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球閥原理

球閥結構原理介紹

  球閥結構原理介紹_能源/化工_工程科技_專業資料。介紹球閥的機構原理、分類和使用場合。

  球閥與氣動執行機構的認識 毛達管線五號閥室位于河岸旁,地勢較低。在嚴重的洪災過后, 五號閥室的執行機構開始漏氣。基于此,我認真學習五號閥室的基本 設備, 通過自身學習和從他人的身上吸取球閥、 執行機構的相關知識, 做出以下總結。 一、球閥介紹 球閥介紹 球閥-(ball vavle) 球閥vavle) 關閉件是一個球體,球體繞閥體中心線作旋轉來達到開啟、關閉 的一種閥門。 工作原理: 工作原理: 球閥它具有旋轉 90 度的動作,旋塞體為球體,有圓形通孔或通 道通過其軸線。球閥在管路中主要用來做切斷、分配和改變介質的流 動方向,它只需要用旋轉 90 度的操作和很小的轉動力矩就能關閉嚴 密。球閥最適宜做開關、切斷閥使用, 球閥的結構: 球閥的結構: 球閥的基本結構如下圖 主要特點: 主要特點: 球閥的主要特點是本身結構緊湊,密封可靠,結構簡單,維修方 便, 密封面與球面常在閉合狀態, 不易被介質沖蝕, 易于操作和維修, 適用于水、溶劑、酸和天然氣等一般工作介質,而且還適用于工作條 件惡劣的介質,如氧氣、過氧化氫、甲烷和乙烯等,在各行業得到廣 泛的應用。 球閥的分類: 球閥的分類: 1、 按結構形式可分為: A 浮動球球閥 球閥的球體是浮動的,在介質壓力作用下,球體能產生一定的位 移并緊壓在出口端的密封面上,保證出口端密封。浮動球球閥的結構 簡單, 密封性好, 但球體承受工作介質的載荷全部傳給了出口密封圈, 因此要考慮密封圈材料能否經受得住球體介質的工作載荷, 在受到較 高壓力沖擊時,球體可能會發生偏移。一般用于中低壓球閥。 B 固定球球閥 球閥的球體是固定的,受壓后不產生移動。固定球球閥都帶有浮 動閥座,受介質壓力后,閥座產生移動,使密封圈緊壓在球體上,以 保證密封。通常在與球體的上、下軸上裝有軸承,操作扭距小,適用 于高壓和大口徑的閥門。 為了減少球閥的操作扭矩和增加密封的可靠程度, 近年來又出現 了油封球閥,既在密封面間壓注特制的潤滑油,以形成一層油膜,即 增強了密封性,又減少了操作扭矩,更適用高壓大口徑的球閥。 C 彈性球球閥 球閥的球體是彈性的。球體和閥座密封圈都采用金屬材料制造, 密封比壓很大,依靠介質本身的壓力已達不到密封的要求,必須施加 外力。這種閥門適用于高溫高壓介質。 2、 按通道位置可分為: 直通式 三通式 直角式 三通式 主要優點: 主要優點: 1) 流體阻力小,其阻力系數于同長度管段相等。 2) 機構簡單、體積小、重量輕。 3) 緊密可靠,密封材料廣泛使用塑料材料,密封性好,在線) 操作方便,關閉迅速,從全開到全關只需旋轉 900 ,便于遠 程控制。 5) 維修方便,球閥結構簡單,密封圈一般都是活動的,拆卸更 換都比較方便 6) 在全開或全閉時,球體和閥座的密封面于介質隔離,介質通 過時,不會引起閥門密封面的侵蝕。 7) 適用范圍廣,通徑從小到幾毫米,大到幾米,從高真空至高 壓力都可應用。 8) 由于球閥在啟閉過程中有擦拭性,所以可用于帶懸浮固體顆 粒的介質中。 安裝: 安裝: 1)取掉法蘭端兩邊的保護蓋,在閥完全打開的狀態下進行沖洗 清潔。 2)安裝前應按規定的信號(電或氣)進行整機測試(防止因運 輸產生振動影響使用性能) ,合格后方可上線安裝(接線按電動執行 機構線) 準備與管道連接前, 須沖洗和清除干凈管道中殘存的雜質 (這 些物質可能會損壞閥座和球) 。 4) 在安裝期間, 請不要用閥的執行機構部分作為起重的吊裝點, 以避免損壞執行機構及附件。 5)本類閥應安裝在管道的水平方向或垂直方向。 6)安裝點附近的管道不可有低垂或者承受外力的現象,可以用 管道支架或者支撐物來消除管線)與管道連接后,請用規定的扭矩交叉鎖緊法蘭連接螺栓。 