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调节阀分类_百度文库

2019-06-30

  调节阀的技术参数: 调节阀的技术参数: ① 流量特性:反映调节阀的开度与流量的变化关系,以适应不同的系统特性要求,如 对流量调节系统反应速度快需对数特性;对温度调节系统反应速度慢,需直线流量 特性。 ② 可调范围 R:可调范围反映调节阀控制的流量范围,用 R= Qmax / Qmin 之比表示。R 越大,调节流量的范围越宽,性能指标越好。 ③ 小开度工作性能:根据法体结构,如双座阀、蝶阀小开度工作性能差,产生启跳、 振荡;V 型球阀、偏心旋转阀小开度性能好。 ④ 流量系数:流量系数 KV,它表示通过阀流量的能力,同口径的 KV 值越大越好。角行 程阀是直行程阀的 2~3 倍。 ⑤ 调节速度(响应速度) :满足系统对阀动作的速度要求。 常用阀门分类 1. 直行程调节阀: ⑴ 直通单座气动薄膜调节阀 气动薄膜单座调节阀是自动控制系统中最常用的执行器,它由气动薄膜执行机构和直 通单座阀组成,单座柱塞型阀芯,阀芯采用顶底导向,结构简单,动作可靠。有呈 S 流 线型的通道,使其压降损失小,流量大,可调范围广,流量特性精度高。单座适用于对 泄露量求严格、阀前后压差低及有一定粘度和含纤维介质的场合; ⑵ 直通双座气动薄膜调节阀 采用双导向结构,阀体结构紧凑,流体通道呈 S 流线型,压降损失小流通量大,可调 范围广,流量特性精度高。由于在阀芯导向部的顶部及底部进行了固定,具有抗震耐磨 的特点。调节阀配用多弹簧式薄膜执行机构,具有结构小输出力大,更适用于要求动态 稳定性好,高可靠性、高压、高压差及流体介质中含淤浆易堵的工艺条件状况下的良好 控制。双座阀不平衡力小、允许压差大、流通能力大等特点,适用于泄露量要求不严格 的场合; ⑶ 直通套筒气动薄膜调节阀 气动薄膜套筒调节阀是一种压力平衡式调节阀。 配用多弹簧执行机构, 总体结构紧凑、 重量轻、稳定性好。流体通道呈 S 流线型、压降损失小,允许压差大,噪音小,流通能 力大。广泛应用于精确控制气体、液体等介质工艺参数如压力、流量、温度、液位保持 在给定值。 特别适用于流量大, 压差大, 泄漏量要求不高的场合。 套筒阀具有稳定性好, 不易产生震动,噪音低,对温度敏感小,适用于压差较大及泄露量要求不严格场合。 ⑷ 角行阀 阀芯作线形运动,两阀芯中心成直角。阀芯采用 上导向结构,阀结构紧凑,压降损失小,流量大, 可调范围广。 适用于控制含有颗粒的流体和泥浆、粘性或闪蒸 流体。主要适合于高压差场合。 ⑸ 气动薄膜三通调节阀 三通调节阀采用园筒型薄壁窗口形阀芯导向,配用多弹簧执行机构。具有结构简单、 重量轻、体积小、拆装方便等优点。广泛应用于精确控制气体、液体等介质,工艺参数如压 力、流量、温度、液位保持在给定值。适用于把一种流体通过三通阀分成二路流出或是把两 种流体经三通阀合并成一种流体的场合。用于热交换的两相调节,也可用于简单的 配比调节。 ⒉ 角行程调节阀 ⑴ 蝶阀 蝶阀是用圆形蝶板作启闭件并随阀杆转动来开启、关闭和调节流体通道的一种阀 门。蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。