球閥的問世是第二次世界大戰(zhàn)以后的事，雖然它的發(fā)明可以追溯至20世紀(jì)初期,，但是這一結(jié)構(gòu) 由于當(dāng)時(shí)材料工業(yè)和機(jī)械加工業(yè)的限制,，未能完成其商品化的步驟。一直到1943年,，美國杜邦公司發(fā)明了一種高分子材料聚四氟乙烯（PTFE）塑料,，這種材料具有足夠的抗拉和抗壓強(qiáng)度，一定的彈塑性,，良好的自潤滑特性,，以及優(yōu)良的耐蝕性能，十分適宜作為密封材料,，可獲得十分可靠的密封效果。另一方面,，由于車球機(jī)和磨球機(jī)的進(jìn)步,，可以加工高圓度和表面光潔度的球體作為球閥的啟閉件。這樣,，一種全通徑,，90°角行程回轉(zhuǎn)的閥門新品種進(jìn)入閥門市場， 引起廣泛的關(guān)注,，逐步取代傳統(tǒng)的閥門產(chǎn)品截止閥,、 閘閥、旋塞閥和蝶閥,，并不斷地?cái)U(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域,，從 小口徑到大口徑，從低壓到高壓，從常溫到高溫,、到低溫,。目前，球閥的zui大口徑已發(fā)展至60in,，zui高壓力等級(jí)為4500磅級(jí),，zui低溫度可達(dá)液氫溫度 -254°C,zui高溫度可達(dá)850?900°C，適用于各種介質(zhì)以及氣-固,，液-固兩相流,，成為zui有發(fā)展前景的一 種閥門類型。

球閥就結(jié)構(gòu)原理言,，可以分為浮動(dòng)球固定閥座球閥,，簡稱浮動(dòng)球球閥（floating ball valve）和固定球浮動(dòng)閥座球閥，簡稱固定球球閥（trunnion mounted ball valve）兩大類,。

按閥體的結(jié)構(gòu)形式分,，可以分為上裝式球閥和側(cè)裝式球閥。側(cè)裝式球閥又可分為整體式,、兩段式和三段式,，即閥體是整體的，閥體由主,、副閥體組成的和閥體由一個(gè)主閥體,、兩個(gè)副閥體組成的三種結(jié)構(gòu)形式。

按閥門密封材料分,，可以分為軟密封球閥和硬密封球閥,。軟密封球閥的密封材料為：聚四氟乙烯 （PTFE）、增強(qiáng)聚四氟乙烯,、尼龍等高分子材料和橡膠,；硬密封球閥密封材料為金屬。

按閥門的功能分,，可以分為二通開關(guān)閥,、三通和四通換向閥，以及調(diào)節(jié)型球閥,。

按操作方式分,，可以分為手動(dòng)、蝸輪傳動(dòng),、氣動(dòng),、氣液聯(lián)動(dòng)、電動(dòng),、電液聯(lián)動(dòng),、液動(dòng)等,。

按閥門的連接方式，可以分為法蘭端連接,、焊接端連接和螺紋端連接,。焊接端又可以分為承插焊和對焊焊接連接。

另外,，根據(jù)用戶的工況需要直接命名的特種球閥,，如管線球閥用于長輸管線；夾套球閥用于管線加 熱,、保溫,；襯塑球閥用于防腐蝕；鎖猹球閥用于煤氣化爐渣液排放,，以及用于電廠高溫高壓蒸汽的疏水球閥等,。

按球閥啟閉件球體的形狀與大小，可以分為V 形球閥,，半球閥,，全通徑和縮徑球閥等。

按照使用的介質(zhì)溫度,，可分為高溫球閥,，低溫球 閥和深冷球閥。

按照閥體材料,，可以分為碳鋼球閥,，不銹鋼球閥，鈦合金球閥,，蒙乃爾球閥,，塑料球閥，銅球閥,， 鋁合金球閥等,。

不管對球閥進(jìn)行如何分類，從球閥產(chǎn)品的制造和應(yīng)用角度看,，zui重要的是從閥門結(jié)構(gòu)和密封材料來分類,，即浮動(dòng)球球閥和固定球球閥，軟密封球閥和硬密 封球閥是兩個(gè)zui重要的分類方法,。其次是按服務(wù)工況需要直接命名的特種球閥，下面按照這一分類方法進(jìn)一步來討論球閥的結(jié)構(gòu)原理以及它們的應(yīng)用,。

