氣動耐磨球閥專業解析

1.概述

氣動耐磨球閥是一種專門設計用于處理帶有磨損性介質（如顆粒、漿料、粉末等）的自動化閥門。它結合了球閥的快速啟閉特性和氣動執行器的自動

化動力，并針對磨損工況進行了特殊的結構和材料強化，從而在惡劣條件下實現可靠的控制和長壽命。

簡單來說，它就是普通氣動球閥的“增強耐磨版”。

2.工作原理

其基本工作原理與普通氣動球閥一致：

1.氣源供應：壓縮空氣通過管路進入氣動執行器。

2.動力轉換：執行器（通常為活塞式或齒輪齒條式）將氣壓能轉化為機械扭矩。

3.閥芯旋轉：該扭矩驅動閥桿，帶動球閥內部的球體旋轉90度。

4.控制流量：

開啟：球體的通孔與管道軸線對齊，介質順暢流過。

關閉：球體的通孔垂直于管道軸線，依靠球體與閥座之間的密封來切斷介質。

關鍵區別在于：為了應對磨損，其球體、閥座和密封材料都經過了特殊設計和處理。

3.核心特點與耐磨設計

耐磨球閥之所以“耐磨”，主要歸功于以下幾點：

1.硬化處理的核心部件：

球體：通常采用表面硬化技術，如鍍硬鉻、超音速噴涂（HVOF）碳化鎢、氮化等，形成一層極高硬度和耐磨性的表面，有效抵抗固體顆粒的沖刷和

刮擦。

閥座：同樣采用耐磨材料，如增強聚四氟乙烯、對位聚苯、金屬（如司太立合金）等。金屬閥座尤其適用于高溫、高壓且磨損嚴重的工況。

2.特殊的流道設計：

全通徑設計：流道直徑與管道內徑基本一致，減少了介質的流動阻力，降低了因節流效應造成的對閥座和球體局部的沖刷磨損。

V型球閥：一種常見的耐磨控制閥變體。其球體帶有一個V型切口，在關閉時具有“剪切”作用，能有效切斷纖維和漿料；在調節開度時，V型口可以

產生一個近似等百分比的流量特性，同時避免了小開度時固體顆粒對密封面的直接沖擊。

3.防吹出閥桿設計：閥桿通常采用下裝式結構，即使在閥腔異常升壓的情況下，也能防止閥桿被介質壓力推出，確保安全。

4.增強的密封系統：

采用多重密封設計（如彈簧加載閥座），在磨損后能提供一定的自動補償，延長密封壽命。

密封材料根據介質特性選擇，如耐腐蝕、耐高溫等。

5.氣動執行器：

提供雙作用（通氣開，通氣關）或單作用（彈簧復位）模式。

可配備電磁閥、限位開關、氣源處理三聯件（過濾器、減壓閥、油霧器）和定位器等附件，實現遠程控制、位置反饋和精確調節。

4.主要優點

卓越的耐磨性：核心優勢，適用于最苛刻的磨損工況。

快速啟閉：氣動驅動可實現秒級的開關動作，適用于需要快速切斷的場合。

流阻小：全通徑設計時，流阻極低，節能效果好。

密封可靠：在磨損工況下仍能保持較好的密封性能。

易于自動化：可與PLC、DCS等控制系統集成，實現遠程和自動化控制。

維護簡便：模塊化設計，當密封部件磨損后，通常可以在線更換，維護成本相對較低。

5.典型應用領域

氣動耐磨球閥廣泛應用于存在顆粒、漿料或粉末介質的工業流程中：

礦業與礦物加工：礦漿、尾礦、精礦管道。

電力行業：火力發電廠的飛灰、煤粉、脫硫漿液系統。

水泥行業：生料、熟料、水泥粉磨和輸送系統。

鋼鐵行業：高爐煤粉噴吹、除塵系統。

化工與石化：催化劑、聚合物顆粒、鹽漿。

造紙行業：紙漿、填料。

水處理：泥漿、砂礫。

6.選型要點

在選擇氣動耐磨球閥時，需考慮以下關鍵參數：

1.介質特性：介質的類型、顆粒大小、硬度、濃度、溫度。這是選擇硬化材料和硬化層厚度的首要依據。

2.壓力與溫度：閥門的最大工作壓力（PN/Class）和介質溫度范圍。

3.管道尺寸：公稱通徑（DN）。

4.連接方式：法蘭、對夾、螺紋等，常用法蘭連接。

5.閥門類型：標準球閥還是V型調節球閥？需要切斷還是調節？

6.材料選擇：

閥體材質：WCB（碳鋼）、CF8/CF8M（304/316不銹鋼）等。

球體硬化方式：硬鉻鍍層（適用一般工況）、碳化鎢噴涂（適用極端惡劣工況）。

閥座材料：PTFE,RPTFE,PPL,金屬。

7.氣動執行器規格：

所需扭矩（由閥門尺寸和壓差決定）。

氣源壓力（通常為0.4~0.7MPa）。

作用形式（雙作用/單作用）。

附件要求（電磁閥、限位開關等）。

總結：氣動耐磨球閥是現代工業中處理磨損性介質的關鍵設備。正確選擇和使用一款適合工況的耐磨球閥，對于保證生產流程的連續性、降低維護成

本和提升系統自動化水平至關重要。