流体控制精要：偏心半球阀的结构与运行原理
一、偏心半球阀概述
偏心半球阀是一种适用范围非常广泛的阀门，其结构大致分为侧装和上装两种形式;按通径不同可分为全通径和缩径两种，目前广泛采用的是缩径阀门;按操作形式有手动、气动、电动、液动、电-液动等。偏心半球阀操作轻便，特别是在恶劣的环境下更有优越性，配套自动化系统可远距离电脑操作，更扩大了半球阀的适用范围。
1.结构特点
(1)直通式流道。有单向密封和双向密封形式，开启时球与阀座迅速脱离，几乎无磨损;流道为直通式，流阻很小，节能降耗，为环保产品之一。
(2)操作方便。启闭时，球面与阀座迅速脱离，几乎为无接触状态，扭矩小,转动灵活;阀瓣与阀座的剪切作用能切去密封面上的结垢及粘连物，并能自动补偿，密封严紧，可达到零泄漏。
(3)自动调整。密封面的偏心结构使球面能自动调整，保持阀门的密封性能，稳定性好，安全可靠，使用寿命长。
(4)硬、软密封结构。半球阀属于硬密封结构，也可制造为软密封结构密封副根据不同介质，使用不同的合金材质制造成各种不同的阀门。
2.按用途分类
(1)通用阀:设计合理，结构紧凑，流通面积大，流通阻力小，密封性好，操作轻便灵活，适用于水、油品、污水、蒸汽等多种介质以及纸浆、医药、食品、化工、冶金、电力等多种系统的控制管网。
(2)粉尘专用阀:控制和输送含粉尘、颗粒的流体、固体介质的理想设备。密封副采用Ni基或Co基合金等合金材质，经过热处理后，阀门抗冲刷、耐磨损，同时阀门偏心阀瓣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。
(3)石油化工专用阀:完全可以适应石油化工行业温度高、腐蚀性强、易燃、易爆等特点，具有密封性好、耐腐蚀、启闭轻便、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。
(4)高炉煤气、燃气专用阀:密封副采用不同合金材料，适用于不同工况，耐火性能好，抗高温达560°C，抗腐蚀和抗咬合性能较好，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使用。
(5)料浆混流体专用阀:适用于输送易沉淀结垢和结晶析出的溶液矿浆、料浆灰渣等两相混流体介质，是比较理想的工艺阀门，能够在关闭时切除结垢物障碍，实现顺利关闭和密封。
(6)纯碱和盐行业专用阀:无论是氨碱还是纯碱，在其高腐蚀性工况条件下，半球阀采用特殊材质，密封性能好，与其他阀门相比较使用寿命长。
(7)水煤浆、黑水、灰水系统专用阀:适用于高压、强冲刷等非常恶劣的环境，以其耐磨、耐冲刷的特性应用在4.0 MPa以下的工况条件
(8)高温、高压管网系统专用阀:适用于温度可达560°C、工作压力≥10 MPa等特殊环境条件。
二、偏心半球阀工作原理及结构特点
下面以PBQ型双偏心半球阀为例介绍偏心半球阀的工作原理和结构特点
PBQ型双偏心半球阀是为了解决固-液、固-气两相混流体介质输送中的技术难题而研制开发的阀门产品，适用于氧化铝、钢铁、电力粉煤灰系统以及造纸、石油、化工、煤化工、燃气、污水处理、糖厂等行业、系统，特别适用于输送带有结垢、沉淀、结晶析出、杂质、颗粒的介质。该阀门具有双向密封性能好，耐颗粒磨损、耐高温、耐腐蚀、防结疤，操作力矩小、开启灵活、启闭迅速，防火防爆，使用寿命长等特点。
双偏心半球阀关闭严紧可靠，密封可达零泄漏。阀门密封副关紧后仍有补偿量，当阀门长期使用使密封副磨损而影响密封时，可通过调整驱动装置上限位螺钉而使阀瓣向阀座方向做少量移动，使阀门保证关闭严紧和零泄漏。根据输送介质的特性，阀瓣和阀座密封面要堆焊Cr-Mn-Si合金，经特殊热处理和精加工等先进工艺，密封副表面硬度≥55HRC，能承受560°C高温，满足了防腐蚀、耐颗粒磨损、耐冲刷和耐高温等特殊要求。
双偏心半球阀的偏心结构使阀门在启闭过程中，除克服阀瓣与阀座在开启和关闭的瞬间阻力外，其余启闭过程行为为无阻力的空转状态，并且阀杆只做90°回转，启闭迅速轻便。启闭过程中双偏心结构产生的凸轮效应，能自动清除沉积在密封表面的污垢，从而保证了密封的安全可靠。
双偏心半球阀内腔无“死区”，不能积存介质，内腔压力不受环境温度变化的影响。该阀属直通式结构，流通面积大，流阻小。特别是全通径半球阀开启后，阀瓣全部进入阀体的藏球腔内，几乎没有流阻，介质压力损失小，可进行扫线检验。
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