几种常见的特种球阀介绍

　　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。

一、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1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。

图1 清管收发球装置

　　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2清楚地表示从装球到发球的全部过程：

图2 球阀清管阀

　　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；

　　④防火和防静电功能。

二、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所示，可以分为L形、T形和Y形3种。

图3 三通球阀换向阀外形和结构

　　L形三通球阀换向阀，其结构原理如图4(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。

图4 L形和T形三通球阀

　　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4(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5所示。

图5 换向阀

　　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。

三、夹套球阀

　　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，一般最为常用的是外部蒸汽加热的夹套球阀，如图6所示。

图6 夹套球阀

　　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。

四、球阀止回阀

　　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7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。

图7 球阀止回阀