在使用水隔離渣漿泵輸送泥漿的系統(tǒng)中，為了節(jié)省鋪設(shè)外部管道的投資，通常設(shè)計(jì)兩臺(tái)水隔離渣漿泵共用一條泥漿輸送管道(設(shè)備配置為一臺(tái)泵運(yùn)行，另一臺(tái)泵備用)。在這種情況下，為了確保泵和管道之間的正確連接，使用兩個(gè)截止閥進(jìn)行過(guò)渡切換。然而，當(dāng)截止閥的公稱直徑超過(guò)150毫米時(shí)，手動(dòng)開啟扭矩很大。在泥漿的沖刷下，截止閥的密封部分磨損很快，導(dǎo)致閥門關(guān)閉時(shí)內(nèi)漏，進(jìn)口閥報(bào)廢。因此，美國(guó)MILLER(米勒)設(shè)計(jì)了一個(gè)三通球閥來(lái)代替原來(lái)管道中的兩個(gè)截止閥。

美國(guó)MILLER(米勒)當(dāng)泥漿流過(guò)進(jìn)口三通球閥左側(cè)時(shí)，球體在泥漿的推動(dòng)下向右滾動(dòng)，直到與右側(cè)閥座接觸。此時(shí)，球和閥座將關(guān)閉右側(cè)管道，使泥漿只能從左側(cè)進(jìn)入，從中間管道流出。如需改變方向，只需停止左隔水泥漿泵，啟動(dòng)右泵，使球體向左滾動(dòng)并與左閥座接觸，使泥漿從右側(cè)進(jìn)入，從中間管道流出，實(shí)現(xiàn)泵與管道的切換，替代原進(jìn)口截止閥的切斷功能。當(dāng)泥漿流過(guò)三通球閥時(shí)，球離開流動(dòng)段，被沖刷的部分很小。它的過(guò)流成分只有閥座，是圓形的，流動(dòng)阻力很小。為了實(shí)現(xiàn)泥漿順利換向，三通球閥兩側(cè)各配有兩個(gè)小直徑卸料閥(50ram)。當(dāng)泥漿需要換向時(shí)，打開球?qū)γ娴男读祥y，降低那里的壓力，以保證球滾向低壓側(cè)，并使其與低壓側(cè)的閥座緊密接觸。相反，如果另一側(cè)的卸荷閥打開，球也會(huì)滾向卸荷閥打開的一側(cè)。當(dāng)三通球閥反向時(shí)，卸荷閥起輔助作用，當(dāng)泥漿正常循環(huán)時(shí)，卸荷閥總是完全關(guān)閉。

三通球閥采用卡式結(jié)構(gòu)，閥體為焊接結(jié)構(gòu)。該閥結(jié)構(gòu)緊湊，壁厚均勻。該閥門生產(chǎn)周期短，成本低，安裝方便。與其他類型的閥門相比，這種結(jié)構(gòu)的閥體對(duì)~rq-和設(shè)計(jì)尺寸的精度要求相對(duì)較低。閥體強(qiáng)度可以計(jì)算為薄。

墻體計(jì)算公式的確定。在s+c公式中——考慮腐蝕裕量后的閥體壁厚，mm——閥體內(nèi)腔最大內(nèi)徑，mm——設(shè)計(jì)壓力，公稱壓力PN，MPa。

[l]-材料的容許拉伸應(yīng)力，MPa

c——附加余量，毫米

閥體壁厚的計(jì)算除了強(qiáng)度外，還應(yīng)考慮剛度和耐磨性，因此其最小壁厚≥6ram較為合適。

球體是易損件，延長(zhǎng)其使用壽命是其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要目的。目前，浮動(dòng)球閥的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，這是因?yàn)楦?dòng)球在工作時(shí)與閥座的接觸位置自身不斷變化，使其磨損均勻，并具有無(wú)需導(dǎo)向就能自動(dòng)回到原來(lái)位置的能力，從而擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，延長(zhǎng)了使用壽命。浮動(dòng)球閥的球體有多種形式，如實(shí)心鋼球、空心鋼球和橡膠鋼芯球。對(duì)于水隔離渣漿泵輸送系統(tǒng)，目前園區(qū)的工作壓力在2.5MPa以下，橡膠鋼芯球比純鋼球具有更好的耐磨性。使用壽命長(zhǎng)，密封更可靠。為了防止球面磨損，密封比壓應(yīng)滿足qM。

確保密封所需的質(zhì)量管理特定壓力，兆帕

c——密封面的材料常數(shù)

——選擇密封面材料時(shí)考慮介質(zhì)壓力。

對(duì)比壓力值的影響系數(shù)

——介質(zhì)工作壓力，兆帕

BM-密封面寬度，m

口-實(shí)際比壓力，MPa

[q]——密封面材料的允許比壓

對(duì)于中等硬度的橡膠

4-16pn

實(shí)際比壓由閥座和介質(zhì)壓力的實(shí)際接觸面積決定。密封面材料的允許比壓是根據(jù)閥座和球體中較軟的材料來(lái)計(jì)算的，即選用中等硬度的橡膠，通常為5MPa。球的橡膠厚度為20-25毫米，橡膠層薄的球容易磨損，橡膠層厚的球容易變形并從閥座孔中擠出。制作球體時(shí)，橡膠和鋼芯連接處不應(yīng)有油污。目前使用的橡膠是丁腈橡膠。硬度為AB5~ 90，鋼芯為鑄鐵，規(guī)格為~lNlmm、l~ 0irgn、~250mm、e ~ 31Xlrren。這種球體在2.5兆帕運(yùn)行時(shí)很少出現(xiàn)剝落和開裂，如果壓力超過(guò)2.5兆帕，橡膠層應(yīng)改為氪氣。3.3閥座的硬度、強(qiáng)度和耐腐蝕性。常用材料為40Cr，毛坯為鍛件，加工后的流動(dòng)段采用高邊淬火。