使用操作和維修: 使用操作和維修: 1)操作前須確認管路和閥已被沖洗過。 2)閥的操作按執行機構輸入信號大小帶動閥桿旋轉完成:正向 旋轉 1/4 圈(90°)時,閥關斷。反向旋轉 1/4 圈(90°)時,閥開 啟。 3)當執行機構方向指示箭頭與管線平行時,閥門為開啟狀態; 指示箭頭與管線垂直時,閥門為關閉狀態。 擁有較長的使用壽命和免維修期,將依賴以下幾個因素:正常的 工作條件、保持和諧的溫度/壓力比,以及合理的腐蝕數據 注意: 注意: ●球閥在關閉狀態下,閥體內部依舊存在受壓流體 ●維修前,解除管線壓力并使閥門處于打開位置 ●維修前,斷開電源或氣源 ●維修前,將執行機構與支架脫離 ●必須先查明球閥上、下游管道確已卸除壓力后,才能進行 拆卸分解操作 ●分解及再裝配時必須小心防止損傷零件的密封面, 特別是 非金屬零件,取出 O 型圈時宜使用專用工具 ●裝配時法蘭上的螺栓必須對稱、逐步、均勻地擰緊 ●清洗劑應與球閥中的橡膠件、塑料件、金屬件及工作介質 (例如燃氣)等均相容。工作介質為燃氣時,可用汽油(GB484-89) 清洗金屬零件。非金屬零件用純凈水或酒精清洗 ●分解下來的單個零件可以用浸洗方式清洗。 尚留有未分解 下來的非金屬件的金屬件可采用干凈的細潔的浸漬有清洗劑的綢布 (為避免纖維脫落粘附在零件上)擦洗。清洗時須去除一切粘附在壁 面上的油脂、污垢、積膠、灰塵等 ●非金屬零件清洗后應立即從清洗劑中取出, 不得長時間浸 泡 ●清洗后需待被洗壁面清洗劑揮發后 (可用未浸清洗劑的綢 布擦)進行裝配,但不得長時間擱置,否則會生銹、被灰塵污染 ●新零件在裝配前也需清洗干凈 ●使用潤滑脂潤滑。潤滑脂應與球閥金屬材料、橡膠件、塑 料件及工作介質均相容。工作介質為燃氣時,可用例如特 221 潤滑 脂。在密封件安裝槽的表面上涂一薄層潤滑脂,在橡膠密封件上涂一 薄層潤滑脂,閥桿的密封面及摩擦面上涂一薄層潤滑脂 ●裝配時應不允許有金屬碎屑、纖維、油脂(規定使用的除 外)灰塵及其它雜質、異物等污染、粘附或停留在零件表面上或進入 內腔 1)、 1)、填料處得再鎖緊 若填料處有微泄發生,須再鎖緊閥桿螺母。 注意: 泄露即會停止。 注意:不要鎖太緊,通常再鎖 1/4 圈~1 圈, 2)、更換閥座和密封件 2)、 A、拆卸 a.使閥處于半開位置, 沖洗、 清除閥體內外可能存在的危險物質。 b.關閉球閥,拆掉兩邊法蘭上的連接螺栓和螺母,然后將閥由管 線上完全移除。 c.依序拆卸驅動裝置-執行機構、連接支架、防松墊圈、閥桿螺 母、蝶形彈片、格南、耐磨片、閥桿填料。 d.拆卸體蓋連接螺栓和螺母,將閥蓋與閥體分離,并拿掉閥蓋墊 圈。 e.確認閥球在“關斷”位置,這可以將其較容易的從閥體拿出, 隨后取出閥座。 f.由閥體中孔向下輕推閥桿直到完全取出, 然后取出 O 型圈及閥 桿下填料。 注意: 注意:請謹慎操作,以避免擦傷閥桿表面及閥體填料函密封 部位。 B)、重新組裝 a.清洗和檢查拆下零件, 強烈推薦用備用零件包更換其閥座及閥 蓋墊圈等密封件。 b.按拆卸的相反順序進行組裝。 c.用規定的扭矩,交叉鎖緊法蘭連接螺栓。 d.用規定的扭矩,鎖緊閥桿螺母。 e.安裝執行機構后,輸入相應的信號通過旋轉閥桿帶動閥芯旋 轉,使閥門至打開和關閉位置。 f.如有可能,請在回裝管道前,按相關標準對閥進行壓力密封測 試和性能測試。 氣動執行機構介紹 氣動執行機構介紹 定義:一種能提供直線或旋轉運動的驅動裝置,它利用某種驅動能源 定義 (氮氣)并在某種控制信號作用下工作。 基本結構: 基本結構: 基本結構如下圖 a b C d 氣動執行器分類 執行器按其能源形式分為氣動,電動和液動三大類,它們各 有特點,適用于不同的場合。氣動執行器是執行器中的一種類別。氣 動執行器還可以分為單作用和雙作用兩種類型: 執行器的開關動作都 通過氣源來驅動執行,叫做 DOUBLE ACTING (雙作用)。