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   前言：雙向流硬密封旋球閥是上海雙球閥門楊總和技術總工經過多年的潛心研究，集人類在閥門史上的智慧和成果，在第一代雙向彈性硬密封球閥和蝶閥、第二代雙向流硬密封旋球閥、O球閥、V球閥、半球閥、鍋蓋閥的基礎上開發(fā)出來第三代產品，同一產品同時解決了兩大世界性難題即一對密封副，正向和反向均能可靠地密封，同時在硬碰硬密封條件下做到零泄漏，實現(xiàn)了閥門界多年為之奮斗的夢想，為閥門行業(yè)創(chuàng)建了全新的起點和里程碑。
        一、適用范圍，雙向流硬密封旋球閥廣泛應用于鋼鐵、冶金、電力、石油、石化、化工、自來水、造紙、制藥、環(huán)保等行業(yè)和部門。
        二、歷史沿革，無論是球閥還是蝶閥，長時間各自發(fā)展，唯一的交集都用有限轉角的驅動裝置。其早期其共同的特點均是用軟密封。軟密封的最主要的優(yōu)點是密封容易實現(xiàn)，缺點是在液體中容易泡脹、老化，而其密封是靠摩擦、變形實現(xiàn)的，因而使用壽命很短，一般約為三年左右，現(xiàn)在雖然還在大量使用，主要是取其價格極低的原因。因為軟密封使用壽命太短，有的工程還未結束，閥門就要更換，而且不能用于高溫，其實用價值極為有限。人們考慮用硬密封，但這種轉角啟閉方式作用力不能正向直接作用到閥芯上，有力也使不上。中線蝶閥、球閥和單偏心蝶閥是軟密所專用名稱。
        在許多情況下必須要用雙向密封，例如在管路系統(tǒng)中，提供系統(tǒng)的介質壓力的所有的泵不是都同時開啟；管網有一定長度為保證供應而形成一個很多子系統(tǒng)，壓力不同的子系統(tǒng)與子系統(tǒng)相互隔離和聯(lián)絡；有的可能各種管路混在一起如制冷水、純水、生水、熱水、回收水、污水等難以分開，以及化工原料等，這些節(jié)點都必須裝設雙向密封閥門，否則必然漏水、浪費能量或各種介質混雜一起成了廢料。
        蝶閥和球閥的發(fā)展過程不同，中間經過一段過程叫多層次硬密封蝶閥，其表面上是多層金屬片加軟夾層，實際上還是軟密封，即把軟質材料夾壓緊擠出來貼合密封面，出現(xiàn)了兩個非常大的問題，一是夾板用的XB板即石棉板，對接觸和飲用水的人造成高致癌的后果，現(xiàn)在還有很多廠還在生產，圖紙上說的是石墨，其實際用的還是石棉板。二是真正使用石墨夾層，眾所周知，石墨是一種粉狀無定形物質，本身無附著力，加入的粘結劑處于液體中尤其在很多帶有強烈分散能力的流體介質中，很快就會彌散開來，只能經常不斷地緊螺栓，不斷地擠壓出來，直到最終全部散失為止。因為一定寬度的密封面在中線、單偏心、兩偏心時密封面相互干涉無法啟閉，只有轉動中心線兩邊有不同角度才能啟閉，所以三偏心蝶閥是多層次蝶閥的專用名稱。
        由于多層次密封是假硬密封真軟密封,其使用壽命還是很短，而且?guī)硇碌膯栴}，如多層次夾層遇到固態(tài)顆粒頂一下或人為碰一下，使多層次板縮進就會出現(xiàn)大漏。修復夾緊多層次的夾層要停止使用并吊出閥板，更新夾層工程量很大。因此在流體工程方面極需硬碰硬密封閥門。第一代硬碰硬密封蝶閥閥座用的是沖壓成型的彈性片，各廠家所用的形狀也各不相同，閥板密封面一般均用部分球體，這樣球閥和蝶閥開始結合起來。彈性密封蝶閥的優(yōu)點是球體與閥座不須對磨和配對，缺點是強行擠入磨擦密封磨損大，而且長時間使用及溫度變化引起記憶回復亂變形，壽命很短，而且不能用于高溫和雜質。
        第二代硬碰硬密封蝶閥與第一代的區(qū)別是閥座用實體金屬，在密封面上可以堆焊各種材料形成硬度不同的系列，與閥體結合的一面是O形圈。閥座在閥體內串動，正向壓力時閥芯推動閥座后退，閥座又被閥體內突條頂住，形成密封。反向時閥芯被壓力推開，閥座也跟著被推進，這樣又形成密封。也有在閥座與閥體內突條之間增加一圈圓柱彈簧或波形彈簧，以增加推力。其主要優(yōu)點是具有真正的硬碰硬密封，缺點是閥座與閥芯必須配對研磨，閥座因為薄，加工時很容易變形，而且也不耐雜質高溫，其工作溫度取決于非金屬內件的可耐溫度， 介質中的雜質堵塞縫隙使閥座不能串動而失效。
        關于第一代與第二代的劃分有爭議的是蝶閥和球閥，因為其出現(xiàn)的時間正好相反，球閥的彈性密封是為了去掉球體與閥座對磨工序而發(fā)展起來的，而這道工序需要全部人工的五分之一、全部工資支出的八分之一至十分之一，而且不能通配，在長周期的轉移、裝配過程中不能搞錯或稍有損傷。
