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1、半球阀 及其工业应用浅谈,半球阀基本原理、优势及行业应用,双偏心半球阀概述,双偏心半球阀利用偏心阀体，偏心球体和阀座，阀杆作旋转运动时在共同轨迹自动定心，关闭过程中越关越紧，完全达到良好的密封目的。阀门的球体和阀座完全脱离，消除了密封圈的磨损，克服了传统球体阀座与球体密封面始终磨损的问题，阀座金属面受到良好的保护。本产品特别适用于钢铁业，铝业，纤维，微小固体颗粒，纸浆，煤灰，石油气等介质.,偏心半球阀的优点：,1、流体阻力小，其阻力系数与同长度的管段相等。 2、结构简单、体积小、重量轻。 3、全开时流通能力大，压力损失小 4、维修方便，球阀结构简单，密封圈一般都是活动的，拆卸更换都比较方便。
2、5、启闭迅速、故障率低 90开关操作轻便，球面与密封副迅速分离，摩擦系数低，安装维修简便易行。阀体中腔没有造成介质沉积结块的死区，克服了闸阀、球阀、截止阀等易结疤 、易堵塞、易泄漏、寿命短等弊端，显示其独特的优越性能永远保持阀门正常的启闭与调节功能。,偏心半球阀的优点,6、在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会引起阀门密封面的侵蚀。 7、执行器可根据工况需要，选配蜗轮型，气动型，电动型传动 气动型.电动型在阀门的启、闭操作元件采用了两位动作式的电动开、关装置，增强了系统运行的可靠性，特别是在那些有毒、有害、易燃、易爆的、恶劣环境下，更显示出优越性。电动操作元件及仪表调节
3、单元可实现自动化控制、调节及智能化控制。使该阀可单独控制，也可实现中控室集中或微机控制。 8 适用范围广，通径从小到几毫米，大到1.6米，从高真空至高压力都可应用。 9. 适合高流速。直通流道，坚固的偏心阀板使之适合高流速且无振动。,偏心半球阀产品特点,1、其结构采用偏心契紧原理通过传动机构达到闸紧、调节、关闭的目的，密封副是金属面环带硬面接触密封，双偏心结构在开启时阀芯位于藏球室内，流通截面大，且阀门不被冲刷，关闭时阀芯不被冲刷，开启时阀芯球面沿阀座渐进，有效地切除结垢障碍，实现可靠密封。它对两相混流易结垢固体析出的混流输送特别有效 2、密封副（阀芯，阀座）双金属，实现金属球面环带硬密封，母
4、材上堆焊不同的合金，阀座也作相应堆焊经特殊的处理，密封面组合成防腐、耐磨、高强度等各种类型，满足不同场合需求 3、密封严密、阀芯和阀座的密封是球面线接触，靠三维偏心实现零泄漏 4、密封副的阀芯留有补偿量，阀门使用较长时间发现密封副磨损时，只需松动手轮侧的限位螺栓，关闭时再转动少许，仍可实现可靠密封，延长使用寿命。 5、此外，用户将压紧螺母拧掉，调整或更换阀座，阀门仍可继续使用，避免了阀门密封失效后，整台报废的弊端,双偏心半球阀产品特点,因堆焊不同合金（或组合球）双金属密封副的选配可以用于耐磨、耐腐蚀、耐高温且要求严格密封的工况。 双偏心半球阀的用途：通用阀、管线阀、料浆专用阀、燃气专用阀、石油
5、化工专用阀、煤粉喷吹专用阀六大系列。在石油、化工、冶金、电力、燃气等行业是闸阀、截止阀、Y型阀、球阀的更新换代产品。目前已畅销在钢铁行业的煤粉喷吹，氧化铝行业的矿浆、母液和氧化铝粉输送，电力行业的水力（或干）除灰，石化行业，燃气行业等场合。,半球阀双偏心原理,半球阀一般为双偏心，即密封面中心与转轴中心偏心，和转轴中心与阀体通流中心的偏心，阀芯与阀座贴合面就形成了3度左右的旋转切入角，它是靠这个切入角使执行器的扭矩力转化为自锁楔紧的密封比压,半球阀的应用范围,通用阀:设计合理，结构紧凑，具有流通阻力小，密封性好，操作轻便灵活，特别适应水、污水、蒸汽、纸浆等介质的低压管网，能够配制电动、气动装置，
