1概述：
矿浆球阀是一种满足矿浆管道输送特殊要求并具备特殊功能的专用阀门。由于矿浆输送管道系统苛刻的工况条件,对矿浆球阀的设计和制造提出了较高的要求。球阀具有流体阻力小、流通通畅、启闭迅速、易于自动化控制的特点，因而得到了越来越广泛的应用。但用于常规球阀的发展一般采用聚四氟乙烯等非金属材料制作，受阀座密封材料的限制，常规球阀不能在高温工况下使用，也无法用于含固体颗粒、灰渣等介质，故常规球阀的使用受到了一定的限制。为此，雷蒙德经多年努力，成功研制开发了包括浮动球阀和固定球阀在内的全系列矿浆球阀产品，并在煤化工、多晶硅、石油、化工、冶金、轻工等行业得到广泛的应用，特别是输送矿浆方面业绩突出。

2工况特点：
在矿浆的输送过程中,其介质具有很强的特殊性，停泵期间阀门不能泄漏,否则浆体流出,固体颗粒沉积严重。矿浆球阀适用于Class150-Class2500、PN16-PN160、JIS10K-JIS20K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，可分别适用于非腐蚀性介质、弱腐蚀性介质、硝酸、醋酸、氧化性介质、尿素等多种介质，特别适用于含固体颗粒介质、料浆、煤粉、灰渣等苛刻工况。矿浆球阀的驱动方式为手动、蜗轮蜗杆传动、气动或电动。矿浆球阀一般采用法兰连接，也可采用对焊连接、承插焊连接、螺纹连接及对夹连接。

3. 优势：该阀是一种较陶瓷阀门更为耐磨、韧性度更为优越的阀门。专用于磨损大、冲蚀强等恶劣工矿

矿浆球阀的结构设计特点

矿浆球阀除了具有防止误操作、防止阀杆飞出、设置驱动装置安装平台等结构特点外，还具有如下独特的特点。

采用先进的球体和阀座硬化技术

矿浆球阀的球体与阀座完全采用金属对金属的密封方式，为了确保阀门在各种温度和压力下的可靠密封，针对用户的不同使用工况和要求，可以采用多种先进的球体和阀座的硬化技术，包括超音速喷涂、镍基喷焊、表面特殊硬化、硬质合金喷焊以及采用高强度高硬度陶瓷材料等，球体和阀座的表面硬度一般可以达到HRC60以上，最高可达HRC74以上。密封面材料耐高温一般可达540°C，最高可达980°C。材料的结合强度可以达到10000PSI以上。密封面材料还具有很好的耐摩擦、耐冲击等性能。雷蒙德金属硬密封球阀能够适用于绝大多数的苛刻工况条件。

防止阀门在高温下的涨死

高温工况下由于热膨胀而容易引起球体与阀座的涨死，从而导致阀门无法开启。雷蒙德金属硬密封球阀采用了碟簧或弹簧加载的专用密封结构，在高温下零部件的热膨胀可以被碟簧或弹簧所吸引，故能够保证阀门在高温下不会被涨死，并能够在高温下灵活启闭。

优异的密封性能

采用独特的球体研磨工艺，通过球体与研磨器具在空间不同方位的旋转，使球体表面达到极高的圆度和光洁度，阀门的密封性能完全达到或超过标准要求。

高温工况的结构设计

矿浆球阀通常应用于高温工况，材料在高温下的热膨胀是金属硬密封球阀设计必须考虑的问题。高温金属硬密封球阀的阀座与阀体之间的密封通常采用柔性石墨，柔性石墨材料在高温下会产生体积膨胀，如果结构设计没有考虑材料在高温下的膨胀补偿，阀门在高温下必然会因为材料的膨胀而被卡死而不能动辄。为了解决该问题，通常在阀座背后设置弹簧，通过弹簧来调整和补偿高温下材料的问题。弹簧可以有多种结构形式，如圆柱螺旋弹簧、蝶形弹簧、板簧及波型弹簧等。为了保证弹簧在高温下的性能，弹簧一般采用Inconel材料制造。对于蝶形弹簧和板簧，为了改善弹簧的性能，可以采用多片薄型弹簧的组合结构设计。

