球阀密封阀座如何工作
球阀靠把软阀座压紧在光滑的球面上实现密封。把手柄转四分之一圈,球体的通孔就转离流道,两个阀座同时把它夹紧封死。
球阀靠把软阀座压紧在光滑的球面上实现密封。把手柄转四分之一圈,球体的通孔就转离流道,两个阀座同时把它夹紧封死。
球阀是一种旋转式阀门,核心是一个钻了通孔的球体。把手柄转四分之一圈,球体随之旋转,让通孔要么对着流道(开),要么对着管壁(关)。它是水、燃气和油品开关控制中最常见的阀门之一。
从外面看,它不过是金属阀体加一根手柄。真正决定密封与否的部件藏在里面——抱住球体的阀座圈。把它打开,才能看清球体与阀座如何配合,也才能理解为什么阀座材料如此关键。
流体从进口管进来,到达球体。若阀门处于开启状态,钻出的通孔与管道对齐,流体便几乎无阻力地直穿球体,压力损失极小。
由于球体内部的通道是一条光滑的直管,全开的球阀几乎等同于一段直管。这也是球阀被选来做开关、而不做精细节流的原因。
把手柄转 90 度,球体随之旋转,通孔转向侧面,球体的实心部分扫进流道,把通路堵死。动作很快,适合需要快速截断的场合。
球体两侧各有一圈软阀座,由弹簧向里顶住。球体关闭时,阀座始终紧贴球面,封住球体与阀体之间的微小缝隙,让流体无法渗漏。
密封的重担全落在阀座上。软质弹性体阀座(如 PTFE 或橡胶)能贴合球面,在低压下即可密封,但受温度与磨损性流体的限制;金属阀座更耐用,却需要更大的压紧力才能密封。
四分之一圈——90 度——就够了。从全开到全关只需一转四分之一,这也是它在需要快速、明确截断的场合备受青睐的原因。
通常是 PTFE 或橡胶弹性体之类的软质材料,有时也用金属。软阀座能贴合球面,低压下即可密封;金属阀座耐高温、耐磨蚀,但需要更大的压紧力。
弹簧让阀座始终压向球体,即使压力很低也能保持密封,同时还能补偿长期开关中球面与阀座相互摩擦产生的磨损。
几乎不会。通孔对齐时通道是一条光滑直管,因此全开的球阀相比截止阀只会造成很小的压降。
半开时球体以粗糙、别扭的边缘迎向流体,会引发振动、噪声和阀座快速磨损。节流最好交给截止阀或针阀。