開關球浮動密封工作條件

圖5是圖1中處在關閉狀態的開關球與閥座。圖5中p為介質壓強；Fh為座對球的安裝夾持力(代表圖1中的閥體)；Fs  =Asp，為球的浮動密封力(介質對球的推力)；Fu=  (Ae+Ac)p，為座的介質去密封力，即介質對座的推力；As為球的介質作用面積，即直徑Ds對應圓面積；Ae為座的中腔裸露面積，即裸露環的流通面積；Ac為座的球覆蓋面積，即覆蓋環的流通面積；Au=Ae+Ac，為座的介質作用面積；Ds為座的球作用直徑，Do為座外徑，Di為座內徑，De為座的通道裸露環流通面積Aep對應的直徑。 

對于如圖5所示的浮動球閥，當Fs≤Fh時，右邊下游閥座與開關球間的作用力是Fh(此時的Fs至多是全部取代左邊上游   閥座對球的安裝夾持力Fh，并不增加球與下游閥座間的作用力)；當Fs>Fh時，下游閥座與開關球間的作用力是Fs而不是Fh(此時的Fh已被Fs全部取代)。也就是說，對于浮動球閥，開關球與閥座間的密封作用力不是Fh就是Fs，浮動球閥的開關密封不是靠閥座對球的安裝夾持力Fh就是靠開關球的浮動密封力Fs實現，不可能靠二者同時起作用。但無論哪個起作用，根據美國《ASME鍋爐與壓力容器法規VIII卷1冊附錄2》的基本理念，二者都必須是座的介質去密封力的m倍(m為閥座抗干擾系數，其大小為密封面上的密封作用力比去密封作用力或介質的密封作用面積比去密封作用面積)，即Fh和Fs都必須等于m(Ae+Ac)p，否則在密封干擾脈沖到來時，浮動球閥無法抵抗密封脈沖干擾而維持可靠密封。所以，浮動球閥開關球的浮動密封工作條件是Fs=m(Ae+Ac)p>Fh，而且m越大越有利于提高閥的開關可靠性。