江苏LNG工业冷却剂系统低温球阀DQ41(F/H/W)

江苏液化天然气(LNG)乙烯丙烯系统低温球阀 江苏液氧液氮液氩系统低温球阀 江苏液态低温介质球阀 江苏工业冷却剂系统球阀 江苏低温工程领域球阀 江苏石油化工低温介质球阀 低温球阀的结构特点

（一）阀体

材料选择

阀体作为低温球阀的主要承压部件，需要承受低温介质的压力和温度变化。因此，通常选用能在低温环境下保持良好力学性能的材料，如奥氏体不锈钢（304、316L 等）。这些材料具有的低温韧性，能有效防止在低温下发生脆性断裂，确保阀体的安全可靠运行。

结构设计

阀体的结构设计需考虑流体的顺畅流通和减少压力损失。一般采用直通式或三通式结构，内部流道光滑，尽量减少流道中的凸起和拐角，以降低流体在阀体内的阻力，提高流体输送效率。同时，阀体的壁厚根据工作压力和温度等参数进行计算，以足够的强度和耐压能力。

（二）球体

球体材料

球体直接与低温介质接触并控制其流通，对材料的要求。除了具备与阀体相似的低温性能外，还需要良好的耐磨性和耐腐蚀性。常用的球体材料有不锈钢镀硬铬、陶瓷等。不锈钢镀硬铬球体在低温韧性的同时，通过镀铬层提高了表面硬度和耐腐蚀性，适用于大多数低温介质场合；陶瓷球体则具有更高的硬度、耐磨性和化学稳定性，特别适用于含有颗粒杂质或腐蚀性较强的低温介质。

球体结构

球体通常设计为实心结构，以确保足够的强度和刚性，在低温高压环境下不会发生变形。球体表面经过精密加工，达到光洁度，以与阀座之间的良好密封性能。同时，球体上开有与管道内径相同的通孔，当球体旋转至通孔与管道轴线重合时，阀门开启，介质可顺畅通过；当球体旋转 90°，通孔与管道轴线垂直时，阀门关闭，阻断介质流通。

（三）阀座

密封材料

阀座的密封性能是低温球阀的关键性能指标之一。由于低温环境的特殊性，密封材料需要具备在低温下仍能保持良好弹性和密封性的特性。常见的低温阀座密封材料有聚四氟乙烯（PTFE）及其改性材料、金属密封材料等。PTFE 具有极低的摩擦系数和良好的化学稳定性，在低温下能保持一定的弹性，可有效实现密封。其改性材料通过添加玻璃纤维、石墨等增强材料，进一步提高了密封性能和耐磨性能。金属密封材料如不锈钢、镍基合金等，适用于高温、高压且对密封要求低温场合，通过金属间的紧密贴合实现密封。

阀座结构

阀座结构设计为浮动式或固定式。浮动式阀座在介质压力作用下，能自动向球体方向移动，实现更好的密封效果。当阀门关闭时，介质压力将阀座推向球体，使阀座与球体紧密贴合，形成密封副，阻止介质泄漏。固定式阀座则通过机械固定的方式安装在阀体上，结构相对简单，适用于一些对密封性能要求相对较低、工作压力稳定的场合。

（四）阀杆

阀杆材料

阀杆负责传递操作力矩，驱动球体旋转，因此需要具备良好的强度、韧性和抗扭性能。在低温环境下，阀杆材料通常选用与阀体相同或相似的低温合金钢，如经过特殊热处理的 304L、316L 不锈钢等，以确保在低温下阀杆不会发生脆断，阀门的正常操作。

阀杆密封结构

阀杆与阀体之间的密封至关重要，防止介质沿阀杆泄漏。常见的阀杆密封结构有填料密封和波纹管密封。填料密封一般采用聚四氟乙烯、柔性石墨等材料制成的填料，通过压紧填料对阀杆形成径向压力，实现密封。波纹管密封则利用波纹管的弹性变形来补偿阀杆的运动，同时阻止介质泄漏。波纹管密封具有密封性能可靠、无泄漏等优点，特别适用于对泄漏要求严格的低温场合，如液化天然气（LNG）输送系统。

三、江苏液化天然气(LNG)乙烯丙烯系统低温球阀 江苏液氧液氮液氩系统低温球阀 江苏液态低温介质球阀 江苏工业冷却剂系统球阀 江苏低温工程领域球阀 江苏石油化工低温介质球阀  低温球阀的工作原理

