1、概述

　　隨著科學技術的發（fā）展以及現代工業的需求，金屬（shǔ）密封（fēng）球閥在輸送特殊介質的工況中( 如紙漿、水煤漿（jiāng）和矽粉等含有固體（tǐ）顆粒的混（hún）合液) 得到越來越廣泛的應用。根據工（gōng）況要求，研製了金屬（shǔ）密封耐磨損球閥。

2、結構特點

　　金屬密封耐磨損球閥采用彈（dàn）性具有自動補償功能的閥座結構，防止閥門在含有顆粒介質的工況中或（huò）高溫情況下出現卡塞現象，提高了（le）閥門使用壽命。球體（tǐ）和閥座具（jù）有良好的剪切和自潔功能，適合對顆粒介質和纖維介質的控製。閥杆采用側裝式，能（néng）確保填料處可靠密封（fēng）以及閥杆防吹出。閥門采用（yòng）雙向密封（fēng）結構，即提高了閥門的密封性能，也保證了介質逆向流動時的密封性能，為防止介質倒（dǎo）流提供了必要的保障。球體和閥座密封麵（miàn）噴（pēn）塗耐高溫高壓、耐腐蝕和耐磨損的硬質合金。

3、技術（shù）處理

　　(1) 金屬密封球閥的密封比壓較高，在結構設計中考（kǎo）慮密封比（bǐ）壓所（suǒ）需要的彈簧（huáng）預緊力，采用下遊閥座固定，上遊閥座後設置碟形彈簧補償結構。

　　(2) 考慮溫度對金屬材料的線性膨脹影響，采用（yòng）高負（fù）載碟形彈簧。既提（tí）供了閥門密封比壓所需要的初始（shǐ）預緊力，也避免了因溫度原因引起球體與閥座卡阻現象（xiàng），確保閥門啟閉靈活。由於固體顆（kē）粒介質進入（rù）碟（dié）簧行程區會引起碟（dié）簧卡阻失（shī）效，增（zēng）設了碟簧保護結構，確保閥（fá）門在低壓情況下的密封性能（néng）。

　　(3) 由於輸送的（de）介質中所含的固（gù）體顆（kē）粒硬度較高，要求（qiú）球（qiú）體與閥座表麵具（jù）有較高的硬度。否則，閥門啟閉的過程中會有固體顆粒（lì）鑲嵌在球體表麵上，影響閥門的整體密封性能。因此球體表麵與閥座表麵噴（pēn）塗碳化鎢鈷、鎳基合（hé）金或碳化鉻等材料。使（shǐ）密封表麵硬度達到56 ～ 64HRC。不同的噴塗（tú）材料，可以獲得不同的硬度。

　　(4) 閥座設（shè）計成具有自潔（jié）功能的刮刀結構，在閥門啟閉（bì）過程中，能對球體表麵吸附物進行刮削（xuē），防止固體顆粒進入閥門密封麵，增加（jiā）了閥門（mén）使用壽命。

　　(5) 球體和閥座采用數控機床加（jiā）工，專（zhuān）用球麵磨床磨（mó）削，以及專用研磨機配對研磨。

4、設計計算

　　以浮動（dòng）式DN50-PN6.3 金屬密封球閥為（wéi）例，進行密封比（bǐ）壓（yā）、總摩擦扭矩（jǔ）、碟形彈簧負載的計算。

　　4.1、參數分析

　　( 1) 根據計算數據可得qb < q <[q]，實現了球閥的金屬密封副密封（fēng）。

　　( 2) 根據ASME B16. 34 選取安全的閥門壁厚，並對中（zhōng）法蘭（lán）和螺栓螺母強度驗算。

　　( 3) 根據計算獲得的總摩擦扭矩對閥杆強（qiáng）度校核，並根據總摩擦扭矩選擇合理的執行機構。

　　( 4) 參照外型（xíng）結構尺寸標準，完成整套（tào）圖紙設計。

5、結語

　　閥門通過強度性能試驗、密封性能試驗、抗磨損性能試（shì）驗（yàn）以及實際工況使用證明，金屬密封（fēng）耐磨損球閥適用於含有大量固體（tǐ）顆粒的高溫高壓（yā）介質工況，如聚丙（bǐng）烯項目（mù）中反應釜下料管道中含有大量聚丙烯顆粒工況，有機矽項目中含有高硬度矽粉顆粒工況等。