低溫球閥（cryogenic ball valve）是2005年公布的航天科學(xué)技術(shù)名詞。隨著航天事業(yè)的發(fā)展，以液氫液氧為代表的低溫高能推進(jìn)劑得到了廣泛的應(yīng)用，液氫液氧火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的研制也取得了巨大的成功。目前一臺(tái)氫氧火箭發(fā)動(dòng)機(jī)上使用的各種低溫閥門量約X余臺(tái)，地面氫氧火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)使用量約X臺(tái)。在這些低溫閥門中低溫球閥以其獨(dú)特的液流及使用特性得到了極大的發(fā)展與應(yīng)用。低溫球閥適用于低溫液體貯運(yùn)設(shè)備的管理系統(tǒng)，具有開關(guān)靈活、密封可靠的特點(diǎn)，也可用于其他低溫和深冷介質(zhì)的管理系統(tǒng)。低溫球閥主要用于輸出液態(tài)低溫介質(zhì)如乙烯、液氧、液氫、液化天然氣、液化石油產(chǎn)品等低溫介質(zhì)。
球閥是由旋塞演變而來的,它的啟閉件作為一個(gè)球體,利用球體繞閥桿的軸線旋轉(zhuǎn)90o實(shí)現(xiàn)開啟和關(guān)閉的目的。球閥在管道上主要用于切斷、分配和改變介質(zhì)流動(dòng)方向,設(shè)計(jì)成V形開口的球閥還具有良好的流量調(diào)節(jié)功能。球閥不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封性能好,而且在一定的公稱通經(jīng)范圍內(nèi)體積較小、重量輕、材料耗用少、安裝尺寸小,并且驅(qū)動(dòng)力矩小,操作簡(jiǎn)便、易實(shí)現(xiàn)快速啟閉,球閥是近十幾年來發(fā)展快的閥門品種之一。特別是在美、日、德、法、意、西、英等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,球閥的使用非常廣泛,使用品種和數(shù)量仍在繼續(xù)擴(kuò)大,并向高溫、高壓、大口徑、高密封性、長(zhǎng)壽命、優(yōu)良的調(diào)節(jié)性能以及一閥多功能方向發(fā)展,其可靠性及其他性能指標(biāo)均達(dá)到較高水平,并已部分取代閘閥、截止閥、節(jié)流閥。隨著球閥的技術(shù)進(jìn)步,在可以預(yù)見的短時(shí)間內(nèi),特別是在石油天然氣管線上、煉油裂解裝置上以及核工業(yè)上將有更廣泛的應(yīng)用。此外,在其他工業(yè)中的大中型口徑、中低壓力領(lǐng)域,球閥也將會(huì)成為主導(dǎo)的閥門類型之一。球閥是本世紀(jì)50年代問世的一種閥門,在半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間里,球閥已發(fā)展成為一種主要的閥類。球閥主要用于截?cái)嗷蚪油ń橘|(zhì),也可用于流體的調(diào)節(jié)與控制,V型球閥能夠進(jìn)行的流量調(diào)節(jié)與控制,而三通球閥則用于分配介質(zhì)和改變介質(zhì)的流向。低溫球閥和普通球閥最大的區(qū)別在于適應(yīng)的環(huán)境溫度不同，低溫球閥可適應(yīng)溫度-196℃～540℃。
低溫球閥適用于的各種管路上，用于截?cái)嗷蚪油ü苈分械慕橘|(zhì)，選用不同材質(zhì)，可分別適用于不同的溫度和介質(zhì)，最低工作溫度為-196℃。低溫球閥的驅(qū)動(dòng)方式為手動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)、氣動(dòng)或電動(dòng)。低溫球閥一般采用法蘭連接，也可采用焊接連接。比如上海永龍閥門廠就生產(chǎn)多種低溫球閥系列，包括長(zhǎng)軸氣動(dòng)低溫球閥、氣動(dòng)低溫球閥、電動(dòng)低溫球閥、焊接式低溫球閥、對(duì)焊式低溫球閥、調(diào)節(jié)型電動(dòng)低溫球閥等。
低溫球閥產(chǎn)品特點(diǎn)：
1、采用了在閥芯上開設(shè)減壓孔的構(gòu)造。