6、可实现远距离自动化操作。(水、蒸汽、污水、纸浆、泥浆等非腐蚀介质)。,粉尘专用：用来控制含尘气体、颗粒流体的煤粉喷吹等固体输送的理想设备，广泛应用于冶金、选矿、电力等生产工艺中高炉煤粉喷吹、制粉系统以及除尘系统中的各种管线控制。它采用直通式结构，流道畅通，不会出现积灰堵塞现象，密封副采用CoCrW合金材质，经过特殊热处理，阀门抗冲刷耐磨损，同时阀门偏心球面具有自动补偿的性能，通过蜗轮上调节螺栓，使密封副在一定程度磨损的情况下，仍可达到重新密封的效果。(含尘气体、颗粒流体),石油化工专用：针对石油化工行业使用压力高、温度高，充满易燃、易爆、一般弱酸弱碱易腐蚀的介质，具有密封性好，耐腐蚀，启闭轻便
7、，能够自动切除阀面结垢物等特点，适用于原油、重油等介质输送以及石油裂解，食品制作等工艺流程。（石油、天然气、煤气、水等）。,半球阀的应用范围,高炉煤气、燃气专用：密封副采用CrMnSi硬质合金，耐火防爆防静电，密封副抗高温560，其抗腐蚀和抗咬合能力均是不锈钢密封副的6倍以上，特别适宜在煤气、焦炉煤气、水煤气、液化气、天然气的管道输送与加压门站上使用。（高炉煤气、天然气、含尘气体等）。,料浆混流体专用:输送易沉淀结垢、结晶析出的溶液矿浆、料浆灰渣等工艺流程中两相混流体介质最理想的工艺阀门，能够在关闭时破除结垢物障碍实现顺利关闭。,纯碱行业：无论氨碱还是纯碱，在其高腐蚀性工况条件下，我们采用特殊
8、材质，密封副特殊处理，并把C4钢成功应用到半球阀上。,水煤浆黑水灰水系统：高压、高冲刷非常恶劣的工况，半球阀以其耐磨、耐冲刷的特性应用在300Lb以下的工段。,半球阀在多晶硅行业的应用,多晶硅生产工艺参数 介质：硅粉、氮气、氢气、氯化物 (如氯化氢等) 温度：65350 C 压力：0.5 0.75 M Pa,硅粉颗粒很小，容易进入阀门空腔和阀座空腔，造成卡死阀座及抱死阀门 2) 硅粉硬度很高，达到HRC5662 3) HCL具有腐蚀性,多晶硅用半球阀的特点： 1、由于现场环境中含有CL2，HCL等腐蚀性气体及灰尘颗粒杂质，执行机构选用免维护的汽缸活塞式执行机构，气路采取304不锈钢管连接，所有
9、外部的零部件（填料压板、压盖、标准件等）均为不锈钢标准配制。阀体采用304L、316L等不锈钢。,2、密封面高速氢氧气喷涂工艺：采用以氢气为燃料的喷涂工艺：氢气、氧气充分燃烧爆炸后，产生高速火焰（火焰速度高达6000码/秒三倍音速），通过特别设计 的喷枪，金属粉末粒子被高速喷涂到球体表面及阀座的密封面上，从而形成致密的、具有极强粘结度的涂层，涂层表面硬度高达HRC7276。在加工过程中，被加工零件表面温度不超过300华氏度，这样就使得温度升高对该涂层的硬度影响并不大。,3、可供选择的表面硬化处理方法,克服因氯化物而引起的腐蚀泄漏问题 - 在现代的表面硬化方法中,碳化钨涂层是硬度最高的,但是在腐
10、蚀工况中,其抗腐蚀能力是极低的，因此会产生阀门泄漏的问题。在这种工况下，最合适的解决方案是表面硬化处理采用碳化铬（HRC 6668）涂层的方法。 碳化铬表面硬化处理方法既解决了硅粉颗粒对阀门密封面的磨损与冲刷问题，也提高了阀门的抗腐蚀性。,半球阀在高炉炼铁中的应用,1、煤粉制备、喷吹系统：在煤粉喷吹上用的多为碳钢偏心半球阀，也有用硬密封球阀的，口径都不大，一般DN50DN150，压力1.02.5Mpa。,2、渣铁处理系统 高炉水渣多用INBA渣处理，该系统对阀门的主要要求就是耐冲刷。随着大型高炉的普及，用在此系统的半球阀口径DN250DN1600，压力一般1.01.6Mpa。,3、高炉煤气干法