在蝶阀阀体圆柱形通道内,圆盘形蝶板绕着轴 线°时,阀门则牌全开状态。 在大中口径、 中低压力的使用领域,蝶阀是主导的阀门形式。 ☆ 同心蝶阀 该种蝶阀的结构特征为阀杆轴心、 蝶板中心、 本体中心在同一位置上。 结构简单、 制造方便。常见的衬胶蝶阀即属于此类。缺点是由于蝶板与阀座始终处于挤压、刮擦状 态、阻距大、磨损快。为克服挤压、刮擦、保证密封性能、阀座基本上采用橡胶或聚四 氟乙烯等弹性材料、 但也因而在使用上受到温度的限制、 这就是为什么传统上人们认为 蝶阀不耐高温的原因。 ☆ 单偏心蝶阀 为解决同心蝶阀的蝶板与阀座的挤压问题、 由此产生了单偏心蝶阀、 其结构特征 为阀杆轴心偏离了蝶板中心、从而使蝶板上下端不再成为回转轴心、分散、减轻了蝶板 上下端与阀座的过度挤压。 但由于单偏心构造在阀门的整个开关过程中蝶板与阀座的刮 擦现象并未消失、在应用范围上和同心蝶阀大同小异、故采用不多。 ☆ 双偏心蝶阀 在单偏心蝶阀的基础上进一步改良成型的就是目前应用最广泛的双偏心蝶阀。 其 结构特征为在阀杆轴心既偏离蝶板中心、 也偏离本体中心。 双偏心的效果使阀门被开启 后蝶板能迅即脱离阀座、大幅度地消除了蝶板与阀座的不必要的过度挤压、刮擦现象、 减轻了开启阻距、降低了磨损、提高了阀座寿命。刮擦的大幅度降低、同时还使得双偏 心蝶阀也可以采用金属阀座、 提高了蝶阀在高温领域的应用。 但因为其密封原理属位置 密封构造、 即蝶板与阀座的密封面为线接触、 通过蝶板挤压阀座所造成的弹性变形产生 密封效果、故对关闭位置要求很高(特别是金属阀座) 、承压能力低、这就是为什么传 统上人们认为蝶阀不耐高压、泄漏量大的原因。 ☆ 三偏心蝶阀 要耐高温,必须使用硬密封、但泄漏量大;要零泄漏、必须使用软密封、却不耐 高温。为克服双偏心蝶阀这一矛盾、又对蝶阀进行了第三次偏心。其结构特征为在双偏 心的阀杆轴心位置偏心的同时、 使蝶板密封面的圆锥型轴线偏斜于本体圆柱轴线、 也就 是说、经过第三次偏心后、蝶板的密封断面不再是真圆、而是椭圆、其密封面形状也因 此而不对称、一边倾斜于本体中心线、另一边则平行于本体中心线。 这第三次偏心的最大特点就是从根本上改变了密封构造、 不再是位置密封、 而是 扭力密封、 即不是依靠阀座的弹性变形、 而是完全依靠阀座的接触面压来达到密封效果、 因此一举解决了金属阀座零泄漏这一难题、 并因接触面压与介质压力是成正比的、 耐高 压高温也迎刃而解。 ⑵ 球阀 气动 O 型快速切断球阀是一种转角为 90°的旋转类控制阀,它以压缩空气为动力 源,接受集散控制系统,可编程控制器等开关式信号,通过换向可实现对阀门的快速的 开或闭二位置控制。它结构紧凑、动作可靠、密封性能好、流通能力大、流阻系数小、 使用寿命长、安装方便,并可双向流通等特点。产品广泛应用于造纸、石化、治金、航 天、食品、医药、水处理等行业。特别适用于高粘度和带含有纤维介质的工艺控制。 气动 V 型调节球阀是一种芯阀座采用金属,或金属对聚四氟乙烯密封配合的旋转球 阀,它将球阀和蝶阀的最佳控制特性结合成一体,既可用作控制调节阀,又可作关断切 断阀。 ⑶ 偏心旋转阀 气动偏心旋转阀是一种结构新颖、 流体阻力小的直通型阀体结构, 阀芯的回转中心不 与旋转轴同心,可减小阀座磨损,延长使用寿命;阀芯后部设有一个导流翼,有利于流 体稳定流动,具有优良的稳定性。