浮动球阀的工作原理及优缺点

浮动球阀的工作原理及优缺点

浮动球阀之所以叫浮动球阀，因为它的关掉部分是一个圆球，圆球除了2个密封圈外，没有其他任何部件支撑(圆球有一种被悬在中间的感觉)，所以叫浮动球阀。浮动球阀的密封原理:因为浮动球阀的圆球不受任何零件的限定，当闸阀关掉时，介质从闸阀的一端(上游)受压，圆球能产生一定的位移并卡紧在闸阀出口(下游)的突面上，从而实现出口密封。浮动球阀的优势:该阀流动阻力小，结构紧凑，密封性能好，在一定的直径与压力范围内性价比高。浮动球阀的缺点:圆球所承受的工作介质的负载将全部作用于下游的密封圈上，同时圆球自身的重力将直接由密封圈承受。因此，如果闸阀压力太高或直径太大，将会导致以下问题:

1.圆球承受的工作介质负载(F1)=球阀的流通面积(S)闸阀的公称压力(PN/MPA)从上式可以看出:(1)当闸阀直径不变时，闸阀的公称压力越大，圆球所承受的工质负载越大；当阀门的公称压力一定时，闸阀的直径越大，圆球所承受的工作介质的负载越大。因此，当同口径闸阀的公称压力达到一定水准时，不适合选用浮动球阀构造；公称压力同样的闸阀，当直径大到一定程度时，不适合选用浮动球阀构造。

2.因为圆球自身的重力会直接由密封圈承受，当圆球重力太大时，密封圈不同区域的受力会严重不均，造成密封圈不规则变形，进而影响闸阀的寿命或闸阀的密封性。因此，当直径达到一定程度时，不管压力多低，都不适合选用浮动球阀构造。

3.球阀的扭距主要来自圆球与密封圈之间的摩擦力。力学基础中有这样一个概念:两个物体之间的摩擦力(M)=正压力(F)摩擦阻力(F)摩擦阻力(f)由材料自身的特性决定，挑选材料时摩擦阻力不变。正压力(f)与圆球承受的工作介质负载(F1)成正比。因此，当球承受的工作介质负载(F1)很大时，球与密封圈之间的摩擦力会很大，浮动球阀的扭距也会增大。因此，当闸阀直径不变时，闸阀的公称压力越大，或是当阀门的公称压力不变时，闸阀直径越大，球阀的扭距便会大大增加。