法兰式电动球阀
结构组成
阀体部分
阀体:通常由铸铁、铸钢、不锈钢等材料制成,能承受不同的工作压力和介质腐蚀。其两端的法兰可与管道通过螺栓连接,连接稳固且便于安装与拆卸。
阀座:一般采用聚四氟乙烯(PTFE)、金属等材质。软质阀座密封性好、有自润滑性;金属阀座能适应高温、高压等严苛工况,与球体紧密配合实现密封。
球体组件
球体:是关键部件,由金属材料制成,表面经精密加工,有圆形通孔。球体在阀体内旋转,通过通孔与管道轴线的相对位置来控制阀门的开闭。
阀杆:一般由不锈钢等耐腐蚀材料制成,连接球体和电动执行机构,传递扭矩,带动球体旋转。阀杆与阀体间设有密封结构,防止介质泄漏。
电动执行机构
电机:为球阀的开闭提供动力,通常为防爆型或普通型,根据不同的使用环境和要求选择。
减速装置:将电机的高转速转换为适合球阀操作的低转速,同时增大扭矩,确保球体能够平稳、准确地旋转。
控制模块:接收外部控制信号,如 4-20mA 电流信号、开关信号等,控制电机的正反转和停止,从而实现对球阀开度的精确控制。还具备反馈功能,可将阀门的开度状态反馈给控制系统。
工作原理
当电动球阀接收到开启信号时,控制模块驱动电机运转,电机输出的动力通过减速装置减速增扭后,传递给阀杆,阀杆带动球体逆时针旋转。当球体旋转 90° 时,球体上的通孔与管道轴线完全对齐,阀门处于全开状态,流体可以无阻碍地通过。
当接收到关闭信号时,电机反转,带动球体顺时针旋转 90°,使球体上的通孔与管道轴线垂直,阀门关闭,阻止流体通过。在整个过程中,控制模块可根据实际需求精确控制球体的旋转角度,实现对流量的调节。
特点
自动化程度高:可远程接收控制信号,实现阀门的自动开启、关闭和调节,无需人工现场操作,提高了生产过程的自动化水平和管理效率。
控制精度高:能够精确控制阀门的开度,从而实现对流体流量、压力等参数的精确调节,满足不同工艺过程的要求。
响应速度快:电动执行机构动作迅速,可在短时间内完成阀门的开闭操作,能快速应对系统中的压力变化、流量调节等需求。
密封性能优异:球体与阀座间的密封面配合紧密,无论是软密封还是硬密封形式,都能有效保证阀门的密封性,减少泄漏。
使用寿命长:采用优质的材料和先进的制造工艺,球体和阀座的磨损小,电动执行机构的可靠性高,能够在长期运行中保持稳定的性能。
应用领域
石油化工:在石油炼制、化工生产等过程中,用于控制各种油类、化工原料、燃气等介质的输送和分配,如原油输送管道、化工物料反应釜的进出口控制等。
电力行业:在火力发电、水力发电、核能发电等领域,用于控制蒸汽、冷却水、燃油等介质的流动,如汽轮机的蒸汽入口、发电机组的冷却水循环系统等。
冶金行业:在钢铁、有色金属等冶金生产中,用于控制高温炉气、液压油、冷却水等介质的通断和流量调节,如高炉的煤气管道、轧钢机的液压系统等。
水处理:在自来水厂、污水处理厂等,用于控制原水的抽取、清水的输送、污水的排放以及水处理过程中各种药剂的添加等,如沉淀池的进出水控制、消毒设备的药剂输送管道等。
城市燃气与供热:在城市燃气供应系统中,用于控制燃气的输送和分配;在集中供热系统中,用于控制热水的流量和通断,实现对供热区域的温度调节。
选型要点
介质特性:根据介质的腐蚀性、粘性、是否含有颗粒等,选择合适的阀体、球体和阀座材质。如输送腐蚀性介质,可选用不锈钢阀体和 PTFE 阀座。
工作压力和温度:根据管道系统的实际工作压力和温度范围,选择相应压力等级和温度适用范围的球阀。例如,高温高压环境下,需选用耐压耐高温的材质和结构。
流量要求:根据管道的流量需求,选择合适口径的球阀,并结合阀门的流量系数(Cv 值)进行计算,确保阀门能够满足系统的流量要求。
控制要求:根据控制系统的要求,选择合适的电动执行机构类型和控制方式,如开关型、调节型、智能型等,以及相应的信号接口和通信协议。