        綜上種種，能耐雙向壓力、高、低溫并能工作在雜質工質的第三代雙向硬碰硬閥門急需開發(fā)出來，以解決國家經濟發(fā)展之必須，圖1為三代雙向硬碰硬密封的結構比較。

      三、結構特點，雙向流硬密封旋球閥主體為球閥與蝶閥的結合，主要結構類似蝶閥，而閥芯為部分球體即閥芯取球體實際有效的一部分即密封面附近的一部分，閥座為環(huán)錐面并與閥體一體，閥芯轉動中心與球體中心不同心。剖面圖上可見球體的弧面與環(huán)錐面接觸為點接觸，因而形成連續(xù)不斷的線密封，但球體的弧面與環(huán)錐面接觸的點與球中心形成的垂足都不與環(huán)錐面剖線垂直，換言之，閥座密封面不是球體的切線形成的連續(xù)面。有反力器當存在在反向作用壓力或反向作用壓力大于正向作用壓力形成反壓差時能抵消反向作用力，使之達到雙向密封。（產品結構特點確定了該產品有如下優(yōu)點；
        1、自適應功能，基于熵增原理，在重力或其它力的作用下，圓錐面內的球體能從任一方向運動與圓錐面自動對正中心并重合，即在介質作用下，閥芯與閥座中心不同心的情況下能自動完成對正中心和自動重合密封。
        2、啟、閉無磨擦，基于球體偏心轉動原理，開啟時球體一瞬間離開閥座，關閉時球體一瞬間與閥座重合，因而啟閉時無磨擦。
        3、自動彌合磨損，在球體或閥座有等距擴圈性磨損時，同樣基于球體偏心轉動原理，關閉時球體運動到其重合位置，并在熵增原理作用下自動調整姿態(tài)而越關越緊。
        4、基于同樣的原理,在密封線投影面上,球體關閉時其面積不斷膨脹,開啟時其面積不斷縮小。
        5、放大密封比壓，線接觸密封可以獲得極大的密封比壓，使硬碰硬密封獲得零泄漏成為可能。而球面的特性使其嵌入極淺，只要密封副材料硬度搭配選取適當和閥座材料的消痕性能、抗沖刷磨損性能良好，在達到零泄漏的情況下確保長使用壽命。
        6、使用壽命長，閥芯密封面與閥座密封面均為金屬實體，可根據(jù)需要采用氣體保護或真空堆焊、等離子噴涂濺擊、以太鐳射原子滲透等方法在基體上形成勻質或梯度的高合金鋼、耐磨不銹鋼、硬質合金、超硬陶瓷合金、立方氮化硼、人造金剛石等材料層，以適應各種不同的工況，獲得超高的使用壽命。
        7、在極端溫度下工作，本產品沒有橡膠、塑料等工作溫度受限制的零部件，因而選用適當?shù)拈y體材料可在低于零下-200℃或高于是1200℃以上的條件下使用，也可在各種腐蝕介質中使用，應用區(qū)間得到了大大的拓展。
        8、可在固液兩相或固液氣三相同時存在的介質中使用，也可在亞固態(tài)流態(tài)介質如無定形粉體、固態(tài)顆粒體、爐渣、尾礦、濃密礦漿、渣漿、砼漿、紙漿、泥漿工況下使用。
        9、流體壓力、壓差、流量、溫度的調節(jié)，本產品由于閥芯為球體的一部分并小于球體的一半，閥座為圓錐面，因而可用于流體壓力、壓差、流量的調節(jié)，流體壓力、壓差、流量、溫度與閥芯的開度基本上呈等百分比的關系。小開度時優(yōu)點尤為明顯，因其正向小開度時，流體相對迸射指向閥腔中心，迸射的流體在閥腔中心相互沖撞，有效地消除流體介質的沖擊勢能，減少噪聲與振動。流線型閥芯降低甚至消除閥芯背面負壓旋渦區(qū)，消除空化空蝕的對閥芯的危害。在很大區(qū)域的中等開度范圍內，流體流量、壓力、壓差與開度的關系近似等百分比，其可調區(qū)為開度的30~80%，可調口徑大、比例大。

      10、通道流暢、流阻系數(shù)小，流阻系數(shù)僅為截止閥的三分之一至五分之一。流線型內件掛渣少，閥腔下部積渣少。沒有閘閥的小開度振動劇烈和閘閥、球閥小開度時沖刷磨損特別嚴重的缺點。
        11、可以用作為多功能隔離式泵控閥、自力式調節(jié)閥、浮球控制閥、減壓調節(jié)閥、泄壓安全閥等，
        12、占空少、重量輕，本產品制造體積、安裝體積、操作體積均很小，重量輕，僅為球閥的五分之一、閘閥的三分之一、截止閥的二分之一，操作占高僅為閘閥的六分之一，截止閥的二分之一。由于閥芯基本對稱平衡，啟閉力矩小，在無螺紋、蝸輪減力的情況下，約為球閥的四分之一。啟閉轉角小于等于90°，因而啟閉行程短、啟閉迅速。因其結構長度短，因而可生產大口徑、極大口徑的閥門。