3.2.1浮動(dòng)球球閥的密封原理和結(jié)構(gòu)特征

（1）浮動(dòng)球球閥密封原理

浮動(dòng)球球閥的啟閉件是一個(gè)球體,，中間有一個(gè)與管道通徑相等的通孔，進(jìn)口端和出口端各置一個(gè)用PTFE制造的密封座,，并被包容在一個(gè)金屬的閥體 內(nèi),，當(dāng)球體內(nèi)的通孔與管線通道重合時(shí),，閥門處于開啟狀態(tài)；當(dāng)球體內(nèi)的通孔與管線通道垂直時(shí),，閥門處 于關(guān)閉狀態(tài),。閥門從開啟至關(guān)閉，或者從關(guān)閉至開啟球體回轉(zhuǎn)90°角行程（圖3-1）,。

當(dāng)球閥處于關(guān)閉位置時(shí),，進(jìn)口端的介質(zhì)壓力作用在球體上，產(chǎn)生一個(gè)推動(dòng)球體的力,，使球體緊壓出口 端的密封座,，在密封座的錐面上產(chǎn)生一個(gè)接觸應(yīng)力,， 形成一個(gè)接觸帶，接觸帶單位面積上的作用力稱為閥門密封的工作比壓g,，當(dāng)這一比壓大于密封所必需的 比壓時(shí)，閥門就獲得了有效的密封,。這種不是靠外力的密封方式,，由介質(zhì)壓力密封的，稱為介質(zhì)自密封,。 在設(shè)計(jì)中,，應(yīng)滿足：

式中qb——密封必需的比壓，與密封材料和球體的加工精度有關(guān),，MPa;[g] 密封材料的許用比壓（[qCIptfe^SO,，[9]尼龍=40），MPa,。

應(yīng)該指出,，傳統(tǒng)的閥門如截止閥、閘閥,、中線蝶閥,、旋塞閥是靠外部施加的力，作用在閥座上來獲得可靠的密封,，這種借外力施加而獲得的密封,，稱之為強(qiáng)制密封。外部施加的強(qiáng)制密封力帶有隨意性和不確定性,，不利于閥門的長期使用,。球閥的密封原理是作用在密封座上的力，由介質(zhì)的壓力產(chǎn)生的,。這一作用力是穩(wěn)定的,，是可以控制的，由設(shè)計(jì)時(shí)確定,。

①為了保證球體在關(guān)閉位置時(shí),，能產(chǎn)生一個(gè)介質(zhì)的作用力,，事先在閥門裝配時(shí)，球體必須緊貼密封座,，而且需要過盈,，產(chǎn)生一個(gè)預(yù)緊比壓，這個(gè)預(yù)緊比壓為0.1倍工作壓力且不小于2MPa,。這個(gè)預(yù)緊比壓的獲得,，*靠設(shè)計(jì)的幾何尺寸來保證。如果設(shè)球體 和進(jìn)口,、出口密封座組合后的自由高度為A;左,、右 閥體組合后內(nèi)腔容納球體、密封座的寬度為B,，則裝配后產(chǎn)生必需的預(yù)緊比壓所需的過盈為C,，必滿足： A-B=C0這個(gè)C值必須由零件加工的幾何尺寸來保證?？梢栽O(shè)想這個(gè)過盈C是很難確定和保證的,。 過盈值的大小直接決定閥門的密封性能和操作力矩。