固体介质的粘接问题

矿浆球阀通常应用于固体液体混合的介质，某些固体液体混合介质特别容易粘结在球体等零件的表面，导致阀门无法启闭。对于这样的工况介质，通常在阀座密封面的两侧设置刮刀结构，这样在阀门的启闭过程中，阀座两侧的刮刀可以自动的刮除球体表面粘结的杂质，从而确保阀门能够自如的启闭，并同时具有良好的密封性能。对用于易粘结的固体液体混合介质，尽管采用刮刀可以刮除球体表面的粘结物，但是球阀的启闭扭矩必然会有较大的增加，因此，在设计时应该考虑到这种不利的影响因素，在阀轴的强度设计、材料的选用，尤其是球体与阀轴的连接强度以及阀轴与驱动装置的连接强度应该考虑有足够的余量，在驱动装置的配置时同样应该考虑有更大的驱动力，以保证在极端的工况条件下阀门的正常启闭。
固体介质的粘结还可能引起阀座弹簧的失效，严重的会导致阀门卡死而无法启闭，为了防止弹簧被介质粘结而失效，通常在弹簧腔设置柔性石墨密封圈，以阻挡固体介质进入弹簧腔体。

硬固体颗粒介质的磨损和冲刷问题

球阀全开时的通道相当于一个直管段，流体阻力最小，而且阀座和球体没有暴漏在流动的介质中，因此，处在全开状态下的球阀基本没有磨损和冲刷的问题。而对于关闭状态下的球阀，如果阀门完全密封，则管道中的介质没有流动，因此，阀门也不会产生磨损和冲刷。对于含硬固体颗粒的高压介质，当阀门密封不良时是最容易引起磨损和冲刷的，在一些极端的工况条件下，阀门的泄漏甚至会在一、两个小时就导致阀体因为磨损而穿孔。对于密封性能良好的球阀，在阀门刚刚开启的瞬间是最容易被磨损的。此时，在阀座与球体最先脱开的部件，由于此处压差大，流速高，因此很容易被磨损。可以通过以下几个方面的措施来减缓阀门的磨损：（1）提高阀门的启闭速度，使阀门迅速地从全差闭状态切换到全开启状态，可以有交往地减少磨损，尤其对于开关频繁的阀门；（2）在开启球阀之前通过旁通对球阀前后的压力进行平衡，一旦球阀上下游的压差减小了，介质的流速也会相应的减小，介质对阀门的磨损也会同时减小；（3）设计时适当考虑增大球体的直径，使球体的密封部位不容易被磨损，即使球阀在使用过程中出现了磨损，也不会影响阀门的密封性能；（4）在球体和阀座容易被磨损的部位喷焊耐磨材料；（5）在球阀的通道部位增加耐磨衬套，以增强球阀的抗磨损能力。

完全的防火结构设计

阀门的密封面采用金属对金属密封结构，填料采用柔性石墨，垫片采用不锈钢+柔性石墨结构。因此，阀门即使在火灾情况也能确保可靠的密封。

自然地防静电结构设计

矿浆球阀的阀体、阀座、球体等金属零部件紧密接触，自然形成了静电通道。因此，金属硬密封球阀不需要设置专门的防静电装置。

矿浆浮动球阀的结构设计特点

雷蒙德矿浆浮动球阀采用进、出口端密封结构。即使在阀门进出口端阀座和阀体之间设置的一密封元件，利用介质压力对进口端阀座形成活塞效应，在弹簧力合介质压力的作用下，把进出口阀座和球体推向出口端，从而保证阀门进、出口端通达到密封效果。

阀座的可靠密封

在阀座的背面设置弹簧，通过弹簧来调整和补偿高温和低温下的材料的膨胀问题。弹簧一般采用Inconel材料制造。对于不同的材料并对球体与阀座密封面进行不同的表面处理，确保阀座与球体的密封可靠，且耐高温耐磨损，耐腐蚀，使用寿命长。具有在高压、粉尘、含固体颗粒和纤维物等恶劣工况的操作能力，球体和阀座之间具有良好的剪切、自洁功能，适合对含颗粒、纤维介质的控制。根据用户要求在≤300°C的温度所选用的阀座的密封结构。

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