1、概述

　　隨著科學技術的發展以及現代工業（yè）的需求，金屬密封球閥在輸送特殊介質的工（gōng）況中( 如紙漿、水煤漿和矽粉等含有固（gù）體顆粒的混合液) 得到越來越廣泛的應用。根（gēn）據工況要求，研製（zhì）了金屬密封耐磨損球閥。

2、結構特點

　　金屬（shǔ）密封（fēng）耐磨損球閥采用彈性具有自動補償功能的閥（fá）座結構，防止閥門（mén）在含有顆粒介質的工況中或高溫情況下出（chū）現卡塞現象，提高（gāo）了閥門使（shǐ）用壽命。球體和閥座具有良好的剪切和自潔功（gōng）能，適合對顆粒介質和（hé）纖維介質的控製。閥杆采用側（cè）裝式，能確保填料處可靠密封以及閥杆防吹出。閥門采用雙向密封結構，即（jí）提高了閥門的密封性能，也保證了介質逆向流動時的密封性能，為防止介（jiè）質倒流提供了必要的保障。球體和閥座密封麵噴塗耐（nài）高溫（wēn）高壓（yā）、耐（nài）腐蝕和耐磨損的硬質合金。

3、技術處理

　　(1) 金屬密（mì）封球閥（fá）的密（mì）封比壓較（jiào）高，在結（jié）構設計中考慮密封比壓（yā）所（suǒ）需要（yào）的彈簧（huáng）預緊力（lì），采用下遊閥座固（gù）定，上（shàng）遊閥座後設置碟形彈簧補償（cháng）結構。

　　(2) 考慮（lǜ）溫度對金屬（shǔ）材料的（de）線性膨脹影響，采用高負載碟形彈簧。既提供了閥門密封比壓所需（xū）要的初始預緊力，也避免了因溫度原因（yīn）引起球體與（yǔ）閥座卡阻現象，確（què）保閥門啟閉靈活。由於（yú）固體顆粒介質進入碟簧行程區會引起碟簧卡阻失效，增設了碟簧保護結構（gòu），確保閥門在低（dī）壓情況下的密封性（xìng）能。

　　(3) 由於輸送的（de）介質中所含的固體顆粒硬度較高，要求球（qiú）體與（yǔ）閥座表麵（miàn）具有較高的硬度。否則，閥門啟閉的過程中會有固體顆粒鑲嵌在球體表麵上，影響閥門的整體密封性能。因（yīn）此球體表麵與閥座表麵（miàn）噴塗碳化（huà）鎢鈷、鎳基合（hé）金或碳化鉻等材料（liào）。使密封表麵硬度達到56 ～ 64HRC。不同的噴塗（tú）材料，可以獲得不同的硬度。

　　(4) 閥（fá）座設計（jì）成具有自潔功能的刮刀結構，在閥門啟閉過（guò）程中，能對球體表麵吸附物進行（háng）刮削，防止固體顆（kē）粒進入（rù）閥門密封麵，增加了（le）閥門（mén）使用（yòng）壽命。

　　(5) 球體（tǐ）和閥（fá）座采用數控機床加工，專用球麵（miàn）磨床磨削，以及專用研磨機配對研磨。

4、設計計算

　　以浮動式DN50-PN6.3 金屬密封球閥為例，進行密封比壓、總摩擦扭矩、碟形彈簧負載的計算。

　　4.1、參（cān）數分（fèn）析（xī）

　　( 1) 根據計算數據可得qb < q <[q]，實現了（le）球閥的金屬密封副密封。

　　( 2) 根（gēn）據ASME B16. 34 選取安全的（de）閥門壁厚，並對中法蘭和螺栓螺母強度驗算。

　　( 3) 根據計算獲得的總摩擦扭矩（jǔ）對閥杆強度校核，並根據（jù）總摩擦扭矩選擇合理的執行機構。

　　( 4) 參照外型結（jié）構尺寸標準，完成整套圖紙設計。

5、結語

　　閥門通過強度性能試驗、密封性（xìng）能試（shì）驗、抗磨損性（xìng）能試驗以及實際工況使（shǐ）用證（zhèng）明，金屬（shǔ）密封耐磨損球閥適用（yòng）於含有大量固體顆粒的（de）高溫高壓介質工（gōng）況，如聚丙烯項目中反應釜下料管道中含有大（dà）量聚（jù）丙烯顆粒工況，有機矽項目中含（hán）有高硬度矽粉顆粒工況等（děng）。