フローティングボールバルブのシール原理と構造上の特徴

1. 田家の封印原理フローティングボールバルブ

大家フローティングボールバルブの開閉部は球形で、中央にパイプ径に見合った貫通穴があります。金属バルブの入口端と出口端にはPTFE製のシールシートが設置されています。本体内部では、球体の貫通穴が配管の流路に重なるとバルブが開いた状態になります。球の貫通穴がパイプラインの流路に対して垂直のとき、バルブは閉じた状態になります。バルブが開から閉、または閉から開に回転すると、ボールが 90° 回転します。

ボールバルブが閉状態のとき、入口端の媒体圧力がボールに作用し、ボールを押す力が発生し、ボールが出口端のシール座を強く押し付け、接触応力が発生します。シールシートの円錐面上に接触ゾーンを形成します。接触ゾーンの単位面積あたりの力は、バルブシールの作動比圧力qと呼ばれます。この特定の圧力がシールに必要な特定の圧力より大きい場合、バルブは効果的なシールを実現します。このように外力に頼らず、中圧でシールするシール方法をミディアムセルフシールといいます。

以下のような従来のバルブは、グローブバルブ, ゲートバルブ、中心線バタフライバルブ、およびプラグバルブは、信頼性の高いシールを得るためにバルブシートに作用する外力に依存しています。外力によるシールを強制シールといいます。外部から加えられる強制シール力はランダムで不確実であるため、バルブの長期使用には適していません。大家ボールバルブのシール原理は、媒体の圧力により発生するシール座に作用する力です。この力は安定しており、制御可能であり、設計によって決定されます。

2. 大家フローティングボールバルブの構造特性

(1) 球が閉じた状態で球が媒体の力を確実に発生できるようにするには、事前のバルブ組み立て時に球がシール座に接近し、干渉が生じるようにする必要があります。仮締め比圧力、この仮締め比圧力は使用圧力の0.1倍で2MPa以上となります。この予荷重比の取得は、設計の幾何学的寸法によって完全に保証されます。球体と入口出口シール座を組み合わせた後の自由高さをAとすると、左右のバルブボディを組み合わせた後、内部キャビティに球が含まれ、シールシートの幅がBであるため、組み立て後に必要な予圧圧力が発生します。利益が C の場合、AB=C を満たす必要があります。この C 値は、処理される部品の幾何学的寸法によって保証されなければなりません。この干渉 C を決定して保証することは困難であると想定できます。しめしろの大きさはバルブのシール性能や作動トルクに直接影響します。

(2) 特に指摘しておきたいのは、初期の国産フローティングボールバルブは組み立て時の干渉値のせいで制御が難しく、ガスケットで調整することが多かったということである。多くのメーカーは、マニュアルでこのガスケットを調整ガスケットとさえ呼んでいます。このように、組立時に主弁本体と補助弁本体の接続面の間には一定の隙間が生じます。この一定の隙間が存在すると、使用時の媒体圧力変動や温度変動、配管外部負荷によりボルトが緩み、バルブが外側に出てしまいます。リーク。

(3) バルブが閉状態のとき、入口端の媒体力が球体に作用し、球体の幾何中心がわずかに変位し、弁座に密着します。出口端部の接触応力を高め、シールバンドへの接触応力を高め、信頼性を確保します。シール。ボールと接触する入口端のバルブシートの仮締め力が低下し、入口シールシートのシール性能に影響を与えます。この種のボールバルブ構造は、使用条件下で球の幾何学的中心がわずかに変位するボールバルブであり、フローティングボールバルブと呼ばれます。フローティングボールバルブは出口端のシールシートでシールされており、入口端のバルブシートにシール機能があるかどうかは不明です。

(4) 大家フローティングボールバルブの構造は双方向であり、媒体の流れの 2 つの方向をシールできます。

(5) 球体を接続するシールシートは高分子材料でできています。球体が回転すると静電気が発生する場合があります。特別な静電気防止設計が施されていない場合、球体に静電気が帯電する可能性があります。

(6) 2 つのシールシートで構成されるバルブの場合、バルブキャビティに媒体が溜まる可能性があります。媒体によっては、周囲温度や使用条件の変化により異常に増加し、バルブの圧力境界に損傷を与える場合があります。注意が必要です。