江蘇液化天然氣(LNG)乙烯丙烯系統低溫球閥 江蘇液氧液氮液氬系統低溫球閥 江蘇液態低溫介質專用球閥 江蘇工業冷卻劑系統專用球閥 江蘇低溫工程領域專用球閥 江蘇石油化工低溫介質專用球閥 低溫球閥的結構特點
（一）閥體
材料選擇
閥體作為低溫球閥的主要承壓部件，需要承受低溫介質的壓力和溫度變化。因此，通常選用能在低溫環境下保持良好力學性能的材料，如奧氏體不銹鋼（304、316L 等）。這些材料具有優異的低溫韌性，能有效防止在低溫下發生脆性斷裂，確保閥體的安全可靠運行。
結構設計
閥體的結構設計需考慮流體的順暢流通和減少壓力損失。一般采用直通式或三通式結構，內部流道光滑，盡量減少流道中的凸起和拐角，以降低流體在閥體內的阻力，提高流體輸送效率。同時，閥體的壁厚根據工作壓力和溫度等參數進行精確計算，以保證足夠的強度和耐壓能力。
（二）球體
球體材料
球體直接與低溫介質接觸并控制其流通，對材料的要求。除了具備與閥體相似的低溫性能外，還需要良好的耐磨性和耐腐蝕性。常用的球體材料有不銹鋼鍍硬鉻、陶瓷等。不銹鋼鍍硬鉻球體在保證低溫韌性的同時，通過鍍鉻層提高了表面硬度和耐腐蝕性，適用于大多數低溫介質場合；陶瓷球體則具有更高的硬度、耐磨性和化學穩定性，特別適用于含有顆粒雜質或腐蝕性較強的低溫介質。
球體結構
球體通常設計為實心結構，以確保足夠的強度和剛性，在低溫高壓環境下不會發生變形。球體表面經過精密加工，達到光潔度，以保證與閥座之間的良好密封性能。同時，球體上開有與管道內徑相同的通孔，當球體旋轉至通孔與管道軸線重合時，閥門開啟，介質可順暢通過；當球體旋轉 90°，通孔與管道軸線垂直時，閥門關閉，阻斷介質流通。
（三）閥座
密封材料
閥座的密封性能是低溫球閥的關鍵性能指標之一。由于低溫環境的特殊性，密封材料需要具備在低溫下仍能保持良好彈性和密封性的特性。常見的低溫閥座密封材料有聚四氟乙烯（PTFE）及其改性材料、金屬密封材料等。PTFE 具有極低的摩擦系數和良好的化學穩定性，在低溫下能保持一定的彈性，可有效實現密封。其改性材料通過添加玻璃纖維、石墨等增強材料，進一步提高了密封性能和耐磨性能。金屬密封材料如不銹鋼、鎳基合金等，適用于高溫、高壓且對密封要求低溫場合，通過金屬間的緊密貼合實現密封。
閥座結構
閥座結構設計為浮動式或固定式。浮動式閥座在介質壓力作用下，能自動向球體方向移動，實現更好的密封效果。當閥門關閉時，介質壓力將閥座推向球體，使閥座與球體緊密貼合，形成密封副，阻止介質泄漏。固定式閥座則通過機械固定的方式安裝在閥體上，結構相對簡單，適用于一些對密封性能要求相對較低、工作壓力穩定的場合。
（四）閥桿
閥桿材料
閥桿負責傳遞操作力矩，驅動球體旋轉，因此需要具備良好的強度、韌性和抗扭性能。在低溫環境下，閥桿材料通常選用與閥體相同或相似的低溫合金鋼，如經過特殊熱處理的 304L、316L 不銹鋼等，以確保在低溫下閥桿不會發生脆斷，保證閥門的正常操作。
閥桿密封結構
閥桿與閥體之間的密封至關重要，防止介質沿閥桿泄漏。常見的閥桿密封結構有填料密封和波紋管密封。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，通過壓緊填料對閥桿形成徑向壓力，實現密封。波紋管密封則利用波紋管的彈性變形來補償閥桿的運動，同時阻止介質泄漏。波紋管密封具有密封性能可靠、無泄漏等優點，特別適用于對泄漏要求嚴格的低溫場合，如液化天然氣（LNG）輸送系統。
三、江蘇液化天然氣(LNG)乙烯丙烯系統低溫球閥 江蘇液氧液氮液氬系統低溫球閥 江蘇液態低溫介質專用球閥 江蘇工業冷卻劑系統專用球閥 江蘇低溫工程領域專用球閥 江蘇石油化工低溫介質專用球閥 低溫球閥的工作原理
（一）開啟過程
