1、概述

　　隨著科學技術的發展以及現代工業的需求，金屬密封球閥在輸送特殊介（jiè）質的工（gōng）況中( 如紙漿、水（shuǐ）煤漿和矽粉等（děng）含（hán）有固體顆粒的混合液) 得（dé）到越來越（yuè）廣泛的應用。根據工況要求，研製了金屬密封耐磨（mó）損球閥。

2、結構特點

　　金屬密封耐磨損球閥采用彈性具有自動補償功能的閥座結（jié）構，防止閥門在含有顆粒介質的工況中或高溫情況下出現卡（kǎ）塞現象，提高（gāo）了閥門使用壽（shòu）命（mìng）。球體和閥座具有良好（hǎo）的剪切和自潔功能，適合對（duì）顆粒介質和纖（xiān）維（wéi）介質的（de）控製。閥杆采用側裝式，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（mén）的密封性能，也保證了介質逆向流動時的密封性能，為防止介質倒流提供了必要的保障。球（qiú）體和閥座（zuò）密封麵噴塗耐高溫高壓、耐腐蝕和耐磨損的硬（yìng）質（zhì）合金。

3、技術處理

　　(1) 金屬密封球閥的密封（fēng）比壓較（jiào）高，在結構設計中考慮密封比壓（yā）所需要的彈簧預（yù）緊力，采用下遊（yóu）閥座固定，上遊閥座後設置碟形彈簧補償結構。

　　(2) 考（kǎo）慮溫度對金屬材料的線（xiàn）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要的（de）初始預緊力，也避免了因溫（wēn）度原因引起球體與閥座卡阻現象，確保閥門啟閉靈（líng）活。由於（yú）固體顆粒介質進入碟簧行（háng）程區會引起碟（dié）簧卡阻失效，增設了碟簧保護結構，確保閥門（mén）在低壓情況下的密封性能。

　　(3) 由於輸送的（de）介質中所（suǒ）含的固體顆粒硬度較高，要（yào）求球體與閥座表麵具有較高的硬度。否則，閥門（mén）啟閉（bì）的過程中會有固體顆粒鑲嵌在球體表麵上，影（yǐng）響閥門的整體密封性能。因（yīn）此球體表（biǎo）麵與閥座表麵噴（pēn）塗碳（tàn）化鎢鈷、鎳基合（hé）金或碳化鉻等材料。使密封表麵硬度達到56 ～ 64HRC。不同（tóng）的噴塗材（cái）料，可（kě）以獲得不同的硬度。

　　(4) 閥座設計成具（jù）有自潔功能的刮刀結（jié）構，在閥門啟閉過程中，能（néng）對球體表麵吸附（fù）物進行（háng）刮削，防（fáng）止（zhǐ）固體顆粒（lì）進入閥門密封麵，增（zēng）加（jiā）了閥門使用壽命。

　　(5) 球體和閥座（zuò）采用數控機床加工，專用球麵磨床磨削，以及（jí）專用研磨機配對研（yán）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（zǒng）摩擦扭矩、碟形彈簧負載的計算。

　　4.1、參數分析

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

　　( 2) 根據（jù）ASME B16. 34 選取安全的閥門壁（bì）厚，並對中法蘭和螺栓螺（luó）母強度驗算。

　　( 3) 根據計算獲得的總（zǒng）摩擦扭矩對閥杆強度校（xiào）核，並根據總（zǒng）摩（mó）擦扭矩選擇（zé）合理的執行機（jī）構。

　　( 4) 參照外型結構尺寸標準，完成整套（tào）圖紙設（shè）計。

5、結語

　　閥門通過強度性（xìng）能試驗、密封性能試驗、抗（kàng）磨損性（xìng）能試驗以及實際工況使用證明（míng），金（jīn）屬密封耐（nài）磨（mó）損球閥適用於含有大量固體顆粒的高溫高壓介質（zhì）工（gōng）況，如聚丙烯項目中反應釜下料（liào）管道中（zhōng）含有大量聚（jù）丙烯顆粒工況，有機矽項目中含有高硬度矽粉顆粒工況等。