同时,还有流量大,可调范围广,特别适用于含淤浆 的工艺系统控制。 基础知识: 基础知识: 1. DN15 ~ DN300 公称直径(15mm ~ 300mm) ; PN16 ~ PN40 公称压力(1.6MPa ~ 4.0MPa) 2. 阀体材质:铸铁、铸钢、316 不锈钢、哈氏合金、蒙乃尔、钛材、双相钢 3. 密封模式:波纹管密封(1Cr18Ni9Ti 等) 填料密封(四氟乙烯,柔性石墨等) 控制阀的组成 控制阀由执行机构和调节机构组成。 执行机构可分解为两部分: 力或力矩转换部件和位 移转换部件。将控制器输出信号转换为控制阀的推力或力矩的部件称为力或力矩转换部件; 将力或力矩转换为直线位移或角位移的部件称为位移转换部件。 调节机构将位移信号转换为 阀芯和阀座之间流通面积的变化,改变操纵变量的数值。下图是控制阀组成部分的框图。 图图 1 控制阀的组成 执行机构有不同的类型。按所使用能源,执行机构分为气动、电动和液动三类。气动类 执行机构具有历史悠久、价格低、结构简单、性能稳定、维护方便和本质安全性等特点,因 此,应用最广。电动类执行机构具有可直接连接电动仪表或计算机,不需要电气转换环节的 特点,但价格贵、结构复杂,应用时需考虑防爆等问题。液动类执行机构具有推力(或推力 矩)大的优点, 但装置的体积大, 流路复杂。 通常, 采用电液组合的方式应用于要求大推力(力 矩)的应用场合。 按执行机构输出的移动方向, 执行机构分为正作用和反作用执行机构。 正作用执行机构 在输入信号增加时,阀杆向外移动。反作用执行机构在输入信号增加时,阀杆向内移动。按 执行机构输出位移的类型, 执行机构分为直行程执行机构、 角行程执行机构和多转式执行机 构。直行程执行机构输出直线位移。角行程执行机构输出角位移,角位移小于 360°例如, 转动角度为 90°或 60°蝶阀的执行机构。多转式执行机构与角行程执行机构类似,但转动的 角位移可以达多圈。 按执行机构组成部件的类型,气动执行机构分为薄膜执行机构、活塞执行机构、齿轮执 行机构、手动执行机构、电液执行机构等。 按执行机构动作方式,执行机构分为连续、离散两类。连续类型执行机构的输出是连 续变化的位移信号。 离散类型执行机构的输出是开关变化的位移信号。 电磁阀是最常用的电 动离散控制阀,安全放空阀也是常见的离散控制阀。 按执行机构安装方式,执行机构分为直装式、侧装式。直装式执行机构直接安装在调节 机构上。 侧装式执行机构安装在调节机构的侧面, 它通过一个增力装置来改变位移方向和作 用力大小。 按执行机构输出和输入的动作特性,执行机构分为比例式、比例积分式等类型。比例式 执行机构的输出与输入信号之间成线性关系。 比例积分式执行机构的输出是输入信号的比例 和积分作用之和。 按执行机构输入信号的类型, 执行机构分为模拟式执行机构和数字式执行机构。 模拟式 执行机构接收模拟信号,例如,20~100kPa 的气压信号,4~20mA 的标准电流信号等。数 字式执行机构接收数字信号,通常是一串二进制信号,用于开闭相应的数字阀。随着现场总 线技术的应用,接受现场总线数字信号的执行机构正得到广泛应用。 