②應(yīng)該特別指出,，早期國產(chǎn)的浮動(dòng)球球閥（圖3- 2）由于裝配時(shí)過盈值難于控制,，常常用墊片調(diào)整，很多制造商甚至在手冊中把這一墊片稱為調(diào)整墊,。這樣,， 裝配時(shí)主、副閥體的連接平面之間存在間隙,，這一間隙的存在,，由于使用中介質(zhì)壓力波動(dòng)和溫度的波動(dòng)，以及外部管線載荷作用,，會(huì)使螺栓松弛,，引起閥門外漏。

③當(dāng)閥門處于關(guān)閉位置時(shí),，進(jìn)口端的介質(zhì)力作 用在球體上,，會(huì)使球體的幾何中心產(chǎn)生一個(gè)微小的位移，與出口端閥座緊密接觸,，增加密封帶上的接觸應(yīng)力,，從而獲得可靠的密封；而進(jìn)口端閥座與球體相接觸的預(yù)緊力將減小,，影響進(jìn)口密封座的密封性能,。這 種球閥結(jié)構(gòu)，就是在工作狀態(tài)下，球體幾何中心有微小位移的球閥,，稱之為浮動(dòng)球球閥。浮動(dòng)球球閥是出口端密封座密封,，進(jìn)口端閥座是否有密封功能是不確定的,。

④浮動(dòng)球球閥結(jié)構(gòu)是雙向的（bi-direction）,即兩個(gè)介質(zhì)流動(dòng)方向均可密封。

⑤球體相接的密封座是高分子材料制造的,，球體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),，可能產(chǎn)生靜電，如無特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)—— 防靜電設(shè)計(jì),，則靜電可能在球體上積聚,。

⑥對于由兩個(gè)密封座組成的閥門，閥腔可能積聚介質(zhì),，某些介質(zhì)可能由于環(huán)境溫度和使用工況變化而異常升壓,，引起閥門壓力邊界的破壞，應(yīng)予以注意,。

（2）浮動(dòng)球球閥結(jié)構(gòu)特征

進(jìn)一步分析球閥的結(jié)構(gòu),，并與傳統(tǒng)閥門做一個(gè)簡明的比較。

①全通徑,，就是與管線的流道直徑相等,，具有zui大的流通能力，zui大的流量系數(shù)Cv值,，或者說流阻zui小,。這在工程上應(yīng)用具有十分重要的意義，特別是從節(jié)能環(huán)保的角度而言,，球閥是一個(gè)節(jié)能產(chǎn)品,。對 于一個(gè)2in的閥門，球閥與其他結(jié)構(gòu)形式的閥門,，如 閘閥,、截止閥、蝶閥,、旋塞閥,，其流量系數(shù)比較如表 3-1 所 7K。

水,，在lpsi （0. 07bar）的壓差下,，流經(jīng)閥門每分鐘的加侖（美制）數(shù)。

至于球閥的流量特性,，即開度與流量系數(shù)的關(guān)系為等百分比特性（圖3-3）,。球閥的開度為50%時(shí)， 其流量系數(shù)僅為額定值的10%,開度為80%時(shí),，僅為額定值的40%,。球閥作為調(diào)節(jié)閥使用具有近似于 等百分比流量特性,。

②球閥的啟閉閥桿做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，和蝶閥,、旋塞 閥一樣,，不同于做直線運(yùn)動(dòng)的閘閥和截止閥?；剞D(zhuǎn)的角度是90°角行程,，與直線運(yùn)動(dòng)的閥門比較，啟閉方便,，便于實(shí)現(xiàn)閥門操作的選用電動(dòng)裝自動(dòng)化,。如果置，直線行程的閥門選用的是多回轉(zhuǎn)電動(dòng)裝置,，做 90°角行程的閥門選用的是部分回轉(zhuǎn)角行程回轉(zhuǎn)的電動(dòng)裝置,。

球閥的兩大特點(diǎn)是球閥的發(fā)展以及在工業(yè)領(lǐng)域中不斷替代傳統(tǒng)閥門的動(dòng)力。因此,，在球閥問世之后其市場的占有量每年以20%的速度遞增,，是發(fā)展zui為迅速的一個(gè)閥門品種。但在球閥的發(fā)展中,，對于閥門高的密封要求和低的操作力矩要求始終是產(chǎn)品追求的兩個(gè)目標(biāo),，而這兩個(gè)目標(biāo)是一對矛盾，這一矛盾的對立與統(tǒng)一,，進(jìn)一步促進(jìn)球閥的發(fā)展,。其中zui重要的發(fā)展是密封座結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。