2、墊片是使用了含有具有穩(wěn)定密封性的陶瓷填充材料。
3、閥體輕、尺寸小。為了減少閥體的熱損失，特別是為了保證閥門超低溫下的使用，特意設(shè)計(jì)成重量輕、尺寸小的閥體。
4、長(zhǎng)軸閥有低溫流體流經(jīng)的閥，采用長(zhǎng)閥桿形式，可以避開外部熱的作用使壓蓋保持常溫，以防止蓋密封件的性能降低。此長(zhǎng)度是通過計(jì)算、試驗(yàn)而得出的最佳長(zhǎng)度。
低溫球閥作用：
1、流體阻力小,球閥是所有閥類中流體阻力小的一種,即使是縮徑球閥,其流體阻力也相當(dāng)小。
2、開關(guān)迅速、方便,只要閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)90°,球閥就完成了全開或全關(guān)動(dòng)作,很容易實(shí)現(xiàn)快速啟閉。
3、密封性能好。球閥閥座密封圈一般采用聚四氟乙烯等彈性材料制造,易于保證密封,而且球閥的密封力隨著介質(zhì)壓力的增加而增大。
4、閥桿密封可靠。球閥啟閉時(shí)閥桿只作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),因此閥桿的填料密封不易被破壞,而且閥桿倒密封的密封力隨著介質(zhì)壓力的增加而增大。
5、球閥的啟閉只做90°轉(zhuǎn)動(dòng),故容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制和遠(yuǎn)距離控制,球閥可配置氣動(dòng)裝置、電動(dòng)裝置、液動(dòng)裝置、氣液聯(lián)動(dòng)裝置或電液聯(lián)動(dòng)裝置。
6、球閥通道平整光滑,不易沉積介質(zhì),可以進(jìn)行管線通球。
低溫球閥的標(biāo)準(zhǔn)：
公稱壓力或壓力級(jí)：PN1.0-32.0MPa、ANSI CLASS 150-900、JIS10-20K。
公稱通徑或口徑：DN6～900、NPS 1/4 ～36。
連接方式：法蘭、對(duì)焊、螺紋、承插焊等。
適用溫度：-196℃～540℃。
驅(qū)動(dòng)方式：手動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)、氣動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)、氣液聯(lián)動(dòng)、電液聯(lián)動(dòng)。
閥體材料：WCB、ZG1Cr18Ni9Ti、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti、CF8(304)、CF3(304L)、CF8M(316)、CF3M(316L)、Ti。選用不同的材質(zhì),可分別適用于水、蒸汽、油品、硝酸、醋酸、氧化性介質(zhì)、尿素等多種介質(zhì)。
低溫球閥的優(yōu)點(diǎn) ：
適用于經(jīng)常操作,啟閉迅速、輕便。
1. 流體阻力小。
2. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,相對(duì)體積小,重量輕,便于維修。
3. 密封性能好。
4. 不受安裝方向的限制,介質(zhì)的流向可任意。
5. 無振動(dòng),噪聲小。
低溫球閥安裝與維護(hù)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
1. 要留有閥柄旋轉(zhuǎn)的位置。
2. 不能用作節(jié)流。
3. 帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的球閥應(yīng)直立安裝。
低溫球閥是低溫液體輸送的重要設(shè)備之一。近年來，隨著航天、液化天然氣行業(yè)的快速發(fā)展，低溫球閥在航天事業(yè)、液化天然氣接收站、加油站、城市液化天然氣管網(wǎng)中得到了廣泛應(yīng)用。低溫球閥廣泛應(yīng)用于各種天然氣裝置、空分設(shè)備、石油化工尾氣分離設(shè)備等。一般是為了控制溫度的變化。各種氣體介質(zhì)在升溫時(shí)要?dú)饣瑲饣瘯r(shí)，體積會(huì)膨脹數(shù)百倍。