法兰连接端浮动球侧装两体式球阀的优点

阀门是旋塞阀的改进变迁，属同一类别，它的关掉件是立方体，立方体绕阀门中心线作90°旋转，可启闭球阀。阀门主要起截断、分配和改变介质流动方向的作用，设计成V形开口的阀门还可作流量调节用。

阀门具有旋塞阀的特点，同时摆脱了它的劣势，如启闭扭力小，密封功耗好。法兰连结端浮动球侧装两体式联轴器如图所示。

1、结构型式分类

（1）按立方体结构可分为：浮动式联轴器、固定式联轴器、提升杆式联轴器（轨道阀门）。

注1：浮动式联轴器属于被动密封，固定式联轴器属于半强制密封，提高杆式联轴器属于强制密封。

注2：当介质压力比较低时，浮动式联轴器的密封比压是比较小的，密封功耗也比较差。对于浮动球止回阀来说，介质压力首先要摆脱阀瓣的净重把它推向喷嘴，之后再形成密封比压。因为这些管件的阀瓣比较重，当介质压力较低时，难于促进阀瓣，并且形不成有效的密封比压。因此，在阀体宽度较大而介质压力较低的状况下，不宜选用浮动阀门。

（2）按阀门的安装可分为：侧装式联轴器、顶装式联轴器、全铆接式联轴器。

2.阀门功耗

立方体通道为方形，不缩径的立方体方形流道与阀门方形流道连结呈直管段，因此流阻十分小。依照不同载荷，密封副可选择金属/金属和金属/非金属(+金属)，密封功耗好。阀门有容积小、启闭快速、操作便捷、安全靠谱、使用寿命长、适用范围广等特点，部份场合阀门已代替了阀门、截止阀、节流阀等的使用。多通道阀门可拿来实现介质分配与改变介质流向。

3.阀门的特点：

(1)流体阻力小(全通径流道衬套的阻力系数与同宽度管段几乎相似)；

(2)结构简略，阀门对称、体积小，可单向流动、双向密封；

(3)密封靠谱(尤其是喷嘴密封面选用非金属材料时)；

(4)操作便捷、启闭快速，摇动90°就能完成，以便远距离控制；

(5)修理便捷，喷嘴密封圈通常都是活动的，拆换便捷，假如选用上装式结构，可在线修理；

(6)球阀在全开或全关位置，密封副与介质完全隔离，高速通过的介质不会冲刷密封副；

(7)立方体在启闭时是旋转擦洗的过程，因此多数结构的阀门可适于带漂浮固体颗粒的介质球阀，采用合适的耐热的喷嘴密封材料，也可适于块状介质，如MOGAS严格载荷阀门；

注：日本MOGAS双金属喷嘴浮动球止回阀，介质出口端是金属密封，轮缘带轴肩防飞出结构，喷嘴设计为铲刀式。

(8)直通式联轴器用作截断，使用广泛，三通、四通、五构型阀门适于分配介质和改变介质流向，V形阀门可用作节流；

(9)全管径阀门全开时便于清扫球通过清扫管道，在石油、天然喉管道中广泛应用；

(10)适用范围广：工作压力从真空至高压，公称外径DN8~3000，工作气温为-254~815℃。

4.阀门的劣势：

(1)喷嘴密封圈等零件如选用非金属材料时，其压力-气温额定值高于阀门外壳(金属)的压力额定值，使得阀门实际使用压力、温度、介质受其限制；

(2)喷嘴密封圈等材料选用非金属时，应考虑阀门的耐火、防静电结构功耗；

(3)立方体加工和抛光有难度，金属密封副阀门(硬密封阀门)加工更困难；

(4)烟尘、结焦黏度介质充塞入活动的密封圈内时，会影响联轴器位移，从而影响密封，因此不宜适于烧蚀、黏度大的介质（可选用带冲洗功能的严格载荷阀门，如MOGAS或VELAN）。

