固定球阀

固定球阀是一种高性能的阀门，广泛应用于长输管线和一般工业管线中。其设计考虑了强度、安全性、耐恶劣环境性等因素，适用于各种腐蚀性和非腐蚀性介质。

定义

固定球阀的球体是固定的，受压后不产生移动。其工作原理是通过旋转球体来实现管路的截断或接通。固定球阀通常带有浮动阀座，受介质压力后，阀座产生移动，使密封圈紧压在球体上，以保证密封。这种设计确保了球阀在压力下能够保持稳定，不会发生位置变化。

结构特点

固定球阀的阀体结构分为二块式和三块式两种，中法兰用螺栓连接，密封采用增强聚四氟乙烯镶入不锈钢圈内，钢圈后部设有弹簧保证阀座紧贴球体，保持密封。上下阀杆均设有PTFE轴承，减少摩擦，操作省力，小轴底部设有调整片，保证球与密封圈的接处位置。

性能优势

操作省力：球体由上下轴承支撑，减少摩擦，消除了由于进口压力推动球体与密封座形成的巨大密封负荷而造成过大的扭矩。
密封性能可靠：PTFE单性材料密封圈嵌于不锈钢阀座内，金属阀座尾端设有弹簧保证密封圈足够的预紧力，阀门在使用过程中密封面磨损时，在弹簧作用下阀门继续保证良好密封性能。
防火结构：为防止由于骤热或火灾的出现，使聚四氟乙烯密封圈烧毁，发生较大泄漏，而助长火势，在球体与阀座间设置防火密封环，在密封圈烧毁时，在弹簧力作用下，将阀座密封环迅速推向球体上，形成金属与金属密封，起到一定程度的密封效果。
自动泄压功能：当阀门中腔停滞的介质压力异常升高超过弹簧的预力时，阀座后退脱离球体，达到自动泄压的效果，卸压后阀座自动复位。
排泄管路：阀体上下均设置排泄孔，可检查阀座是否发生泄漏，在工作中，阀门处于全开或全关时，卸掉中腔压力，可直接更换填料；可以排放中腔滞留物，减少介质对阀门的污染。

应用范围

固定球阀适用于Class150～Class1500、PN16～PN100、JIS 10K～JIS 20K的各种管路上，用于截断或接通管路中的介质。选用不同的材质，可分别适用于输送水、蒸汽、油品、硝酸、醋酸、氧化性介质、尿素等，广泛应用于石油炼制、长输管线、化工、造纸、制药、水利、电力、市政、钢铁等领域。

工作原理

固定球阀是一种通过旋转球体来控制流体通断的阀门。其工作原理主要包括以下几个步骤：

流体进入：当阀门处于开启状态时，流体通过阀体的进口进入阀内。球体上的通道与管道通径相等，确保流体可以顺利通过。
阀门关闭：当需要关闭阀门时，通过操作阀杆使球体旋转，使球体上的孔与阀座对齐，阻止流体通过。球体在旋转过程中，其回转中心轴线不发生偏移，这是因为球体由上下两滑动轴承支撑，确保其在回转过程中不会偏离。
密封原理：固定球阀的密封主要依赖于浮动阀座组件。这些阀座组件由金属座圈、镶嵌在座圈内的PTFE密封环、外缘上的橡胶O形圈和背面螺旋弹簧等组成。当阀门关闭时，介质力作用在密封座组件上，使阀座与球体接触，产生接触应力，从而获得可靠的密封。
操作力矩：由于球体由上下轴承支撑，减少了摩擦，因此固定球阀的操作力矩较小，适用于高压和大口径的阀门。
防火结构：为了应对火灾或骤热情况，固定球阀在球体与阀座间设置了防火密封环。当密封圈烧毁时，在弹簧力作用下，将阀座密封环迅速推向球体上，形成金属与金属密封，起到一定的密封效果。
自动泄压功能：当阀门中腔滞留的介质压力异常升高时，阀座会后退脱离球体，达到自动泄压的效果。泄压后阀座会自动复位，确保阀门在输送液体介质时的安全性。

与其他阀门区别

固定球阀与其他类型的阀门在结构、工作原理、应用场景等方面存在显著区别。以下是固定球阀与其他类型阀门的主要区别：

结构特点：
- 固定球阀：固定球阀的球体通过上下两个阀杆固定在阀体内，不能沿轴向移动。球体两侧对称布置浮动阀座，介质压力作用在阀座上，使密封圈紧压在球体上，从而实现密封。这种结构适用于高压和大口径的场合。
- 浮动球阀：浮动球阀的球体可以在两个阀座之间自由浮动，依靠介质压力将球体推向出口侧的密封面，实现密封。这种结构适用于中低压和小口径的场合。
工作原理：
- 固定球阀：固定球阀的球体通过旋转90度实现开启和关闭。当球体旋转到与管道轴线平行的位置时，阀门完全开启；当球体旋转到与管道轴线垂直的位置时，阀门完全关闭。由于球体固定，阀座在介质压力作用下产生位移，从而实现密封。
- 浮动球阀：浮动球阀的球体同样通过旋转90度实现开启和关闭。不同的是，球体在介质压力作用下可以沿轴向移动，从而更好地适应密封面的变化，确保密封效果。
应用场景：
- 固定球阀：固定球阀适用于高压和大口径的管道系统，广泛应用于石油炼制、长输管线、化工、造纸、制药、水利、电力等领域。其特点是结构简单、密封性能好、使用寿命长。
- 浮动球阀：浮动球阀适用于中低压和小口径的管道系统，常用于给水、排水、食品加工等领域。其特点是结构简单、体积小、重量轻、密封性能好。
密封性能：
- 固定球阀：固定球阀的密封性能较为稳定，由于球体固定，阀座在介质压力作用下产生位移，从而实现可靠的密封。此外，固定球阀的密封面材料多为PTFE或增强PTFE，具有良好的耐腐蚀性和耐磨性。
- 浮动球阀：浮动球阀的密封性能也较好，但由于球体可以浮动，密封面的变化较大，密封性能可能受到一定的影响。浮动球阀的密封面材料也多为PTFE或增强PTFE，但需要考虑材料能否承受球体介质的工作载荷。
操作力矩：
- 固定球阀：固定球阀的操作力矩较小，因为球体由上下轴承支撑，减少了摩擦，消除了由于进口压力推动球体与密封座形成的巨大密封负荷而造成过大的扭矩。
- 浮动球阀：浮动球阀的操作力矩较大，因为球体在介质压力作用下可以浮动，需要更大的力矩来推动球体旋转。

综上所述，固定球阀是一种通过球体旋转来控制流体通断的阀门，具有操作省力、密封性能可靠、防火结构、自动泄压功能等优点，广泛应用于各种工业领域。其结构简单、密封性能好、使用寿命长，适用于高压和大口径的管道系统，如石油炼制、长输管线、化工、造纸、制药、水利、电力等领域.