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低温液体贮运设备的安全卫士,低温球阀应用及身世大揭秘

低温球阀(cryogenic ball valve)是2005年公布的航天科学技术名词。随着航天事业的发展,以液氢液氧为代表的低温高能推进剂得到了广泛的应用,液氢液氧火箭发动机的研制也取得了巨大的成功。目前一台氢氧火箭发动机上使用的各种低温阀门量约X余台,地面氢氧火箭发动机试验台使用量约X台。在这些低温阀门中低温球阀以其独特的液流及使用特性得到了极大的发展与应用。低温球阀适用于低温液体贮运设备的管理系统,具有开关灵活、密封可靠的特点,也可用于其他低温和深冷介质的管理系统。低温球阀主要用于输出液态低温介质如乙烯、液氧、液氢、液化天然气、液化石油产品等低温介质。

球阀是由旋塞演变而来的,它的启闭件作为一个球体,利用球体绕阀杆的轴线旋转90o实现开启和关闭的目的。球阀在管道上主要用于切断、分配和改变介质流动方向,设计成V形开口的球阀还具有良好的流量调节功能。球阀不仅结构简单、密封性能好,而且在一定的公称通经范围内体积较小、重量轻、材料耗用少、安装尺寸小,并且驱动力矩小,操作简便、易实现快速启闭,球阀是近十几年来发展快的阀门品种之一。特别是在美、日、德、法、意、西、英等工业发达国家,球阀的使用非常广泛,使用品种和数量仍在继续扩大,并向高温、高压、大口径、高密封性、长寿命、优良的调节性能以及一阀多功能方向发展,其可靠性及其他性能指标均达到较高水平,并已部分取代闸阀、截止阀、节流阀。随着球阀的技术进步,在可以预见的短时间内,特别是在石油天然气管线上、炼油裂解装置上以及核工业上将有更广泛的应用。此外,在其他工业中的大中型口径、中低压力领域,球阀也将会成为主导的阀门类型之一。球阀是本世纪50年代问世的一种阀门,在半个世纪的时间里,球阀已发展成为一种主要的阀类。球阀主要用于截断或接通介质,也可用于流体的调节与控制,V型球阀能够进行的流量调节与控制,而三通球阀则用于分配介质和改变介质的流向。低温球阀和普通球阀最大的区别在于适应的环境温度不同,低温球阀可适应温度-196℃~540℃。

低温球阀适用于的各种管路上,用于截断或接通管路中的介质,选用不同材质,可分别适用于不同的温度和介质,最低工作温度为-196℃。低温球阀的驱动方式为手动、蜗轮蜗杆传动、气动或电动。低温球阀一般采用法兰连接,也可采用焊接连接。比如上海永龙阀门厂就生产多种低温球阀系列,包括长轴气动低温球阀、气动低温球阀、电动低温球阀、焊接式低温球阀、对焊式低温球阀、调节型电动低温球阀等。

低温球阀产品特点:

1、采用了在阀芯上开设减压孔的构造。

2、垫片是使用了含有具有稳定密封性的陶瓷填充材料。

3、阀体轻、尺寸小。为了减少阀体的热损失,特别是为了保证阀门超低温下的使用,特意设计成重量轻、尺寸小的阀体。

4、长轴阀有低温流体流经的阀,采用长阀杆形式,可以避开外部热的作用使压盖保持常温,以防止盖密封件的性能降低。此长度是通过计算、试验而得出的最佳长度。

低温球阀作用:

1、流体阻力小,球阀是所有阀类中流体阻力小的一种,即使是缩径球阀,其流体阻力也相当小。

2、开关迅速、方便,只要阀杆转动90°,球阀就完成了全开或全关动作,很容易实现快速启闭。

3、密封性能好。球阀阀座密封圈一般采用聚四氟乙烯等弹性材料制造,易于保证密封,而且球阀的密封力随着介质压力的增加而增大。

4、阀杆密封可靠。球阀启闭时阀杆只作旋转运动,因此阀杆的填料密封不易被破坏,而且阀杆倒密封的密封力随着介质压力的增加而增大。

5、球阀的启闭只做90°转动,故容易实现自动化控制和远距离控制,球阀可配置气动装置、电动装置、液动装置、气液联动装置或电液联动装置。

6、球阀通道平整光滑,不易沉积介质,可以进行管线通球。

低温球阀的标准:

公称压力或压力级:PN1.0-32.0MPa、ANSI CLASS 150-900、JIS10-20K。

公称通径或口径:DN6~900、NPS 1/4 ~36。

连接方式:法兰、对焊、螺纹、承插焊等。

适用温度:-196℃~540℃。

驱动方式:手动、蜗轮蜗杆传动、气动、电动、液动、气液联动、电液联动。

阀体材料:WCB、ZG1Cr18Ni9Ti、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti、CF8(304)、CF3(304L)、CF8M(316)、CF3M(316L)、Ti。选用不同的材质,可分别适用于水、蒸汽、油品、硝酸、醋酸、氧化性介质、尿素等多种介质。

低温球阀的优点 :

适用于经常操作,启闭迅速、轻便。

1. 流体阻力小。

2. 结构简单,相对体积小,重量轻,便于维修。

3. 密封性能好。

4. 不受安装方向的限制,介质的流向可任意。

5. 无振动,噪声小。

低温球阀安装与维护应注意以下事项:

1. 要留有阀柄旋转的位置。

2. 不能用作节流。

3. 带传动机构的球阀应直立安装。

低温球阀是低温液体输送的重要设备之一。近年来,随着航天、液化天然气行业的快速发展,低温球阀在航天事业、液化天然气接收站、加油站、城市液化天然气管网中得到了广泛应用。低温球阀广泛应用于各种天然气装置、空分设备、石油化工尾气分离设备等。一般是为了控制温度的变化。各种气体介质在升温时要气化,气化时,体积会膨胀数百倍。

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