固定球结构,根据客户实际工况的不同。如图5所示。

换向阀

图5 换向阀

  换向阀亦可做成球阀四通换向阀,就是球体上有两个通道,四个进出口。阀体亦做成四个进出口A、B、C、D,这样当球体转动90°将A与C相通,B与D相通,切换成A与B相通,C与D相通。这在化工、低温工程中,吸附器、干燥器中可获得应用。干燥器由两个干燥筒组成,一个干燥器工作,另一组干燥器解湿,一个循环后切换。这种场合就需要球阀四通换向阀。

三、夹套球阀

  对于输送易于结晶的物料和黏稠介质的流体,需要采用加热和保温的方法来防止物料结晶和改善流体的流动特性。避免阀门堵塞和开关失灵,一般最为常用的是外部蒸汽加热的夹套球阀,如图6所示。

夹套球阀

图6 夹套球阀

  夹套球阀一般都做成侧装式、整体阀体、浮动球结构,外面有一个保温夹套,夹套与阀体采用焊接结构。有一个蒸汽入口和一个蒸汽出口。蒸汽的压力与温度视主管线流动介质性质,由需方提供。

四、球阀止回阀

  球阀止回阀是一种一阀多用的设计,兼具球阀隔离进口和出口流体的功能及瞬间控制阀门流向的功能。图7所示就是球阀止回阀的一种设计。其结构是一个普通的浮动球球阀,在球体的通道内设置一个旋启式的阀瓣。这样,球阀可关闭,隔离进口和出口的介质。在球阀开启时,是一个止回阀,流体只能单向流动。当出口端压力高于进口端时,流体被自动切断,特别对于防止管道水击,这种阀门就可替代两个阀门的功能,节省工程投资。

球阀止回阀

图7 球阀止回阀

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