球閥填塞式密封結(jié)構(gòu)（圖3-4）是早期球閥密封座的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),，一個(gè)形狀簡單的由PTFE制造的圓環(huán)裝在球體和閥體之間,，這種密封座結(jié)構(gòu)稱為“填塞式” 密封（jamseal）?？梢栽O(shè)想,，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很難來控制裝配過盈量C，或者說,，裝配時(shí)預(yù)緊比壓值對過盈 量C的變化十分敏感,，制造的球閥不是過盈量太小而容易泄漏，就是過盈量太大而轉(zhuǎn)矩太大,，制造不出品質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品,。特別是當(dāng)閥門用在過程工業(yè)中，閥門 要經(jīng)受壓力波動(dòng)和溫度波動(dòng),，這時(shí)填塞式密封的球閥的缺陷被顯示出來,。因?yàn)樘钊矫芊獾乃芰蠎?yīng)變發(fā)生在球體與密封座和閥體與密封座之間，這兩個(gè)區(qū)域的 接觸應(yīng)力大小，決定閥門的密封性能,。在閥門使用中,，不希望這一接觸應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生松弛而引起內(nèi)漏。

因此,，希望密封材料像橡膠一樣,，受壓時(shí)可以發(fā)生較大的變形，來填補(bǔ)金屬表面的微觀不平度,，而當(dāng)應(yīng)力消除后又能回復(fù)其原來的形狀，這種現(xiàn)象被稱為材料的“記憶特性”,，一個(gè)較好的例子是橡皮筋,，可以被拉得很長，應(yīng)力一旦消失,，就回復(fù)到其原來的形狀,，所以工程上很多場合選用橡膠密封圈作密封材料，但PTFE就不具備這種“記憶特性”,，它的彈性范圍很小,，塑性范圍很大。而且當(dāng)應(yīng)力達(dá)到一定程 度,，就產(chǎn)生“冷流”現(xiàn)象,，就是發(fā)生了宏觀的形狀變化。例如PTFE在常溫下,，產(chǎn)生“冷流”的極限應(yīng)力為42MPa,。溫度上升時(shí)，這一值迅速降低,，當(dāng)溫度為150°C時(shí),，產(chǎn)生“冷流”的極限應(yīng)力值為4. 7MPa。

另一個(gè)缺陷是熱膨脹特性,，通常希望密封材料的熱膨脹系數(shù)和金屬材料接近,，這樣環(huán)境或者工況溫度

變化時(shí)，密封材料的“過盈”量不會(huì)發(fā)生明顯的變化,，遺憾的是PTFE的熱膨脹系數(shù)是鋼的7. 5倍,，這 就使當(dāng)溫度升高時(shí)，密封材料的過盈量增加,，閥門的關(guān)閉轉(zhuǎn)矩增加,，開關(guān)失靈。當(dāng)溫度下降時(shí),，密封材料收縮,，保持密封的過盈量消失，閥門就產(chǎn)生泄漏。

如果把PTFE的“冷流”特性和熱膨脹特性結(jié)合來考慮,，問題就變得更加嚴(yán)重,，就是一旦發(fā)生較大的熱循環(huán)現(xiàn)象，由于PTFE的膨脹比金屬膨脹大得多,， 過盈量增加,，壓縮應(yīng)力增加，超過冷流極限,，密封材料就產(chǎn)生“冷流”,，溫度下降后，其他材料回復(fù)到其原來的形狀,，而密封材料PTFE例外,，產(chǎn)生了“冷 流”，發(fā)生了嚴(yán)重的變形,，裝配時(shí)的密封座PTFE的過盈量消失,，閥門就產(chǎn)生了不可恢復(fù)的泄漏。