型式和参考结布光

结构

特点

劣势

浮动式联轴器

(1)立方体由凸台控制自由地浮动在两喷嘴密封圈中旋转、密封,靠加给两喷嘴密封圈的预紧力和介质压力将立方体压紧在出口端的喷嘴密封圈上

(2)除立方体自重外，还承受工作介质全部荷载,立方体和喷嘴密封面的密封比压与介质压力有关

(1)结构相对简略

(2)净重轻

(1)喷嘴密封面无论是金属还是非金属材料，应当有足够的硬度，承受高的密封比压

(2)组装时预紧力不易控制

(3)操作力矩大，适用于中低压较小口径的球阀

固定式联轴器

(1)立方体与上下衬套连成一体得以固定，不会联通，轮缘上可装联轴器减少磨擦

(2)支承力从喷嘴密封圈传递到立方体轴套上,操作扭力小，可活动销子在介质压力作用下使密封圈压紧在立方体上,起密封作用

操作扭力小,适用于高压、大口径管件

(1)结构较浮动球复杂

(2)净重较浮动球重

增强杆式联轴器

(1)轴套上滑轨和导向销的互相作用，使管件启、闭时球面和纵梁间有间隙，防止磨擦,密封副使用寿命长

(2)单壳体结构双向密封

(3)密封副有金属/金属或金属/非金属(+金属),金属硬密封适用于恶劣载荷

(4)流道全管径可通过清管器

(5)上装式结构从阀盖处组装、维修交换内件如不需修理时,就毋须从管道上拆下,管件可在线检修

(1)同时具备以下管件的长处。

阀门:全管径，硬密封,耐低温、高压，转速密封。

截至阀：扭力小密封好,操作简略。

阀门:压力损失小,大口径,既可作截断用，又可作调节用,结构简略,启闭快速。

阀门:全管径,压力损失小,防堵塞,耐高压，耐锈蚀

(2)密封面无磨擦,密封功耗好，使用寿命长

(3)上装式结构可在线检修

(1)双向密封

(2)衬套轨道和导向销是滑动磨擦,磨擦力大

(3)加工制导致本较普通球阀高

5.固定球止回阀的密封方式

将进出口端联轴器密封圈设计成不同的半径，流道截面积不等，运用活塞效应，可设计成进口密封(阀前密封)、出口密封(阀后密封)和单向密封(前后端都密封)。

按照API6D附表B中的说明可以晓得DIB还可细分为两种类别：一种为DIB-1，其特征是两个汽缸都是单向密封（也即双活塞喷嘴）；另一种为DIB-2，其特征是一个汽缸为双向密封（单活塞喷嘴），另一个汽缸为单向密封（双活塞喷嘴）。

型式

结构

特点

劣势

进口端密封

DIB-2

进口端密封(阀前密封)

(1)球阀关掉时，滤料和大部份阀门不受内压

(2)球阀关掉时，在加压两侧的中腔不会留有介质

(1)摇动立方体的力矩较大

(2)衬套轴承受的荷载大

出口端密封

DIB-2

假如进口端密封副因故意外失效球阀，运用喷嘴面积差结构产生的活塞效应,出口端起密封作用，进而增加球阀的密封靠谱性进、出口端先、后起密封作用

(1)提高立方体支承联轴器的挠度,适用于高压载荷

(2)提高阀门总磨擦扭力

(1)流通截面积降低

(2)球阀关掉时滤料和阀门型腔都处于介质压力作用下

前后端双密封

DIB-1

两喷嘴能独立截断进口端和出口端介质，实现双切断、双密封,当管件关掉时，虽然进、出口同时受压，球阀中腔和两端通道可以被互相截断

(1)适用于密封性要求较高的载荷

(2)通过泄压阀冲洗和排放中腔沉积物

中腔有介质

(1)磨蚀性介质会起磨蚀作用

(2)应设置避免中腔异常降压泄压装置

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