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球阀结构特征

关注次数:58 发布时间:2015-06-14

球阀结构特征

进一步分析球阀的结构,并与传统阀门做一个简明的比较。

1.全通径,就是与管线的流道直径相等,具有Z大的流通能力,Z大的流量系数Cv值,或者说流阻Z小。这在工程上应用具有十分重要的意义,特别是从节能环保的角度而言,球阀是一个节能产品。对于一个2in的阀门,球阀与其他结构形式的阀门,如闸阀、截止阀、蝶阀、旋塞阀,其流量系数比较如下表所示。

2in阀门的流量系数

阀门类型

球阀

蝶阀

闸阀

旋塞阀

截止阀

流量系数Cv值

490

145

210

70

44

如果用等效的管子长度来表示阀门的局部阻力,在官网的水力计算中,美国气体加工和供应者联合会(GPSA)的工程数据手册给出这一等效长。

数据表明,阀门的阻路系数截止阀和止回阀Z大,其次是旋塞阀、闸阀,球阀的局部阻力Z小。

阀门局部阻力的管径等效长度

通径

截止阀

止回阀

旋塞阀

闸阀和球阀

1

55

13

7

1

2

70

17

14

2

3

100

25

21

2

4

130

32

30

3

1/2-20in全通径与标准通径(缩径)球阀的流量系数如下表,流量系数Cv值时表示60°F的水,在1psi(0.07bar)的压差下,流经阀门每分钟的加仑(美制)数。

球阀的流量系数

尺寸/in(mm)

缩口

全通径

1/2(15)

9

3/4(20)

19

50

1(25)

45

100

1 1/2(40)

125

270

2(50)

165

490

3(80)

350

1160

4(100)

550

2200

6(150)

765

5100

8(200)

1890

9300

10(250)

3900

15200

12(300)

6700

22400

14(350)

5100

36000

16(400)

8100

35000

18(450)

11000

45000

20(500)

16000

58000

至于球阀的流量特性,即开度与流量系数的关系为等百分比特性。球阀的开度为50%时,其流量系数仅为额定值的10%,开度为80%时,仅为额定值的40%。球阀作为调节阀使用具有近似于等百分比流量特性。

2.球阀的启闭阀杆做回转运动,和蝶阀、旋塞阀一样,不同于做直线运动的闸阀和截止阀。回转的角度是90°角行程,与直线运动的阀门比较,启闭方便,便于实现阀门操作的自动化。如果选用电动装置,直线形成的阀门选用的是多回转电动装置,做90°角行程的阀门选用的是部分回转角行程回转的电动装置。

球阀的两大特点是球阀的发展以及在工业领域中不断替代传统阀门的动力。因此,在球阀问世之后其市场的占有量每年以20%的速度递增,是发展最为迅速的一个阀门品种。但在球阀的发展中,对于阀门高的密封要求和低的操作力矩要求始终是产品追求的两个目标,而这两个目标是一对矛盾,这一矛盾的对立与统一,进一步促进球阀的发展。其中最重要的发展是密封座结构的改进。

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