调节机构也有不同的类型。通常,将调节机构称为阀。按结构分类,调节机构分为直通 单座阀、直通双座阀、三通阀、角形阀、高压阀、隔膜阀、套筒阀、球阀、偏心旋转阀、闸 阀和蝶阀等。大多数普通的阀门可添加有关阀门附件,例如执行机构、阀门定位器、阀门位 置检测传感器等。 按流量特性,调节机构分为线性阀、等百分比阀和快开阀等。 按阀芯的形式, 调节机构分为直行程和角行程阀芯等。 直行程阀芯, 分平板式、 柱塞式、 窗口式、多级式和套筒式等。角行程阀芯分为偏心旋转式、球式、V 形切口式和蝶式等。 按调节机构上阀盖的形式,调节机构分为普通型、散热或吸热型、波纹管密封型、长颈 型等。其中,散热型调节机构适用于高温;吸热型调节机构适用于低温;对于深度冷冻的应 用,可采用长颈型调节机构;波纹管密封型适用于有毒性、易挥发或贵重流体介质的控制, 可防止介质外漏损耗和造成伤亡事故。 按流向的不同,调节机构分为流开和流关、中心向外和外部向中心等。流开(flowopen) 类调节机构中,在阀芯节流处流体流动方向与阀门打开的方向一致。流关(flowclose)类调节 机构中,在阀芯节流处流体流动方向与阀门关闭的方向一致。中心向外(out-ward)类调节机 构中,流体从套筒的中心向外流动。外部向中心(inward)类调节机构中,流体从套筒的外部 向中心流动。 按阀杆移动时流通面积的变化不同, 调节机构分为正体阀和反体阀。 正体阀的阀杆移人 阀体时,流通面积减小,流量减少。反体阀的阀杆移人阀体时,流通面积增加,流量增加。 按阀芯的导向方式不同,调节机构分为顶导向、顶底导向、阀杆导向、阀座导向和阀笼 导向等。 顶导向调节机构的阀芯导向由上阀盖或阀体内一个导向轴完成; 顶底导向调节机构 的阀芯由上、下阀盖的导向轴同时定向;阀杆导向是阀盖上一个导向轴与阀座环中心对中, 轴套对阀杆进行导向;阀座导向在小流量控制阀中使用,它通过阀座进行导向;阀笼导向调 节构的阀芯与阀笼组成套筒结构,在整个行程范围内,阀芯与阀笼内表面接触,在阀笼上有 阀笼孔,阀芯移动时改变阀笼孑 L 的流通面积。阀笼与阀盖、阀座是自对中的,从而实现 阀芯的导向。 按阀体是否分离,调节机构分为整体阀和阀体分离阀。整体阀的阀体是一个整体;阀体 分离阀的阀体可以分离, 便于拆卸和进行内部清洗, 进行内部衬里的更换等。 按阀体的材质, 调节机构分为铸铁阀、铸钢阀、黄铜阀、不锈钢阀、热塑料阀、钛 阀等。 此外,按阀的应用场合,还有一些特殊的阀门,例如低噪声阀、隔膜阀、防空化阀、耐 蚀阀、蒸汽控制阀、降压阀等。 除了执行机构和调节机构外, 控制阀还可添加一些附件来配合控制阀的动作, 包括阀门 定位器、手轮机构、信号转换装置、阀位检测、传送装置和自锁装置等,这些附件使控制阀 的功能更完善,使用更方便,应用更灵活,性能更优越。 控制阀的分类 将控制阀的执行机构和调节机构组合,可组成各种类型的控制阀。为了增强控制阀的 功能,完善控制阀的性能,控制阀还可与一些控制阀附件组合,实现更高的控制精度,克服 控制阀的死区等缺点,实现降级操作。下面介绍主要的控制阀类型。 (1)直通单座阀 如图 2 所示,直通单座控制阀有一个阀芯和 一个阀座。图中,阀杆与阀芯连接,当执行机构作直线位移时, 通过阀杆带动阀芯移动。