（2）唇式

基本上述情況,，就要設(shè)計(jì)一種密封座的形狀,，克服PTFE的“冷流”和熱膨脹特性的缺陷來改善其記憶特性。這種密封結(jié)構(gòu)稱之為具有撓性的唇式密封技

術(shù)（lip~seal）0

有許多種的撓性設(shè)計(jì)可以來解決這一問題,，從而出現(xiàn)各種各樣的密封結(jié)構(gòu)被申請了,，這已是20 世紀(jì)60?70年代的事。而它的設(shè)計(jì)技巧和原理并未被工程師們所認(rèn)識(shí),。圖3-5所示是唇式密封座的一種結(jié)構(gòu),，它有一個(gè)特別的形狀，有兩個(gè)密封接觸點(diǎn),，一 點(diǎn)與球面接觸,，另一點(diǎn)與閥座接觸。在介質(zhì)力水平方向作用下,，密封座的形狀發(fā)生變化,，產(chǎn)生一個(gè)恢復(fù)原 始形狀的撓曲力。當(dāng)介質(zhì)力消失后,，恢復(fù)原來的形狀,，獲得了 “記憶特性”，這種密封座稱為撓性唇式密封座,。

對于撓性唇式密封座可以做一個(gè)壓力和變形的實(shí) 驗(yàn)（圖3-6）,，圖中的曲線表示2 in球閥密封座的效率曲線。區(qū)域A的面積表示密封座的zui大變形能,，區(qū)域B的面積表示壓力去除后變形的回復(fù),。同時(shí)又可以看到,，設(shè)計(jì)的2in球閥唇式密封座的zui大初始變 尺寸可達(dá)到2. 5_。裝配后唇式密封座彈性變形尺寸可達(dá)到1. 5mm為了使唇部的變形量不致過大,，防止可能發(fā)生的*變形,，所以在唇式密封座設(shè)計(jì)時(shí)考慮有一個(gè)支撐點(diǎn)來限制其過度變形的發(fā)生。如圖3-7所示,。這一改進(jìn)使密封座具備下列功能：

①球體保持在閥腔中心,，球體浮動(dòng)是微小的；

②裝配后,，唇部發(fā)生變形,，能儲(chǔ)存彈性變形能， 實(shí)現(xiàn)低壓下的密封,；

③密封座上有一支撐點(diǎn),，當(dāng)壓力升高，溫度升高時(shí),，平衡部分作用在密封座上的介質(zhì)力；

④防止材料可能產(chǎn)生的“冷流”,。

這種截面形狀的唇式密封座裝配前的形狀如圖 3-7 （a）所示,。裝配后的形狀如圖3-7 （b）所示，有四個(gè)接觸點(diǎn),，B點(diǎn)是與球體接觸的密封點(diǎn),，A點(diǎn)是與閥體接觸的密封點(diǎn)，C點(diǎn)是與球體接觸的支撐點(diǎn),，D 點(diǎn)是與閥體接觸的支撐點(diǎn),。裝配前后唇緣的形狀變化，儲(chǔ)存了材料的彈性變形能,，像彈簧一樣,。而且當(dāng)溫度或壓力升高時(shí)，進(jìn)一步吸收彈性變形能,，當(dāng)溫度或壓力下降時(shí),，泄放彈性變形能來獲得記憶特性。

另外,，還有一個(gè)閥腔內(nèi)壓力夾持的問題,，就是 ANSI B16. 34-2009《法蘭、螺紋和焊接端閥門》標(biāo)準(zhǔn)中,，第2. 3. 3節(jié)提出的介質(zhì)熱膨脹,。“在某些情況 下，一些雙密封座的閥門結(jié)構(gòu)可能會(huì)同時(shí)對中腔至相鄰管線的壓力差造成隔離,，當(dāng)中腔充滿液體或部分充 滿液體,，并受到溫度升高的影響,，就會(huì)造成中腔壓力的異常升高，從而導(dǎo)致壓力邊界的失效,。如果發(fā)生這種情況,，購方應(yīng)要求供方提供設(shè)計(jì)、安裝或操作程序 以確保閥腔中的壓力不超過本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的材料壓力- 溫度許可值,。”