當需要開啟低溫球閥時，通過手動或電動、氣動等驅動裝置施加扭矩于閥桿。閥桿在扭矩作用下開始旋轉，由于閥桿與球體通過鍵或其他連接方式緊密相連，球體隨之同步旋轉。隨著球體的旋轉，球體上的通孔逐漸與管道軸線重合。當球體旋轉至通孔與管道軸線一致時，閥門達到全開狀態，此時低溫介質可在管道內自由流動，阻力最小。在開啟過程中，閥座與球體之間的密封副逐漸分離，密封力減小，直至脫離接觸，介質開始流通。
（二）關閉過程
關閉低溫球閥時，驅動裝置反向施加扭矩于閥桿，閥桿帶動球體反向旋轉。隨著球體的轉動，球體上的通孔逐漸偏離管道軸線，低溫介質的流通通道逐漸減小。當球體旋轉 90°，通孔與管道軸線垂直時，閥門關閉，介質被阻斷。在關閉過程中，閥座與球體之間的密封副逐漸接觸并壓緊，密封力逐漸增大。對于浮動式閥座結構，介質壓力會進一步將閥座推向球體，增強密封效果，確保閥門在關閉狀態下無泄漏。
（三）密封原理
初始密封
在閥門安裝調試完成后，未通入介質時，閥座與球體之間通過預緊力實現初始密封。預緊力一般通過閥座的安裝結構或調整墊片等方式施加，使閥座與球體緊密貼合，形成初始的密封面，阻止空氣等外界介質進入閥門內部。
工作密封
當低溫介質通入閥門后，在閥門開啟狀態下，介質壓力作用于球體和閥座。對于浮動式閥座，介質壓力會將閥座進一步推向球體，使密封面之間的接觸壓力增大，從而提高密封性能。在閥門關閉狀態下，介質壓力全部作用在密封面上，形成強大的密封力，確保介質不會泄漏。對于金屬密封的低溫球閥，在低溫環境下，金屬材料會發生一定的收縮，使密封面之間的貼合更加緊密，進一步增強密封效果。
四、低溫球閥的應用范圍
（一）能源行業
液化天然氣（LNG）領域
LNG 生產過程：在 LNG 生產廠中，低溫球閥廣泛應用于天然氣的凈化、液化以及儲存等環節。例如，在天然氣液化裝置中，需要將高壓常溫的天然氣冷卻至 - 162℃左右使其液化。在這個過程中，低溫球閥用于控制冷卻劑的流量和流向，確保天然氣能夠均勻、高效地被冷卻液化。同時，在 LNG 儲罐的進出口管道上，安裝有低溫球閥，用于控制 LNG 的充裝和輸出，保證儲罐的安全運行。
LNG 運輸環節：在 LNG 運輸船上，低溫球閥是管道系統中的關鍵部件。LNG 運輸船需要將大量的 LNG 從生產地運輸到消費地，運輸過程中需要確保 LNG 的安全輸送。低溫球閥安裝在船上的 LNG 輸送管道、裝卸臂等部位，用于控制 LNG 的裝卸和輸送過程，防止泄漏，保障運輸安全。此外，在 LNG 接收站，低溫球閥同樣用于 LNG 的卸載、儲存和再氣化等工藝流程中，實現對 LNG 的精確控制和安全管理。
液氫領域
氫能源制取與儲存：隨著氫能源的發展，液氫作為一種高效的氫儲存方式，其生產和儲存過程對低溫閥門的需求日益增加。在液氫制取過程中，需要將氫氣冷卻至 - 253℃左右使其液化。低溫球閥用于控制冷卻過程中的氫氣流量和壓力，確保液化過程的穩定進行。在液氫儲存罐的進出口管道上，安裝有低溫球閥，用于控制液氫的充裝和取用，保證儲存罐的安全。由于液氫的特殊性，對低溫球閥的密封性能、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結構，以防止氫氣泄漏和發生安全事故。
氫燃料電池汽車加氫站：在氫燃料電池汽車加氫站中，低溫球閥用于控制液氫的輸送和加注過程。加氫站需要將液氫從儲存罐輸送到加氫槍，為氫燃料電池汽車加注燃料。低溫球閥在這個過程中起到了精確控制流量、壓力和安全切斷的作用，確保加氫過程的高效、安全進行。
（二）江蘇液化天然氣(LNG)乙烯丙烯系統低溫球閥 江蘇液氧液氮液氬系統低溫球閥 江蘇液態低溫介質專用球閥 江蘇工業冷卻劑系統專用球閥 江蘇低溫工程領域專用球閥 江蘇石油化工低溫介質專用球閥 化工行業
低溫液體輸送
乙烯、丙烯等低溫化工原料輸送：在化工生產中，乙烯、丙烯等低溫化工原料通常以液態形式儲存和輸送。低溫球閥用于這些低溫液體管道的開啟、關閉和流量調節，確保化工原料能夠準確地輸送到各個生產環節。例如，在乙烯裂解裝置中，需要將液態乙烯輸送到裂解爐進行裂解反應，低溫球閥安裝在乙烯輸送管道上，控制乙烯的進料量和進料時機，保證裂解反應的順利進行。
