特种球阀的几种类型简介

为满足某些特殊工况的需要，发展了某些特种球阀，如球阀换向阀、夹套球阀、衬塑球阀、清管阀和球阀止回阀等。衬塑耐蚀球阀在本书其他章节中介绍，其他几种特种阀门介绍如下。

3.6.1球阀清管阀

Cameron公司提供了一种全焊接阀体球阀清管阀，它有很多优点，可以取代传统的清管收发球装置。

一个传统的清管收发球装置如图3-83所示。它是一个装置系统，由发射筒、主线路截断阀、平衡阀、发射阀、排放阀和放空阀等组成。现在用一个球阀清管阀去替代，大大降低了投资成本。它是将三个阀的功能组合在一个球阀清管阀内，传统的发射装置 需要三个阀分别完成三个程序，主管线上的截断阀、 发射阀和发射筒。

Cameron的清管阀设在主管线上，兼具截断主管线和发射清管球的两个功能。图3-84清楚地表示从装球到发球的全部过程：

①主管线关闭；

②阀门腔体内压力泄放；

③开启铰链门将球装入阀腔内；

④阀腔内允许装入几个清管球（spherical pig）;

⑤将铰链门关闭；

⑥阀体内充满介质；

⑦旋转球体将主管线开启；

⑧阀门处于发球位置，发射清管球。

另外清管球阀尚具备下列功能：

①双截止排放功能，在腔体压力泄放时，同时截断上出口主管线上的压力；

②可一次装入数个球，具备连续发射清管球的能力；

③附加的功能，如腔体泄压、排污、放空、旁通、压力平衡等阀门均可按需增加；

3.6.2球阀换向阀

球阀可以作为二通截断阀，也可设计成三通、四通换向阀，用来快速改变流体的流向，如果配以定位器具有调节功能，则亦可用作流体的分配与混合。

按照球体通道的形状，三通球阀换向阀外形和结构如图3-85所示，可以分为L形、T形和Y形3种。

L形三通球阀换向阀，其结构原理如图3-86 （a） 所示，球体中通道形状是L形，呈直角布置。阀体上有通道A、B、C三个通道，呈T字垂直布置。这样球体转动90°角则可将进口端A的流体从出口端B切换至C，反之亦然。应该注意，浮动球球阀是出口端密封，所以浮动球L形三通换向阀只具备流向切换功能。它不可能同时将进、出口两端的流体截断。 如果要做成兼具换向和同时截断两个出口通道的功能，则结构就较复杂，要做成固定球、浮动阀座的结构。

T形三通换向阀的球体与阀体的通道形状一样呈T字形垂直布置。如按照图3-86 （b）布置，可以实施出口通道切换或流体分配的功能。同样如果要使进口端截断，则球阀应设计成固定球浮动阀座。

如果将三通呈120°按Y形分布，就是将球体通道和阀体通道都做成Y形布置，则成为Y形三通换向阀。球体要转动120°角来实施流体的换向。这样做的目的是改善流动特性、减少流阻、提高流通能力。 同样可以做成浮动球结构或者固定球结构，根据客户 实际工况的不同。如图3-87所示。

换向阀亦可做成球阀四通换向阀，就是球体上有两个通道，四个进出口。阀体亦做成四个进出口 A、 B、C、D,这样当球体转动90°将A与C相通，B与D相通，切换成A与B相通，C与D相通。这在化工、低温工程中，吸附器、干燥器中可获得应用。干燥器由两个干燥筒组成，一个干燥器工作，另一组干燥器解湿，一个循环后切换。这种场合就需要球阀四通换向阀。

对于输送易于结晶的物料和黏稠介质的流体，需要采用加热和保温的方法来防止物料结晶和改善流体的流动特性。避免阀门堵塞和开关失灵，一般zui为常用的是外部蒸汽加热的夹套球阀，如图3-88所示。

夹套球阀一般都做成侧装式、整体阀体、浮动球结构，外面有一个保温夹套，夹套与阀体采用焊接结构。有一个蒸汽入口和一个蒸汽出口。蒸汽的压力与温度视主管线流动介质性质，由需方提供。

球阀止回阀是一种一阀多用的设计，兼具球阀隔离进口和出口流体的功能及瞬间控制阀门流向的功能。图3-89所示就是球阀止回阀的一种设计。其结构是一个普通的浮动球球阀，在球体的通道内设置一个旋启式的阀瓣。这样，球阀可关闭，隔离进口和出 口的介质。在球阀开启时，是一个止回阀，流体只能单向流动。当出口端压力高于进口端时，流体被自动切断，特别对于防止管道水击，这种阀门就可替代两个阀门的功能，节省工程投资。

[1]邬佑靖.浮动球球阀唇式密封座的设计原理. 通用机械，2008.

[2] 邬佑靖.阀门与节能.上海流体工程学会论文集，1996—1997.

[3] 邬佑靖.浮动球球阀的使用范围阀门，1983 （3）. 

[4] 邬佑靖.关于球阀密封比压计算方法的探讨. *届全国阀门年会论文集，1978.

[5] 邬佑靖.管线球阀的发展.中国阀门论坛论文集，2006.

[6] 邬佑靖.中国金属硬密封球阀的市场预测.通用机械，2007.

[7] 邬佑靖.管线球阀的技术现状及发展方向.阀门，2007 （6）.

[8] 周夏等.锁渣阀在水煤浆加压气化装置上的应用.控制阀，2010 （11）.

[9] 邬佑靖，徐泽亮.全焊接管线球阀焊接接头的安全评估.阀门，2009 （2）.

[10] 邬佑靖.API 6D双隔离管线球阀的潜在危险. 阀门世界亚洲阀门论坛论文集，2011.

[11] 徐泽亮. Application CTOD testing for evalua¬ting Welds on full-welded Ball Valve. Oil &Gas，2006 （7）.

[12] 邬佑靖.现代*制造技术在大型管线球阀国 产化中的应用.中国阀门论坛论文集，2010.

[13] API 6D-23—2008.管线阀门.

[14] ISO 14313-2007.石油和天然气一管线输送系统一管线阀门.

[15] BS EN14141—2003. Valve for natural gastransportation in pipeline-performance require¬ments and tests.

[16] 邬佑靖.全焊接管线球阀断裂韧性（CTOD） 试验与焊后免热处理安全评估.中国阀门 论坛论文集，2008.    

来源：上海自动化仪表销售网（www.40017.net）

来源：http://www.40017.net/info/jishu_b1bcc4f0aa9183bb.html