（一）开启过程

当需要开启低温球阀时，通过手动或电动、气动等驱动装置施加扭矩于阀杆。阀杆在扭矩作用下开始旋转，由于阀杆与球体通过键或其他连接方式紧密相连，球体随之同步旋转。随着球体的旋转，球体上的通孔逐渐与管道轴线重合。当球体旋转至通孔与管道轴线一致时，阀门达到全开状态，此时低温介质可在管道内自由流动，阻力小。在开启过程中，阀座与球体之间的密封副逐渐分离，密封力减小，直至脱离接触，介质开始流通。

（二）关闭过程

关闭低温球阀时，驱动装置反向施加扭矩于阀杆，阀杆带动球体反向旋转。随着球体的转动，球体上的通孔逐渐偏离管道轴线，低温介质的流通通道逐渐减小。当球体旋转 90°，通孔与管道轴线垂直时，阀门关闭，介质被阻断。在关闭过程中，阀座与球体之间的密封副逐渐接触并压紧，密封力逐渐增大。对于浮动式阀座结构，介质压力会进一步将阀座推向球体，增强密封效果，确保阀门在关闭状态下无泄漏。

（三）密封原理

初始密封

在阀门安装调试完成后，未通入介质时，阀座与球体之间通过预紧力实现初始密封。预紧力一般通过阀座的安装结构或调整垫片等方式施加，使阀座与球体紧密贴合，形成初始的密封面，阻止空气等外界介质进入阀门内部。

工作密封

当低温介质通入阀门后，在阀门开启状态下，介质压力作用于球体和阀座。对于浮动式阀座，介质压力会将阀座进一步推向球体，使密封面之间的接触压力增大，从而提高密封性能。在阀门关闭状态下，介质压力全部作用在密封面上，形成强大的密封力，确保介质不会泄漏。对于金属密封的低温球阀，在低温环境下，金属材料会发生一定的收缩，使密封面之间的贴合更加紧密，进一步增强密封效果。

四、低温球阀的应用范围

（一）能源行业

液化天然气（LNG）领域

LNG 生产过程：在 LNG 生产厂中，低温球阀广泛应用于天然气的净化、液化以及储存等环节。例如，在天然气液化装置中，需要将高压常温的天然气冷却至 - 162℃左右使其液化。在这个过程中，低温球阀用于控制冷却剂的流量和流向，确保天然气能够均匀、地被冷却液化。同时，在 LNG 储罐的进出口管道上，安装有低温球阀，用于控制 LNG 的充装和输出，储罐的安全运行。

LNG 运输环节：在 LNG 运输船上，低温球阀是管道系统中的关键部件。LNG 运输船需要将大量的 LNG 从生产地运输到消费地，运输过程中需要确保 LNG 的安全输送。低温球阀安装在船上的 LNG 输送管道、装卸臂等部位，用于控制 LNG 的装卸和输送过程，防止泄漏，保障运输安全。此外，在 LNG 接收站，低温球阀同样用于 LNG 的卸载、储存和再气化等工艺流程中，实现对 LNG 的控制和安全管理。

液氢领域

氢能源制取与储存：随着氢能源的发展，液氢作为一种的氢储存方式，其生产和储存过程对低温阀门的需求日益增加。在液氢制取过程中，需要将氢气冷却至 - 253℃左右使其液化。低温球阀用于控制冷却过程中的氢气流量和压力，确保液化过程的稳定进行。在液氢储存罐的进出口管道上，安装有低温球阀，用于控制液氢的充装和取用，储存罐的安全。由于液氢的特殊性，对低温球阀的密封性能、材料兼容性等方面提出了更高的要求，需要采用特殊的材料和密封结构，以防止氢气泄漏和发生安全事故。

氢燃料电池汽车加氢站：在氢燃料电池汽车加氢站中，低温球阀用于控制液氢的输送和加注过程。加氢站需要将液氢从储存罐输送到加氢枪，为氢燃料电池汽车加注燃料。低温球阀在这个过程中起到了控制流量、压力和安全切断的作用，确保加氢过程的、安全进行。

（二）江苏液化天然气(LNG)乙烯丙烯系统低温球阀 江苏液氧液氮液氩系统低温球阀 江苏液态低温介质球阀 江苏工业冷却剂系统球阀 江苏低温工程领域球阀 江苏石油化工低温介质球阀  化工行业