制冷劑輸送：在制冷系統中，制冷劑如液氨、氟利昂等在低溫下工作。低溫球閥用于控制制冷劑的循環流量和流向，實現制冷系統的溫度調節和控制。例如，在大型冷庫的制冷系統中，低溫球閥安裝在制冷劑管道上，根據冷庫內的溫度變化，調節制冷劑的流量，保持冷庫內的溫度穩定。
低溫化學反應過程
某些特殊化學反應需要在低溫環境下進行：在一些化工合成反應中，為了獲得特定的反應產物或提高反應選擇性，需要在低溫環境下進行反應。低溫球閥用于控制反應原料的進料和產物的出料，以及反應過程中的壓力調節。例如，在某些藥物合成過程中，需要在低溫下將多種原料混合反應，低溫球閥用于精確控制原料的加入量和反應時間，確保反應的準確性和一致性。
（三）航天航空領域
火箭推進劑輸送系統
液氧、液氮等推進劑輸送：在火箭發射系統中，液氧、液氮等低溫液體作為火箭推進劑的重要組成部分，需要通過精確的輸送系統將其輸送到火箭發動機中。低溫球閥安裝在推進劑輸送管道上，用于控制推進劑的流量、壓力和輸送時機。在火箭發射前的準備階段，低溫球閥確保推進劑能夠準確地加注到火箭的儲存罐中；在火箭發射過程中，低溫球閥根據飛行程序的要求，精確控制推進劑的輸送量，為火箭發動機提供穩定的動力支持。
低溫閥門的可靠性要求：由于火箭發射任務的特殊性，對低溫球閥的可靠性、安全性和響應速度提出了要求。任何一個閥門的故障都可能導致火箭發射失敗，造成巨大的損失。因此，航天領域使用的低溫球閥在設計、制造和檢測過程中，都采用了技術和標準，確保其在環境下能夠可靠地工作。
航空發動機低溫系統
航空發動機燃油系統中的低溫閥門：在航空發動機的燃油系統中，為了保證燃油在低溫高空環境下能夠正常輸送和霧化，需要使用低溫球閥等閥門設備。低溫球閥用于控制燃油的流量和壓力，確保發動機在不同飛行條件下都能獲得穩定的燃油供應。例如，在飛機高空巡航時，外界環境溫度極低，燃油系統中的低溫球閥能夠根據發動機的需求，精確調節燃油流量，保證發動機的高效運行。
對閥門性能的嚴格要求：航空發動機對低溫球閥的性能要求同樣嚴格，除了具備良好的低溫性能和密封性能外，還需要滿足輕量化、高可靠性和長壽命等要求。為了減輕飛機的重量，提高燃油效率，航空發動機低溫球閥通常采用高強度、低密度的材料制造，同時通過優化設計和制造工藝，提高閥門的性能和可靠性。
（四）其他領域
深冷設備與低溫試驗裝置
深冷設備中的低溫球閥應用：在深冷設備如低溫冰箱、低溫冷凍機等中，低溫球閥用于控制制冷介質的循環和溫度調節。這些設備通常需要將溫度降低到極低的水平，如 - 80℃甚至更低，低溫球閥在其中起到了關鍵的控制作用，確保設備能夠穩定地達到并保持所需的低溫環境。
低溫試驗裝置中的閥門作用：在科研機構和企業的低溫試驗裝置中，低溫球閥用于模擬各種低溫環境下的流體控制實驗。例如，在材料低溫性能測試實驗中，需要通過低溫球閥控制低溫介質的流量和壓力，對材料進行不同條件下的低溫測試，以研究材料在低溫環境下的力學性能、物理性能等變化規律。
天然氣儲備與調峰設施
地下儲氣庫注采系統：在天然氣地下儲氣庫的注采系統中，低溫球閥用于控制天然氣的注入和采出。在天然氣供應淡季，通過低溫球閥將多余的天然氣注入地下儲氣庫進行儲存；在天然氣供應旺季，通過低溫球閥將儲氣庫中的天然氣采出，輸送到管網中，滿足市場需求。低溫球閥在這個過程中起到了精確控制流量和壓力的作用，確保儲氣庫的安全運行和天然氣的穩定供應。
LNG 調峰站：LNG 調峰站作為城市天然氣供應的重要補充設施，在天然氣需求高峰時，將儲存的 LNG 氣化后輸送到城市管網中。低溫球閥在 LNG 調峰站的 LNG 儲存、氣化和輸送過程中廣泛應用，用于控制 LNG 的流量和壓力，實現對城市天然氣供應的有效調節和保障。
