摘 要：分析了大口径双向流硬密封旋球阀的工作原理、结构特点，并与常用阀门密封性能进行了对比，介绍了该阀在市场上的应用情况。

关键字：进口偏心旋球阀结构，进口旋球阀与泵安装示意-现场应用和安装

一、前言

双向流硬密封旋球阀是一种新型的阀门结构，借鉴了球阀和蝶阀的结构优势，具有蝶阀的结构长度和球阀的自密封结构特点。旋球阀结构简单、体积小、质量轻，仅由少数几个部件组成，操作简单，其结构原理适合制作大口径阀门，同时具有良好的流量控制特性，同时可作为切断和调节的双重功能。

因此偏心旋球阀作为一种高性能阀门，以其独特的性能优势和结构特点在污水处理、水系统、石油化工等工况下作为切断和调节阀已经被广泛的应用。

二、结构特征和密封特点

双向流硬密封偏心半球阀主要由阀体、上阀杆、下阀杆、偏心阀板、阀座以及阀座压盖等主要零部件组成（见图1）。该种阀门采用硬密封偏心结构，阀瓣为蝶式结构，密封面为球面，阀座和阀瓣密封面上堆焊耐磨合金材料。阀门连接形式为法兰连接，结构长度采用与蝶阀等长的结构长度。上阀杆与阀瓣采用花键或六方连接来传递执行机构扭矩，上阀杆与阀体采用填料密封。该阀门主要承受正向密封，反向流介质也可以实现密封，但是不作为主要承压方向。阀座采用浮动阀座结构，阀座与阀体之间具有活塞效应作用，在反向介质流的作用下，介质作用在阀座环面上，介质力推动阀座向阀瓣一定量的移动来补偿阀瓣在介质推力下，向介质流动方向的位移，此时在阀座位移的补偿下，阀门也能实现很好的密封效果。

图1 偏心旋球阀结构

1.下阀杆2.阀板3.阀座4.阀座压盖

5.上阀杆6.阀体

偏心旋球阀与蝶阀相比改变了密封构造，反向密封时不再是位置密封和扭力密封，而是依靠反向介质推力自密封结构达到密封效果，这种密封结构使偏心旋球阀达到真正的零泄漏。同时，由于金属阀座的选用和面密封的结构特性，耐高温高压的问题也迎刃而解。旋球阀的阀座密封面也为球面结构，同时减少了阀座密封面直接受到介质冲刷的机会，降低了阀座受冲蚀的程度，还可有效地防止介质中的微小固形物的影响和热膨胀所可能引起的密封面咬合，从而延长了阀座的使用寿命。旋球阀阀座为独立零部件，如果使用磨损后可随时更换，这样使阀门的维修成本大大降低。

三、泵进出口处旋球阀的安装

旋球阀在管道上安装时应保证阀瓣出于关闭位置（见图2），装在泵出口时，阀门箭头与介质流向相反，打开阀门前，应该先将水泵起动待完全正常运行后，再打开旋球阀；关闭操作时，应先将阀门关闭再停止泵的工作。旋球阀安装在泵的进口处，旋球阀箭头应与进入泵的流体介质方向保持一致；旋球阀安装在泵的出口处，阀的箭头方向应与泵的出口流向相反，这样便于在泵停止工作或检修时，管道中的介质反冲过来的介质与旋球阀箭头保持一致。因为旋球阀为双向密封设计，在泵的出口处的阀门，在泵的起停瞬间阀门双向都要承受介质压力，旋球阀作为正向为主承压方向，反向为次承压方向。

图2 旋球阀与泵安装示意

四、旋球阀的应用

目前旋球阀在北京华福工程有限公司、中石油和中海油的循环水系统和其他工业系统已得到广泛应用（见图3）。在非泵出口处，如果用于清水或沉积物凝结很少的液体介质中，旋球阀的箭头应与正向流保持一致；如果介质中含有固体、可沉积的颗粒，旋球阀的箭头应与反向流保持一致，因为偏心旋球阀利用偏心楔紧原理，可以把密封副上的沉积物凝结利用剪切力可以把沉积物剪切掉。

图3 旋球阀循环水系统现场应用和安装

对于管道有振动工况下，大口径旋球阀阀轴与地面水平安装或阀轴与地面垂直安装的，尽可能采用阀体带有永久性地脚与地基固定安装（见图4），这样便于避免管道所受旋球阀的重力载荷，从此管道在振动工况下也不会有过大的受损。由于阀体上携带地脚多为根据工况实际而定，在设计前设计方和客户应提前落实清楚实际地脚规格尺寸。

图4 地脚旋球阀

五、结语

综上所述，旋球阀作为阀门最新科技的结晶，扬球阀和蝶阀之长处，避其之短，必受到广大用户和技术人员的重视。旋球阀与传统蝶阀相比，传统蝶阀的密封面多为橡胶软密封和多层次结构设计，其耐磨性和耐蚀性都不是很强。双向流硬密封偏心旋球因其偏心设计、不锈钢或耐磨合金堆焊的阀座、蝶式球面阀瓣，使得其密封性极好，耐蚀性、使用寿命以及可靠性比传统蝶阀要长很多，因此旋球阀作为传统蝶阀的理想升级产品，特别适合于工业用水、城市污水和含固体颗粒量较高的介质的场合。

双向流硬密封旋球阀以其卓越的密封性能、经济性能和节能降耗性能已经取得了省科技厅科技成果鉴定。与传统蝶阀相比，旋球阀的耐磨性、耐蚀性和可靠性显得非常突出，因此在城市水系统、工业用水和污水处理等场合将会得到广泛的应用。