液氨使用中球阀和截止阀的选择需结合工况特性(压力、温度、流量、调节需求等)及两者的性能差异综合判断,并非简单 “都可以”。以下从核心特性、适用场景及限制条件展开分析:
液氨作为低温(沸点 - 33℃)、中高压(常见工作压力 1.6-25MPa)、有毒且易挥发的介质,对阀门的核心要求包括:
密封可靠性:零泄漏是底线,避免氨蒸气泄漏引发中毒、爆炸风险;
耐低温与耐腐蚀性:液氨含水时呈弱碱性,需阀门材料(阀体、密封件)耐氨腐蚀,且低温下不脆化;
流阻与流通能力:减少输送能耗,避免局部节流导致的温度骤降或气蚀;
操作与维护便利性:频繁启闭或调节时需结构稳定,不易卡堵(液氨可能含微量杂质)。
1. 球阀的优势与适用场景
结构特点:通过球体旋转(90° 开闭)控制通断,流道呈直通式,全开时流阻极小(ζ≈0.1-0.5),密封面为球面与阀座的线接触,硬密封(如金属对金属)可耐受杂质磨损。
适配液氨的核心优势:
密封性能优异:O 型球阀全关时无泄漏,V 型球阀可实现比例调节(调节精度中等),适合需要严格切断或粗略调节的场景;
耐低温与抗杂质:阀体采用低温钢(如 LCB、LC3)、密封件用耐氨橡胶(如 EPDM)或金属硬密封,可适应 - 40℃以下工况,且球体不易卡堵(杂质易通过直通流道);
操作高效:90° 快速启闭,适合频繁操作的管道(如储罐进出料阀),且电动 / 气动驱动响应快,便于自动化控制。
适用场景:
---大口径管道(DN50 以上)的主切断阀(如液氨储罐出口、总管输送);
---高流量、无频繁调节需求的工况(如氨制冷系统的输液管);
---含微量杂质(如压缩机带出的润滑油颗粒)的液氨介质。
2. 截止阀的优势与适用场景
结构特点:通过阀芯(盘形或针形)升降实现开闭,流道呈直角转弯,全开时流阻大(ζ≈6-10),密封面为平面或锥面,软密封(如 PTFE)或硬密封(金属)均可。
适配液氨的核心优势:
调节精度高:阀芯线性升降,适合小流量(DN50 以下)的精确调节(如蒸发器进料量控制);
密封稳定性好:关闭时阀芯与阀座紧密贴合,尤其波纹管密封截止阀可消除阀杆填料泄漏风险,适合剧毒介质的小口径控制。
适用场景:
---小口径管道(DN15-DN50)的流量调节(如液氨加注计量、蒸发器入口控制阀);
---低流量、需精确控制流速的工况(如化工反应釜的液氨进料阀);
---对调节线性要求高的系统(如温控回路中的流量微调)。
球阀的禁忌:
---不宜用于需要频繁半开调节的场景(半开时介质高速冲刷球体与阀座,易导致密封面磨损,缩短寿命);
---低温下需选择全通径球阀,避免缩径设计导致的局部节流(可能引发液氨气化,加剧磨损)。
截止阀的禁忌:
---大口径(DN100 以上)不适用,因流阻过大导致能耗激增,且操作力矩大(手动操作困难);
---含杂质较多的液氨介质慎用(杂质易沉积在阀芯与阀座之间,导致关不严或卡堵)。
优先选球阀:大口径输送、频繁启闭、含微量杂质、无需精确调节的液氨管道(如储罐出口、总管切断);
优先选截止阀:小口径、需精确调节流量、低杂质的液氨系统(如计量加注、蒸发器进料);
共性要求:无论选哪种,阀体材质需满足低温(-40℃以下)和耐氨腐蚀(如低温碳钢、不锈钢 316),密封件避免使用不耐氨的材料(如丁腈橡胶),且必须符合 GB/T 24925《低温阀门技术条件》及 TSG D0001《压力管道安全技术规程》。
实际应用中,两者可搭配使用(如总管球阀切断 + 支管截止阀调节),需结合具体参数(压力、口径、流量、调节需求)由工艺设计确定。