市場上有許多工業閥門。不同的工業閥門類型功能不同。一些調節介質的流動,而另一些則隔離介質。其他人控制介質的方向。它們的設計和尺寸也各不相同。

工業應用中常用的兩種閥門是球閥和閘閥。已知兩者都提供嚴密的關閉原理。本文將在工作原理、設計、端口等各種因素上比較這兩種閥門。

什么是球閥?

球閥是角行程閥系列的一部分。只需旋轉 90 度即可打開或關閉。球閥設計有一個中空的球,作為允許介質流動的閥瓣。球閥主要用于非泥漿應用,也適用于需要嚴密關閉的應用。 

球的快速打開和關閉使其在需要介質隔離的某些應用中變得重要。球閥通常用于低壓應用。簡而言之,球閥適合控制和管理具有小壓降的介質。

什么是閘閥? 

另一方面,閘閥屬于直線運動閥家族。也稱為刀閥或滑閥,閘閥具有用作閘板的平坦或楔形圓盤。該閘門或閥瓣控制閥門內的流體流動。當壓力降較小的介質線性流動是時,使用閘閥。

它是一種具有節流能力的截止閥。它更多地用于物料流動,而不是流量調節。閘閥的扁平閥瓣更適合較厚的流動介質,更容易切斷此類介質。 

閘閥也是旋轉閥系列的一部分,因為輪子或執行器需要旋轉才能打開楔塊或圓盤。對于其關閉位置,閘門向下移動并在位于閥瓣上部和底部的兩個座之間移動,如上圖所示。 

閘閥與球閥:工作原理

球閥如何工作?

球閥有一個允許介質通過的空心球體。如果您查看下方球閥的橫截面,則操作是通過軸或閥桿旋轉四分之一圈來實現的。閥桿垂直于閥門的球體部分。

當閥桿與球盤成直角時,允許流體通過。介質的橫向運動在關閉原理中起著重要作用。球閥使用流體壓力作用于閥門或閥座以提供緊密密封,具體取決于球閥配置。 

球閥可以是全通徑或縮徑。全通徑球閥意味著其直徑與管道相同。這允許低操作扭矩和壓降。但是,也有閥門尺寸比管道尺寸小一號的縮口型。 

閘閥是如何工作的?

閘閥的工作原理是提升閘板或閥瓣,讓介質通過閥門。這些類型的閥門只允許壓降很小的單向流動。您經常會看到帶有手輪的閘閥。手輪附在包裝上。 

閘閥閥桿設計有兩種。當這個手輪旋轉時,閥桿上升到外部環境,同時提升閘門。另一種閘閥是非上升式閘閥。其特點是閥桿旋入楔形件中,從而將其暴露在介質中。 

當閘閥打開時,路徑變大。在介質可以占據空隙的意義上,流動路徑不是線性的,如下圖所示。如果閘閥用作節流閥,則流量會不均勻。這會引起振動。這種振動會導致閘板損壞。

按照慣例,球閥和閘閥是雙向的。這意味著球閥具有阻止來自上游端和下游端的介質的能力。

閥門密封能力

對于球閥,浮動球閥設計可以固定密封,耳軸安裝球閥可以浮動密封。由于球閥常用于低壓應用,考慮到其工作機理的性質,主密封件通常由聚四氟乙烯等相關材料制成。 

雖然球閥的快速關閉和打開可能是有利的,但這也會導致一些問題。球閥在關閉閥門時容易發生水錘或壓力突然激增。這種情況會損壞球閥的閥座。 

此外,水錘會增加球閥內部的壓力。在可能發生這種情況的應用中,即可燃材料,有一個緊急閥座密封件,通常由金屬制成。這是彈性密封件在高壓服務中損壞的情況下的第二道屏障。為了釋放壓力,球閥可以安裝一個泄壓閥。

閘閥在完全打開時限度地減少壓降。這是通過使用全通徑端口設計。這意味著閥門的尺寸等于管道的尺寸。正是由于閘閥的這種特性,使它們比球閥更具優勢。閘閥中不會發生水錘現象。

閘閥的缺點是,在關閉時經常發生高壓差。摩擦會導致閥座和盤磨損。 

閥門設計和構造差異

球閥和閘閥的主要區別在于它們的結構,即使它們的功能相似。

對于球閥,介質的運動是自由流動的。除此之外,球閥設計使其即使在大量使用后也能持續更長時間。當然,還應該考慮用于制造它的材料類型。

雖然球閥不能提供精細控制,但它們的緊密關閉能力是低壓應用的選擇之一。球閥在這方面是可靠的。低壓損失是球閥的另一個品質。但是,由于球閥具有四分之一轉能力,因此占用更多空間。

另一方面,閘閥使用手輪打開或關閉閥瓣。閥體也更加細長,因此只需要一個狹窄的空間。與球閥相比,閘閥提供更精細的控制,因為它具有節流能力。它可能沒有快速關閉和開啟的能力,但它不僅可以控制介質流量,還可以控制其壓力。