上盖板用于压紧填料,上阀盖与阀体用 螺栓连接,用于阀杆和阀芯的中心定位。阀座与上阀盖一起,用 于保证阀芯与阀座的中心定位,并在阀芯移动时,改变流体的流 通面积,从而改变操纵变量,实现调节流体流量的功能。图中的 阀芯导向采用顶导向方式。一些直通单座阀采用顶底导向方式, 提高导向精确度。一些小流量直通控制阀常采用阀座导向方式。 直通单座控制阀只有一个阀芯和一个阀座,是一种最常见的控制 阀。其特点如下: 1.泄漏量小,容易实现严格的密封和切断,例如,可采用金 图 2 直通单座阀 属与金属的硬密封,或金属与聚四氟乙烯或其他复合材料的软密 封,标准泄漏量为 0.0l%C(C 是额定流量系数)。 2.允许压差小,例如,DNl00 阀的允许压差仅 120kPa。 3.流通能力小,例如,DNl00 的直通阀的流通能力仅为 100。 4.由于流体介质对阀芯的推力大,即不平衡力大,因此,在 高压差、大口径的应用场合,不宜采用这类控制阀。 近年来,阀笼结构的直通控制阀由于其具有维护简单、 改变阀座可改变阀门流量特性的优点而得到广泛应用。为了 降低阀芯所受到不平衡力的影响, 可采用大推力的执行机构, 采用直通双座阀结构,也可采用图 3 所示平衡阀芯的阀笼式 结构。图中,在阀芯上部和阀笼缸体之间采用石墨润滑的滑 动活塞环,用于阀芯与阀笼之间的密封。阀笼与上阀盖之间 也采用阀帽垫片、螺旋垫片等进行密封,保证上游高压流体 不会进入下游低压腔内。此外,流体经阀芯顶部的平衡连接 孔,同时作用在阀芯的底部和顶部,消除了大部分静态不平 衡力,并具有一定的阻尼作用,减小流体流动引发的振动等 扰动的影响。通常,平衡结构的直通单座控制阀采用如图 3 图 3 笼式阀的结构 (套筒阀) 所示的外部向中心的流向。 (2)套筒阀 套筒阀又称笼式阀, 它是阀内件采用阀芯和阀 笼(套筒)的控制阀。 套筒可以是直通单座阀, 也可以是双座阀 或角形阀等。套筒阀用阀笼内表面导向,用阀笼节流几满足 所需流量特性。套筒阀的特点如下。 1.安装维护方便。阀座通过阀盖紧压在阀体上,不采用螺纹连接,安装和维护方便。 2.流量特性更改方便。套筒阀中流体从套筒向外流出,称为中心向外流向,反之,称 外部向中心流向。是外部向中心流向的直通套筒阀结构图。在套筒上对称地分布 3、4 或 6 个节流开孔,节流开孔形状与所需流量特性有关,因此,可方便地更换套筒(节流开的形状) 来改变控制阀的流量特性。 3.降噪和降低空化影口向。为降低控制阀噪声,套筒和阀芯也可开多个小孔,利用小 孔 增加阻力,将速度头转换为动能,使噪声降低。通常,套筒阀可降低噪声 10dB 以上,因此, 在需降噪场合被广泛应用。为降低控制阀噪声,也可采用多级降压方法,例如多级阀芯和套 筒结构。由于控制阀两端的总压降被分配到各级,使各级都不会造成流体发生闪蒸和空化, 从而使控制阀的噪声降低, 并能够削弱和防止闪蒸和空化造成的冲刷和磨损。 套筒阀阀芯底 部为平面,如发生汽蚀,气泡破裂产生的冲击不作用到阀芯,而被介质自身吸收,因此,套 筒阀的汽蚀影响小,使用寿命长。 4.泄漏量较单座阀大,由于套筒与阀芯之间有石墨活塞环密封,长期运行后,密封环 的磨损使套筒阀的泄漏量比单座阀大 o 5.互换性和通用性强。更换不同套筒,可获得不同流量系数和不同流量特性。 