球阀的主要特点是本身结构紧凑,易于操作和维修,适用于水、溶剂、酸等一般工作介质,而且还适用于工作条件恶劣的介质等。球阀阀体可以是整体的,也可以是组合式的。
球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向。球阀是近年来被广泛采用的一种新型阀门,它具有以下优点:
1. 流体阻力小,其阻力系数与同长度的管段相等。
2. 结构简单、体积小、重量轻。
3. 紧密可靠,目前球阀的密封面材料广泛使用塑料、密封性好,在真空系统中也已广泛使用。
球阀设计比压的计算
设计时确定的在密封面单位面积上的压力,称为设计比压,以q表示。选择比压比应是密封可靠、寿命长和结构紧凑。必须保证:
<q<(2-3)设计比压按图2-2中的力的平衡关系进行计算:
(2-4)
式中N——球体对阀座密封面的法向力(N);
(2-5)
S—阀座与球体杰出的球星环带面积,S=2Πr()
Q—作用于阀座密封面上的沿流体方向的合力;
—密封面法向与流道中心线的夹角。;
—球体中心线执作两段面的距离(mm),
;;
—阀座内径;
—发作外径;
—阀座平均直径(mm),;
R—球体半径(mm)。
整理可得:
由于球阀的密封力还未计算故需计算完,故在下节给出设计比压的计算结果。
固定球球阀
球阀的球体是固定的,受压后不产生移动。固定球球阀都带有浮动阀座,受介质压力后,阀座产生移动,使密封圈紧压在球体上,以保证密封。通常在与球体的上、下轴上装有轴承,操作扭距小,适用于高压和大口径的阀门。
球阀的球体是弹性的。球体和阀座密封圈都采用金属材料制造,密封比压很大,依靠介质本身的压力已达不到密封的要求,必须施加外力。这种阀门适用于高温高压介质。
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