解決這一問題可以在球體上鉆一個(gè)孔,，當(dāng)球閥關(guān)閉時(shí)，腔體與進(jìn)口端管道相通,，夾持在腔體中的液體可以向進(jìn)口端排出,，但球閥失去雙向流動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，在某些工程中不能被接受,。也可以在殼體上裝一只安全泄放閥,，將增加麻煩，因此希望密封座具備自泄放功能,。當(dāng)腔體壓力升高時(shí),，自動(dòng)向進(jìn)口側(cè)或出口側(cè)排放。

為說明這一結(jié)構(gòu)的實(shí)施過程,，先參考圖3-7 （a） 所示是未裝配前密封座狀態(tài),；圖3-7 （b）所示是裝配后密封座發(fā)生了變形，變形后根部C與球體接觸,， 原來根部與球體的間隙消失,，唇緣被壓縮而彎曲，這一變形使整個(gè)環(huán)向中心有一個(gè)彎矩,，B,、C兩點(diǎn)是兩條密封線。A,、D兩點(diǎn)是在閥體上與密封環(huán)接觸的兩條密封線,，腔體內(nèi)的壓力與進(jìn)口、出口介質(zhì)壓力相隔 離,。如果在密封座外緣開泄放槽,，如圖3-7 （c）中虛線所示，腔內(nèi)的介質(zhì)合力方向是增加密封的可靠性,。 如果再在根部幵泄壓槽,，如圖3-7 （d）中虛線所示， 介質(zhì)合力的方向改變,，傾向于將唇邊彎曲,，當(dāng)腔內(nèi)壓力異常升高時(shí)，唇邊處將使閥門內(nèi)壓力泄放,。這就是 為滿足ANSI B16. 34第2. 3. 3節(jié)壓力泄放的要求而

設(shè)計(jì)的唇式撓性密封座,，被廣泛用于現(xiàn)代浮動(dòng)球球閥的產(chǎn)品中,。

另外，在介質(zhì)壓力升高和環(huán)境溫度升高時(shí)外緣的 槽和根部的槽減輕了密封座對球體夾持力的增加,，亦減少了操作力矩,。

閥門在使用中有一個(gè)閥體材料的壓力-溫度額定值，這一數(shù)值是由標(biāo)準(zhǔn)ANSI B16.34給出,。例如,， 一個(gè)Class 150的碳鋼A105球閥，在常溫一29? 38°C時(shí)的zui高工作壓力為19.6bar,，但在200°C溫度 時(shí),，zui高工作壓力為13. 8bar。表3-4是Class 150,， Class 300,，Class 600浮動(dòng)球球閥閥體壓力-溫度額定值的數(shù)據(jù)。

另外,，不同密封材料制作的密封座在使用中也有一個(gè)額定值,，這個(gè)值與壓力、溫度,、口徑以及結(jié)構(gòu)形式有關(guān),。因此，這一數(shù)值由制造廠提供,，對于一個(gè)給定的密封材料和密封結(jié)構(gòu)，一般都以圖表形式來表示產(chǎn)品的壓力和溫度的使用范圍,。

圖3-8所示是上海耐萊斯•詹姆斯伯雷閥門有限公司提供的9000系列球閥密封座的壓力-溫度額定值,。T表示傳統(tǒng)PTFE，M表示增強(qiáng)PTFE,，B表示 PFA塑料,，1/表示聚乙烯，L表示PEEK, i?表示旦林,，V表示Polymide,，一組虛線表示Class 150， Class 300閥體的壓力-溫度額定值,。曲線表示水蒸氣 的飽和蒸汽壓（saturated steam） 0

PTFE的發(fā)明對球閥的發(fā)展起著很大的作用,，沒有它恐怕不會(huì)有球閥的巨大發(fā)展。但隨著時(shí)間的推進(jìn),，PTFE在具有許多優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)逐漸顯露出一些缺點(diǎn),，如前面提到的“冷流”和熱膨脹，以及壓力-溫 度使用等級(jí)的限制,。因此,，有必要討論密封材料的發(fā)展以及它們的適用范圍

