浮動球閥的工作原理及優缺點

浮動球閥的工作原理及優缺點

浮動球閥之所以叫浮動球閥，因為它的關掉部分是一個圓球，圓球除了2個密封圈外，沒有其他任何部件支撐(圓球有一種被懸在中間的感覺)，所以叫浮動球閥。浮動球閥的密封原理:因為浮動球閥的圓球不受任何零件的限定，當閘閥關掉時，介質從閘閥的一端(上游)受壓，圓球能產生一定的位移并卡緊在閘閥出口(下游)的突面上，從而實現出口密封。浮動球閥的優勢:該閥流動阻力小，結構緊湊，密封性能好，在一定的直徑與壓力范圍內性價比高。浮動球閥的缺點:圓球所承受的工作介質的負載將全部作用于下游的密封圈上，同時圓球自身的重力將直接由密封圈承受。因此，如果閘閥壓力太高或直徑太大，將會導致以下問題:

1.圓球承受的工作介質負載(F1)=球閥的流通面積(S)閘閥的公稱壓力(PN/MPA)從上式可以看出:(1)當閘閥直徑不變時，閘閥的公稱壓力越大，圓球所承受的工質負載越大；當閥門的公稱壓力一定時，閘閥的直徑越大，圓球所承受的工作介質的負載越大。因此，當同口徑閘閥的公稱壓力達到一定水準時，不適合選用浮動球閥構造；公稱壓力同樣的閘閥，當直徑大到一定程度時，不適合選用浮動球閥構造。

2.因為圓球自身的重力會直接由密封圈承受，當圓球重力太大時，密封圈不同區域的受力會嚴重不均，造成密封圈不規則變形，進而影響閘閥的壽命或閘閥的密封性。因此，當直徑達到一定程度時，不管壓力多低，都不適合選用浮動球閥構造。

3.球閥的扭距主要來自圓球與密封圈之間的摩擦力。力學基礎中有這樣一個概念:兩個物體之間的摩擦力(M)=正壓力(F)摩擦阻力(F)摩擦阻力(f)由材料自身的特性決定，挑選材料時摩擦阻力不變。正壓力(f)與圓球承受的工作介質負載(F1)成正比。因此，當球承受的工作介質負載(F1)很大時，球與密封圈之間的摩擦力會很大，浮動球閥的扭距也會增大。因此，當閘閥直徑不變時，閘閥的公稱壓力越大，或是當閥門的公稱壓力不變時，閘閥直徑越大，球閥的扭距便會大大增加。