郑州森玛自控阀门有限公司

气动铸钢球阀 Q641F-16C 工作原理详解

一、核心组件与结构

1. 阀体与球体

• 阀体材质：铸钢（WCB），耐高温（-29℃~425℃）、高压（PN16，1.6 MPa）。

• 球体结构：浮动球设计（球体通过阀杆连接，在介质压力下压紧阀座实现密封）。

• 流道形式：全通径（球体孔径与管道内径一致，流阻极小）或缩径（经济型）。

2. 密封系统

• 阀座密封：聚四氟乙烯（PTFE）软密封，耐腐蚀性强，泄漏等级达 ANSI Class VI（接近零泄漏）。

• 阀杆密封：石墨填料或PTFE V型环，防外漏且耐高温。

3. 气动执行机构

• 双作用：双向气源控制，启闭速度快，需持续气源供应。

• 单作用（弹簧复位）：断气时依靠弹簧自动复位至预设安全位置（开/关）。

• 驱动方式：压缩空气（0.4~0.6 MPa）推动气缸活塞或齿轮齿条，输出旋转扭矩。

• 执行器类型：

二、工作流程

1. 开启状态

• 气动驱动：压缩空气进入执行器，推动活塞或齿轮机构，带动阀杆旋转 90°，使球体通孔与管道轴线对齐。

• 介质流动：介质沿球体通孔流动，全通径设计压损可忽略不计。

2. 关闭状态

• 浮动球挤压：介质压力推动球体压向出口端阀座，PTFE密封圈弹性变形填充间隙，实现双向密封。

• 零泄漏：PTFE的低摩擦系数和高回弹性确保长期密封可靠性。

• 气动驱动：执行器反向供气（双作用）或弹簧复位（单作用），阀杆带动球体旋转 90°，通孔垂直于管道轴线。

• 密封机制：

3. 调节功能（可选）

• 定位器控制：通过4-20mA信号调节执行器开度，实现流量精准控制（开度精度±1%）。

• 部分行程操作：球体可在0°~90°间任意角度停留，适用于需要流量调节的工况。

三、关键性能参数

四、核心优势

1. 快速响应：气动执行器实现秒级启闭，适合频繁操作场景（如每小时数十次）。

2. 耐高压高温：铸钢阀体+PTFE密封，兼顾强度与耐腐蚀性，适用于蒸汽、热油等工况。

3. 零泄漏密封：浮动球结构+PTFE弹性密封，双向密封性能优异。

4. 低维护成本：PTFE阀座更换便捷，维护周期长。

五、典型应用场景

1. 石油化工：

• 原油管道紧急切断，PTFE耐含硫介质腐蚀。

• 案例：炼油厂DN150原油泵出口阀门，防止泄漏。

2. 能源系统：

• 锅炉蒸汽管路（≤200℃），耐高温高压。

3. 水处理：

• 污水处理厂弱酸/碱介质控制（pH 5~9）。

4. 工业气体：

• 压缩空气、氮气管路启闭，PTFE耐油雾及微量水分。

六、维护与故障处理

1. 日常维护：

• 气源管理：定期排放三联件积水，保持气源干燥（露点≤-20℃）。

• 密封检查：每6个月测试阀座密封性，PTFE老化裂纹需及时更换。

2. 常见故障：

   故障现象	原因	解决方案
   阀门内漏	PTFE阀座磨损或球体划伤	更换阀座，抛光球体表面
   执行器不动作	气路堵塞或电磁阀故障	清洁气路，更换电磁阀
   阀杆卡滞	填料过紧或润滑不足	调整填料压盖，涂抹高温润滑脂

七、与同类产品对比

八、总结

气动铸钢球阀 Q641F-16C 通过压缩空气驱动球体旋转，结合PTFE软密封实现快速启闭与零泄漏控制，是石油、化工、能源等领域中高压常温介质的理想选择。其核心优势在于 耐腐蚀、耐高压、维护便捷，但需注意 PTFE的温度限制（≤200℃）及 介质兼容性。选型时需匹配执行器类型（单/双作用）与附件功能（如防爆、定位），定期维护可显著延长阀门寿命。对于超高温或含硬颗粒工况，建议改用金属硬密封球阀。