SPRING RETURN (單作用)的開關動作只有開動作是氣源驅動,而關動作時彈簧復位。 執行機構選擇要素 執行機構選擇要素 選擇一臺合適的閥門執行機構類型和規格時必須考慮下列要素: 1、驅動能源 最常用的驅動能源是電源或流體源,如果選擇電源為驅動能源, 對于大尺寸閥門一般選用三相電源,對于小尺寸閥門可選用單相電 源。一般電動執行機構可有多種電源類型供選擇。有時也可選直流供 電,此時可通過安裝電池實現電源故障安全操作。 流體源種類很多,首先可以是不同的介質如:壓縮空氣、氮氣、 天然氣、液壓流體等,其次它們可以具備各種壓力,第三執行機構具 有各種尺寸以提供輸出力活力矩。 2、閥門類型 當選擇閥門用執行機構時,必須要知道閥門的種類,這樣才可以 選擇正確的執行機構類型。有些閥門需要多回轉驅動,有些需要單回 轉驅動,有些需要往復式驅動,它們影響了執行機構類型的選擇。 通常多回轉的氣動執行機構比電動多回轉執行機構價格要貴, 但 是往復式直行程輸出的氣動執行機構價格比電動多回轉執行機構便 宜。 3、力矩大小 對于 90 度回轉的閥門如:球閥、碟閥、旋塞閥,最好通過閥門 廠商獲得相應閥門力矩大小, 大部分閥門廠商是通過測試閥門在額定 壓力下閥門所需的操作力矩,他們將這一力矩提供給客戶。對于多回 轉的閥門情況有所不同,這些閥門可分為:往復式(提升式)運動閥桿不旋轉、往復式運動-閥桿旋轉、非往復式-閥桿旋轉,必須測量 閥桿的直徑,閥桿連接螺紋尺寸已決定執行機構規格。 執行機構選型 一旦執行機構類型和閥門所需驅動力矩確定了, 就可以使用執行 機構廠商提供的數據表或選型軟件進行選型。 有時還需考慮閥門操作 的速度和頻率。 流體驅動的執行機構可調節行程速度, 但是三相電源的電動執行 機構只有固定的行程時間。 部分小規格的直流電動單回轉執行機構可調節行程速度。 控制方式 開關控制 自動控制閥最大的好處是可以遠距離的操作閥門, 這就意味著操 作人員可以坐在控制室控制生產過程而不需要親臨現場去人工操作 閥門的開和關。人們只需鋪設一些管線連接控制室和執行機構,驅動 能源通過管線直接激勵電動或氣動執行機構,通常用的 4-20mA 信號 來反饋閥門的位置。 連續控制 如果執行機構被要求用于控制過程系統的液位、 流量或壓力等參 數,這是要求執行機構頻繁動作的工作,可以用 4-20mA 信號作為控 制信號,然而這個信號可能會和過程一樣頻繁的改變。如果需要非常 高頻率動作的執行機構, 只有選擇特殊的能頻繁啟停的調節型執行機 構。當一個過程中需要多臺執行機構時,可以通過使用數字通訊系統 將各個執行機構連接起來,這樣可大大降低安裝費用。數字通訊回路 可以快速高效的傳遞指令和收集信息。 執行機構的維護 執行機構的維護 檢查執行機構能正確地操動閥,操作的時間符合要求。如果很少 對執行機構進行操作, 用現有的條件對其進行幾次打開操作和關閉操 作(遙控、當地控制和緊急控制等),如果工廠的條件允許的話。 a 檢查確保對遙控臺發出的信號是正確的。 b 檢查送風壓力在需要的范圍內。 c 若執行機構上有風過濾器的話,打開排放旋塞,把積聚在杯內 的冷凝水吹掉。 定期把杯卸下來,用肥皂和水清潔;把過濾器卸下: 如果過濾器是用燒結的濾芯制的,用硝酸溶液清洗,并用空氣吹干; 如果過濾器是用纖維素制成的,當出現阻塞,必需替換過濾器。 d 檢查執行機構的外部組件是否都處于良好的狀態。 e 檢查驅動區的所有漆面。如果有的地方發生損壞,按適用的規 格,對漆面進行修復。 f 檢查氣動連接沒有泄漏。如果需要的話,擰緊管件的螺母。 h 如果氣缸/手動超越控制有任何泄漏,或機械組件有故障,或在 作定期的防護性維護時, 必需參考截面圖(第四頁)按下述步驟卸下執 行機構,更換密封。

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