11、布袋除尘系统 半球阀以其耐磨耐冲刷的优势被广泛推广应用。现在高炉煤气除尘系统包括中冶京诚、中冶南方在内的大的设计院都设计为半球阀，压力在1.02.5Mpa,口径多为DN300、DN250、DN150、DN125、DN100。,半球阀替代球阀、闸阀等阀门的可能性（一）,结构上采用偏心楔紧原理。阀体和阀芯回转中心（即阀杆轴线）与阀芯的密封球面的几何中心偏置一个径向尺寸，还与阀座密封面在阀体通道轴线上有个偏置尺寸，密封副为金属金属外力作用下接触，阀门依靠两个偏心实现自锁关闭，偏心的合理选配使得自锁角小于摩擦角，自锁角选的太小关闭容易，开启特困难，角度选大了，虽然开启力小，但关闭力矩迅猛增加，试验台的
12、反复试验，确定两个搭配合理的偏心量至关重要，可靠的自锁性能确保其密封严紧。这是半球阀的核心技术，从结构原理通过制造手段去实现最佳密封而言，球阀、蝶阀、闸阀、截止阀等确有逊色,半球阀替代球阀、闸阀的可能性（二）,极易实现并长期保持零泄漏。阀芯与阀座的密封是球面线接触，靠偏心实现自锁，密封副在启闭的全过程几乎不接触，只在启闭的瞬间，才会接触并闸紧实现零泄漏，确保动静密封处无任何泄漏点。阀座上的结垢或其他堆积物，阀芯在接触阀座的过程中，具有强力清除结垢的能力。而闸阀的密封面在启闭的频繁往复运动中，混流介质结垢沉淀于阀体下部空腔，截止阀完全依靠正压力实现密封，阀座上的结垢无清理能力，二者盘根的经常反复
13、磨损容易造成闸阀、截止阀的内泄外漏。球阀密封是靠阀座长期挤压在球面上，它较半球阀肯定磨损快，蝶阀密封是以橡胶为中介，它较半球阀、球阀、闸阀的金属硬密封性能相差甚远。半球阀长期使用后，阀座也会产生微量磨损，它可以通过调整继续使用，阀杆和填料在启闭过程中阀杆只需旋转90，有泄漏迹象时，再压紧填料压盖的螺栓少许，即可实现盘根处无渗漏，而其他阀门至今仍然是小漏勉强用，大漏换阀门。,半球阀替代球阀、闸阀的可能性（三）,操作极其轻便。半球阀启闭的整个过程，密封副几乎全处于无阻尼空转状态，外力只是在启闭瞬间脱离或压紧，而阀杆只需旋转90轻便又迅速，当然操作轻便。球阀在启闭过程中是在受两端阀座的抱紧力下运转，
14、它较半球阀启闭力矩大，公称直径愈大启闭力矩相差越明显，蝶阀的启闭是要克服橡胶的变形的来实现，力矩更大。而闸阀、截止阀操作时间长且费劲。,半球阀替代球阀、闸阀的可能性（二）,半球阀替代球阀、闸阀的可能性（四）,使用寿命长。密封副属于双金属，在母体上堆焊不同用途的合金，经特殊热处理后，它的机械性能和理化指标达最佳状态，来满足不同工况（强力磨损、冲刷迅速、腐蚀严重等介质）中的需要，阀门的阀座硬度稍低于阀芯，材质不同和热处理工艺各异，需要时密封副的硬度可达hrc53以上，还可耐560高温。实践证明，其抗腐蚀和抗咬合能力是不锈钢密封副的6倍，阀门启闭上万次而不失效，延长了使用寿命。,半球阀替代球阀、闸阀的可能性（五）,应用范围广。我公司的多系列品种半球阀广泛使用于有色冶炼、燃气天然气、钢铁的煤粉喷吹和除尘、电力输渣、有害气体（硫化氢、光气等）及油品（重油、原油、渣油等）冶炼和输送。它之所以应用范围广，主要是因为密封副分别堆焊不同的合金，使之成为双金属，阀体、阀杆等主要零件采用所需材质，来满足不同工况，构成我公司多种产品系列。,谢谢！,