6.减小不平衡力影响。通常,套筒阀阀芯上开有平衡孔,使阀芯上所受不平衡力大为 减小,同时,它具有阻尼作用,对控制阀稳定运行有利。因此,这类控制阀常用于压差大、 要求低噪声的应用场合。 (3)直通双座阀 如图 4 所示。直通双座控制阀有两个阀芯和 两个阀座。流体从图示的左侧流人,经两个阀芯和阀座后,汇合到 右侧流出。 由于上阀芯所受向上推力和下阀芯所受向下推力基本平 衡,因此,整个阀芯所受不平衡力小。直通双座阀的特点如下。 1.所受不平衡力小,允许的压降大,例如,DNl00 双座阀允许压差 280kPa。 2.流通能力大,与相同口径的其他控制阀比较,双座阀可流过 更多流体,同口径双座阀流通能力比单座阀流通能力约大 20%~ 50%。例如,DNl00 双座阀流通能力达 160。因此,为获得相同的 流通能力,双座阀可选用较小推力的执行机构。 3.正体阀和反体阀的改装方便。由于双座阀采用顶底双导向, 因此,只需将阀芯和阀座反过来安装就能将正体阀改为反体阀,反 体阀改为正体阀,而不需要改选执行机构的正作用或反作用类型。 图 4 所示的双座阀结构只需将阀体反装,并与阀杆连接即可完成。 4.泄漏量大。双座阀的上、下阀芯不能同时保证关闭,因此, 双座阀的泄漏量较大,标准泄漏量为 0.1%C。双座阀的阀芯和阀图 4 双座阀的结构 座采用不同材料或者用于低温或高温场合时, 由于材料线膨胀量不 同,造成的泄漏量会更大。 5.抗冲刷能力差。阀内流路复杂,在高压差应用场合,受到高压流体的冲刷较严重,并在高 压差时造成流体的闪蒸和空化,加重了对阀体的冲刷,因此,双座阀不适用于高压差的应用 场所。由于流路复杂,它也不适用于含纤维介质和高黏度流体的控制。 由于带平衡的套筒阀能够消除大部分静态不平衡力, 双座阀的优点已不明显, 而它的泄 漏量大的缺点更为显现,因此,在工业生产过程控制中,原来采用双座阀的场合,可用带平 衡结构、的套筒阀代替,国外制造商也采用整体结构的双座直通阀来减小泄漏量的产品。 (4)三通阀 三通阀按流体的作用方式分为合流阀和分流阀 两类。合流阀有两个人口,合流后从一个出口流出。分流阀有一 个流体人口,经分流成两股流体从两个出口流出。图 2—5 是分 流三通阀的结构图。合流三通阀的结构与分流三通阀的结构类 似。其特点如下。 1.三通阀有两个阀芯和阀座,结构与双座阀类似。但三通阀 中,一个阀芯与阀座间的流通面积增加时,另一个阀芯与阀座间 的流通面积减少。而双座阀中,两个阀芯和阀座间的流通面积是 同时增加或减少的。 2.三通阀的气开和气关只能通过选择执行机构的正作用和 反作用来实现。 双座阀的气开和气关的改变可直接将阀体或阀芯 与阀座反装米买现。 3.三通阀用于需要流体进行配比的控制系统时,由于它代替 一个气开控制阀和一个气关控制阀,因此,可降低成本并减少安 装空间。 4.三通阀也用于旁路控制的场所,例如,一路流体 通过换热器换热,另一路流体不进行换热。当三通阀安装在换热 器前时,采用分流三通阀;当三通阀安装在换热器后时,采用合 图 5 分流三通阀 流三通阀。 由于安装在换热器前的三通阀内流过的流体有相同温 度,因此,泄漏量较小;安装在换热器后的三通阀内流过的流体 有不同的温度,对阀芯和阀座的膨胀程度不同,因此,泄漏量较 大。