密封材料就大范圍而言可以分為兩類,，一類是高分子材料PTFE及其他聚合物，能保障可靠的密封,； 第二類是金屬,，一般情況只能保障低泄漏率，金屬密封材料將在金屬密封球閥中討論,，這里只介紹高分子材料聚合物的軟密封材料,。

某些聚合物密封的球閥，工廠試驗(yàn)可以達(dá)到無可見氣泡泄漏,，即“零”泄漏,。而且在許多場合，在使用的持續(xù)時(shí)間內(nèi)保持這一性能,。影響密封性能重要的因素是使用的介質(zhì),，如果閥門的使用條件十分嚴(yán)峻， 如腐蝕性介質(zhì),，高溫,、高壓等則密封性能會(huì)受很大影響。

密封性能的壽命受下列因素影響：壓力,、溫度,、壓 力的波動(dòng)程度，介質(zhì)流速,，閥門操作速度與啟閉頻率,。 在實(shí)際使用中，這些因素是交叉影響,。因此,，要獲得長期的使用壽命和嚴(yán)酷的工況，就要發(fā)展密封材料,。

①聚四氟乙烯（PTFE）純的PTFE是球閥zui基本的密封材料,，它既具有一定的耐溫范圍，從低溫 至zui高350下（177°C）,，又具有優(yōu)良的抗化學(xué)穩(wěn)定性

和自潤滑特性,，適用范圍較廣。

②填充PTFE填充的或者增強(qiáng)的PTFE塑料,， 實(shí)際上具有純PTFE的一切特性,，而其溫度的適用范圍增大，對4in以下的球閥可擴(kuò)大至400T （205°C）,。 填充的材料一般是玻璃纖維,、碳、石墨等,。

③金屬增強(qiáng)的PTFE填充的材料銅粉或其他金屬粉末,，設(shè)計(jì)這種密封材料是專門用于較強(qiáng)的壓力波動(dòng)的場合,，主要用于紙漿廠蒸煮器的放料系統(tǒng)。

④特種尼龍?zhí)胤N尼龍密封座適用于FTFE不 能適應(yīng)的更高壓力的場合,，根據(jù)閥門的類型和尺寸大小zui高可以達(dá)到4500psi,，但它的抗化學(xué)穩(wěn)定性較低， 廣泛用于高壓液體,、空氣及其他氣體（不包括氧氣） 的系統(tǒng)中,。

⑤旦林是聚甲醛的商品名稱，具有類似金屬的硬度,、強(qiáng)度和剛性,。較寬的溫度和濕度下有很好的自潤滑性，摩擦因數(shù)低,，富有彈性,，對大多數(shù)溶劑有較好的耐蝕性，其缺點(diǎn)是對強(qiáng)酸,、強(qiáng)氧化劑敏感,。適用溫度一40?116°C，抗拉強(qiáng)度為69MPa,，剪切強(qiáng)度 65MPa,彎曲強(qiáng)度97MPa,，線脹系數(shù)為（9.6? 12.8）X10-5 • °0-!,成形方法為注塑，zui高壓力可達(dá)

圖3-12是上裝式閥體浮動(dòng)球球閥的外形圖,。閥 體是整體結(jié)構(gòu),，上部開孔具有很好的剛性，與密封座相接的面是兩個(gè)有3°傾角的斜面,，球體與密封座組成后由上部裝入,，為了使密封座與球體組裝后有一個(gè) 3°傾角的斜面，球體通道的中心線偏離球體中心,，也有一個(gè)3°的傾角。球體與閥桿可以在球體與閥蓋之間設(shè)置一彈簧,，增加密封座的預(yù)緊力,。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是可以在線維修，缺點(diǎn)是整體重量大,，工藝復(fù)雜,， 成本高。對于浮動(dòng)球結(jié)構(gòu)的適用于Classl50,， Class300, Class600,通徑 NPS8 以下的規(guī)格,。

來源：上海自動(dòng)化儀表銷售網(wǎng)（www.40017.net）

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