低温液体输送

乙烯、丙烯等低温化工原料输送：在化工生产中，乙烯、丙烯等低温化工原料通常以液态形式储存和输送。低温球阀用于这些低温液体管道的开启、关闭和流量调节，确保化工原料能够准确地输送到各个生产环节。例如，在乙烯裂解装置中，需要将液态乙烯输送到裂解炉进行裂解反应，低温球阀安装在乙烯输送管道上，控制乙烯的进料量和进料时机，裂解反应的顺利进行。

制冷剂输送：在制冷系统中，制冷剂如液氨、氟利昂等在低温下工作。低温球阀用于控制制冷剂的循环流量和流向，实现制冷系统的温度调节和控制。例如，在大型冷库的制冷系统中，低温球阀安装在制冷剂管道上，根据冷库内的温度变化，调节制冷剂的流量，保持冷库内的温度稳定。

低温化学反应过程

某些特殊化学反应需要在低温环境下进行：在一些化工合成反应中，为了获得特定的反应产物或提高反应选择性，需要在低温环境下进行反应。低温球阀用于控制反应原料的进料和产物的出料，以及反应过程中的压力调节。例如，在某些药物合成过程中，需要在低温下将多种原料混合反应，低温球阀用于控制原料的加入量和反应时间，确保反应的准确性和一致性。

（三）航天航空领域

火箭推进剂输送系统

液氧、液氮等推进剂输送：在火箭发射系统中，液氧、液氮等低温液体作为火箭推进剂的重要组成部分，需要通过的输送系统将其输送到火箭发动机中。低温球阀安装在推进剂输送管道上，用于控制推进剂的流量、压力和输送时机。在火箭发射前的准备阶段，低温球阀确保推进剂能够准确地加注到火箭的储存罐中；在火箭发射过程中，低温球阀根据飞行程序的要求，控制推进剂的输送量，为火箭发动机提供稳定的动力支持。

低温阀门的可靠性要求：由于火箭发射任务的特殊性，对低温球阀的可靠性、安全性和响应速度提出了要求。任何一个阀门的故障都可能导致火箭发射失败，造成的损失。因此，航天领域使用的低温球阀在设计、制造和检测过程中，都采用了技术和标准，确保其在环境下能够可靠地工作。

航空发动机低温系统

航空发动机燃油系统中的低温阀门：在航空发动机的燃油系统中，为了燃油在低温高空环境下能够正常输送和雾化，需要使用低温球阀等阀门设备。低温球阀用于控制燃油的流量和压力，确保发动机在不同飞行条件下都能获得稳定的燃油供应。例如，在飞机高空巡航时，外界环境温度极低，燃油系统中的低温球阀能够根据发动机的需求，调节燃油流量，发动机的运行。

对阀门性能的严格要求：航空发动机对低温球阀的性能要求同样严格，除了具备良好的低温性能和密封性能外，还需要满足轻量化、高可靠性和命等要求。为了减轻飞机的重量，提高燃油效率，航空发动机低温球阀通常采用高强度、低密度的材料制造，同时通过优化设计和制造工艺，提高阀门的性能和可靠性。

（四）其他领域

深冷设备与低温试验装置

深冷设备中的低温球阀应用：在深冷设备如低温冰箱、低温冷冻机等中，低温球阀用于控制制冷介质的循环和温度调节。这些设备通常需要将温度降低到极低的水平，如 - 80℃甚至更低，低温球阀在其中起到了关键的控制作用，确保设备能够稳定地达到并保持所需的低温环境。

低温试验装置中的阀门作用：在科研机构和企业的低温试验装置中，低温球阀用于模拟各种低温环境下的流体控制实验。例如，在材料低温性能测试实验中，需要通过低温球阀控制低温介质的流量和压力，对材料进行不同条件下的低温测试，以研究材料在低温环境下的力学性能、物理性能等变化规律。

天然气储备与调峰设施

地下储气库注采系统：在天然气地下储气库的注采系统中，低温球阀用于控制天然气的注入和采出。在天然气供应淡季，通过低温球阀将多余的天然气注入地下储气库进行储存；在天然气供应旺季，通过低温球阀将储气库中的天然气采出，输送到管网中，满足市场需求。低温球阀在这个过程中起到了控制流量和压力的作用，确保储气库的安全运行和天然气的稳定供应。

LNG 调峰站：LNG 调峰站作为城市天然气供应的重要补充设施，在天然气需求高峰时，将储存的 LNG 气化后输送到城市管网中。低温球阀在 LNG 调峰站的 LNG 储存、气化和输送过程中广泛应用，用于控制 LNG 的流量和压力，实现对城市天然气供应的有效调节和保障。