进口二片式内螺纹球阀

进口二片式内螺纹球阀

简介

由阀体与阀盖组成，称为二片式，一片式是一体构成，二片式内螺纹球阀在改进了一片式阀门流量少，容易漏，增加了压盖，防止漏。

二片内螺纹式球阀产品介绍
内螺纹二片式球阀及对焊连接球阀分为整体式(一片式)、两段式及三段式。阀体铸造采用中国台湾引进的*工艺，二片式内螺纹球阀结构合理、造型美观。阀座采用弹性密封结构，密封可靠，启闭轻松。 阀杆采用有倒密封的下装式结构，阀腔异常升压时，阀杆不会被冲出。二片式、三片式球阀连接形式另有对焊(BW)承插焊(SW),并均可带标准ISO支架平台和锁定装置。可设置90°开关定位机构，二片式内螺纹球阀根据需要加锁以防止误操作，驱动方式:手动、电动、气动.

二片内螺纹式球阀应用范围
二片式内螺纹球阀及对焊球阀适用于PN1.0～4.0MPa，工作温度-29～180℃(密封圈为增强聚四氟乙烯)或-29～300℃(密封圈为对位聚苯)的各种管路上，用于截断或接通管路中的介质。选用不同的材质,二片式内螺纹球阀可分别适用于水、蒸汽、油品、硝酸、醋酸等多种介质。

二片内螺纹式球阀结构特点
1．二片内螺纹式球阀流体阻力小，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．紧密可靠，目前球阀的密封面材料广泛使用塑料、密封性好，在真空系统中也已广泛使用。
4．操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转90°，便于远距离的控制。
5．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。
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。
7．二片内螺纹式球阀适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应用。二片内螺纹式球阀标准规范：

二片内螺纹式球阀主要零件材料

进水球阀密封效果的有限元方法分析

1 模型描述

根据常用的高水头球阀的结构形式，建立其三维实体模型，模型包括球阀阀体、活门、上下连接管及其连接螺栓、检修密封环和工作密封环。在有限元前处理软件hypermesh中进行有限元网格的划分，在该有限元模型中共包括节点723055个，单元911557个，有限元模型的各个部件均采用六面体单元进行划分，只有球阀活门远离枢轴位置采用四面体单元。各部件之间按照工作关系建立接触行为。密封环周围由于有密封，密封环和连接环及阀体之间采用无摩擦接触进行仿真。按照不同工况施加载荷和约束，模型中考虑到连接螺栓的预紧力，计算时考虑到球阀zui大水压和升压水头工况下密封环正常投入、活门全开时的zui大水头升压水头、检修密封投入时球阀受到zui大水压。

球阀整体分析计算属于大型装配结构的有限元仿真，存在以下几个问题：（1）由于部件尺度差别大，有限元仿真模型的网格质量要求比较高，同时，网格和节点的数量多，计算时将耗费时间，计算成本较高；（2）模型中接触行为较多，而且，有几个单独部件属于悬空状态，因此，模型的收敛性很差，需要多次进行模型调整才可以保证计算顺利；（3）对于计算出来的结果，必须进行准确性的判断，同时，也要调整模型，使得网格和有限元模型的差别引起计算结果产生偏差的量zui小。（4）计算结果的评价标准的判别。

2 有限元计算结果

在正常的工作密封投入，机组受到zui大水头工况作用时，球阀的内部相对应位置将受到水压力作用；密封环受到密封压力的作用，激活密封环与密封座之间的接触行为。在下连接管位置施加轴向约束，球阀阀体地脚位置施加数值方向的约束，机组的截面施加对称约束，进行有限元计算。

2.1 球阀计算结果

经过计算，球阀zui大变形是活门由于水压造成的，zui大的轴向变形量为1.86mm。

图1 有限元模型

图2 球阀的整体变形

2.2 密封环计算结果

经过计算，在正常的工作密封投入，机组受到zui大水头工况作用时，密封环的zui大综合应力为139MPa。主要是由于密封座与密封环接触产生的接触挤压应力。

图3 密封环综合应力分布

图4 密封环的接触压力分布

经过计算，密封环受到的密封接触压力为176.8MPa，也就是说明，在密封环与密封座相接触的位置，存在一个接触区域，该区域的zui大接触压力为176.8MPa，密封环的刚度设计可以满足球阀在关闭时，能够具有良好的封水性能。

沿着路径，考察密封环的接触状态。密封面接触压力为106MPa到172MPa之间；在水压力的作用下，密封环的密封面的轴向相对变形在1.08mm到0.65mm之间。如果密封座的变形超过这些值，那么说明密封效果会产生失效的可能。

图5 密封环的路径选择

图6 密封环半圈的接触压力分布

图7 接触面截面路径选择

图8 沿着截面路径的解除压力分布

经过计算，取出密封环的密封面横截面，考察接触压力沿着密封面法向的变化趋势，发现有接触压力的范围为35mm~57mm，也就是接触面的宽度有22mm以上。

2.3 活门计算结果

经过计算，计算结果显示，在封水工况时，球阀活门的zui大轴向变形为1.86mm。

图9 活门变形显示

图10 活门枢轴综合应力分布

经过计算，枢轴根部的zui大综合应力为272.0MPa。应力水平很高，在球阀的设计时，还要进行优化计算，来降低其关键部位的强度水平。

去除掉枢轴，活门本体的zui大综合应力为91.0MPa。相对材料来说，应力水平较低，活门本身满足强度要求。

3 结束语

通过对实例球阀的计算研究，找到了一个新的球阀计算方法，该方法基于大型非线性有限元软件的仿真计算，利用丰富的接触选项和图11去掉枢轴位置的活门综合应力分布非线性计算特点，成功的一次性进行球阀整体模型的求解。成功的得到了常规关心的阀体、活门及枢轴、连接管、连接螺栓等部件的强度和变形分析结果，而且得到了球阀密封效果的决定性因素：密封环和密封座的变形以及相互之间的接触应力分布情况、有效的接触面积，为以后的高水头球阀设计和优化打下很好的研究基础。