手动球阀的型号为Q41F。

　　与旋塞阀相比，手动球阀是一个1/4 旋转、直线通过物流的阀，他用圆形闭合元 件匹配圆形弹性体阀座以使阀座应力均匀。 球有一个物流通过的开口并安装在两 侧。 常见的手动球阀结构如图 3.4 所示。因为手动球阀的结构与它的自动化阀门 (球形控制阀)略有不同，其设计与球形控制阀有关。 手动球阀最佳用于开-关操作以及要求低准度的中等节流工况。在静的高压力降 节流工况， 球的进口将在一个长时间内不进动并与密封偏移，速度将导致冷流动 进入开口， 而在球的出口边缘和变形的弹性体之间产生干扰。当手动阀门自动化后，这种情况会被改正，因为球的运动更加频繁地响应变化位置的信号。

　　球阀也用于液体和气体两者的操作， 但是这种操作本质上必须是无磨损的，它们也可用 于负压和低温操作。 由于球阀微磨损的旋转运动， 用于残渣或工艺带有颗粒的操作是理想的，因为球 的开口在关闭时有分离或剪断颗粒的倾向。经常，长而薄的颗粒能在球的周边堵 塞和围住，导致高维护状态。

　　当球阀用于高腐蚀性化学药剂工况，例如盐酸、硫酸、废酸或酸盐水等，球和阀 体湿的表面要全部衬以聚四氟乙烯(它是惰性的和不渗漏的)。 手动球阀典型地用于尺寸大于 12in (DN300) ANSI150 级到 600 级的压力等级。

　　手动球阀设计

　　手动球阀特征为物流无阻碍的直线通过型，产生的阻力降极少。阀体形状可以是 各种各样的， 但最常见的是剖开型阀体 (参见图 3.4) 侧面进口的整体阀体 ， (图 3.5)或顶部入口的整体阀体(图 3.6)。阀体设计的确定因素是在阀体内部安 装球体的复杂性。 剖开型阀体的拆卸和再装配式最容易的，但它呢能存在带有附 加接头的问题， 此接头可受管线影响以及存在另一个潜在的泄漏通道。球阀的面 对面尺寸按 ANSI 标准 B16.10 规定，但某些压力等级或制造商专门设计的，可采 用闸阀面对面标准。面对面尺寸一般采用短的模式(ANSI 150 级)或长的模式 (较高的压力等级)。最常用的手动球阀断面连接时整体法兰连接。

　　根据内部阀体设计，球体本身可以为圆形也可以为圆锥形。球体的物流通过口， 自发提入口处开始缩小面积，约为近似于 75%阀体入口全面积。当需要较小压力 降时，例如用于开-关操作，或使用清洗较以清刷管线内径或防止管线内的节流 流动，则可使用全面积开口。与旋塞阀的阀杆为阀芯整体的一部分不同，手动球 阀的球体和阀杆是分开的。 球体顶部带有机加工或铸造成的键槽，一机加工的键 打入此键槽和阀杆底部的配合处。 虽然球阀的开口正常为全面积的或缩小面积的圆形流动通道，但也可采用有特征的球体(图 3.7)，它带有球状入口以提供正 确的物流到位的流动特性关系。为消灭死点也可用 C 形球体(图 3.8)。

　　当两个圆形阀座固定在球体上游和下游两侧时，通常叫做双阀座。双阀座设计成 要适应球体密封表面。 在中等压力降和使用弹性体阀座材料时，双阀座球阀是可 以得到吹泡严密的关闭。 几种其他阀座布置体不与阀杆固定，并允许通过键槽有 某些自由运动。 对于浮球， 上游的流体压力通过推动球体朝向候补或下游阀座而 有助于密封。另一种阀座结构涉及浮动阀座，此处球体被固定(叫做耳轴固定球 体)在两个支点，工艺压力将上游阀座推向球体密封表面。此阀座也可在组装过 程中，使用具有弹簧作用阀座被预加应力。

　　在阀体安装之后，此结构向耳轴安装 球体连续施加压力，同时顶部工件也向整个闭合元件施加负荷。 大多数阀座是由 PTFE 制造的，它提供色的吹泡严密的密封和包括大多数常用工 况的温度范围。丁钠橡胶-N 和尼龙材料也被采用，但可能被压力范围和工艺相 容性所限制。对较高温度可采用金属阀座和碳基材料，但通常泄漏率较高。 对球阀结构， 其阀杆通常用一个填料压紧盖和压盖法兰对填料环施加压力而密封 的。对于剖开阀体和两侧入口的阀体，阀杆是通过阀体安装的，而填料安装在阀 体上方。因为用键固定了槽，球体能被转动，因此键和槽与流动通道平行，并允 许球体自侧端进口及阀杆与杆键相关。

　　对于顶部进入的球阀， 它使用耳轴安装球体和弹簧负荷阀座，其球体既可是整体 的，也可是下立柱分离的，该立柱位于阀体底部。阀座放置于球体两侧并整体放 入阀体。由阀盖帽、填料盒、压盖法兰及独立的阀杆组成的顶部工件安装在球体 的上方。当拧紧阀盖帽螺栓时，其产生的压力压向阀座。阀盖帽和阀体之间的连 接点用垫片密封。

　　除去 PTFE 之外，衬里亦可采用 PVDF、PVDC、聚乙烯和聚丙烯。由于工况的腐蚀 特性， 衬里的球阀在其阀体外表面上应涂以耐腐蚀性涂层。虽然衬里阀门比正常 的阀门的费用较贵， 但它们比采用耐腐蚀金属的阀门则明显地便宜。衬里阀的一个缺点是塑料对塑料密封提供的挤出扭矩较高于金属对弹性体的密封。 为保证 1/4 旋转运动不会超出或不足阀的行程，使用了止动环。止动环机构使搬 手或手杆仅能旋转 90°。

　　手动球阀操作 在正常操作下， 当球体开口打开时与出口成一直线，则物流无阻碍地连续通过阀 门，如果使用权开口球体将产生很小的压力降。显然地，当使用缩减开口的球体 时则压力降增加。 当手动操纵器平行于管线时，球体的流动通道和阀体流动通道 成一直线，使全部物流通过闭合元件。当手动操纵器旋转到闭合位置，球体开口 边缘通过阀座旋转而开始运动到开口垂直物流。当达到全部 1/4 旋转时，开口与 物流完全垂直而切断物流。 在节流操作时，球体位于中间位置，物流经过阀门时，要经历两重阻力降(和旋 塞阀相似)。

　　进口开口的流动面积 阀芯旋转到远离全开位置而缩减，并在此点 产生压力降。物流然后运动到阀芯内部的全开口面积，在此处压力复原。随之出 口处又产生一节流。 使用能表示特征的球体时， 它能提供具体物流所到的位置。当球体通过阀座由全 开启位置旋转到闭合位置，在某一点上可见开口打开的与物流接触的具体数值， 直到全开位置时到达 100%。