通常,两股流体的温度差不宜超过 150℃。 图 5 所示三通阀采用阀笼结构, 带平衡孔, 采用阀笼导向。 因此, 可大大降低不平衡力。 早期的三通阀采用圆筒薄壁窗口,用阀芯侧面导向,虽然可减小不平衡力,但在一股流体接 近关闭(流关流向)时,仍有较大的不平衡力,而且,随阀门开度的变化,不平衡力变化,采 用图示带平衡孔的阀笼结构, 可使不平衡力消除, 并有阻尼作用, 有利于控制阀的稳定运行。 由于三通阀的泄漏量较大,在需要泄漏量小的应用场合,可采用两个控制阀(和二通接 管)进行流体的分流,或合流,或进行流体的配比控制。 (5)角形阀: 角形阀适用于要求直角连接的应用场合, 可节 省一个直角弯管和安装空间。由于流路比直通阀简单,因此, 适用于高黏度、含悬浮物和颗粒的流体控制。 与直通阀的另一区别是角形阀只能单导向,因此,不能通 过反装阀芯实现气开或气关作用方式的转换, 只能选用正作用 或反作用执行机构来实现作用方式的转换。图 2—6 是角形阀 的结构图。角形阀的流体一般从底部流人,从阀侧面流出。因 此,流体中的悬浮物或颗粒不易在阀内沉积,可避免结焦和堵 塞,具有自净能力,便于维护和清洗,但对阀芯的冲刷较大。 采用侧进底出的流向,可改善对阀芯的冲刷损伤,但在小开度 时,由于是流关流向,容易发生根切现象,根切现象是小开度 时,由于流体流动·造成不平衡力方向变化,使阀芯振荡的不 稳定现象。为降低不平衡力和改善阀芯的冲刷,可采用图示带 平衡孔的套筒式结构。角形阀的流路阻力小,因此,可降低阀 图 6 角形阀的结构 两端压降,具有一定的节能效果。 (6)高压阀 高压阀适用于高静压和高压差的应用场合。国 内高压阀通常采用角形单座结构, 国外高压阀也有采用整体锻 造结构。 与角形阀的区别是高压阀的上阀盖与阀体整体锻造, 下阀盖与阀体分离, 而角形阀的上阀盖 与阀体分离,下阀盖与阀体是整体结构,见图 2—6 和图 2—7 的区别。国内高压阀额定工作 压力可达 32MPa, 国外高压阀额定工作压力可达 42MPao 采用整体锻造结构时, 与单座阀类 似,上阀盖与填料腔是一个整体。图 2—7,是角形高压阀的结构图。图 2—8 是直通高压阀 的结构图。 为防止高压差时流体闪蒸和空化使阀芯和阀座损伤,近年有多级降压阀芯的高压阀问 世。图 2—9 显示多级降压高压套筒阀结构。通常,高压控制阀公称通径在 DN40 一 DNl00, 最大压差小于 16MPa 时采用两级降压阀芯; 公称通径小于 DN40, 最大压差小于 32MPa 时, 高压控制阀采用,四级降压阀芯。多级阀芯进行降压相当于多个控制阀串联连接,因 此,不仅可大大节省安装空间和降低成本,而且可大大降低控制阀噪声。 在高压差时,为减小不平衡力影响,通常采用平衡式结构。平衡式结构适用于柱塞形 阀 芯,也适用于套筒形阀芯。 多级阀芯结构采用第一级阀芯进行关闭,与单座阀相当,通常,泄漏等级为Ⅳ级。 (7)隔膜阀 气动隔膜阀详细说明 隔膜阀由耐腐蚀的隔膜和内衬耐腐蚀材质的阀体组成,适用于强酸、强碱、强腐蚀性 流体的切断控制或节流控制。 隔膜阀的流路有堰式和直通式两种, 堰式隔膜阀的阀体流路中 有一个堰,当隔膜压紧到堰时,流体被阻断。直通式隔膜阀的阀体内是直通的,通过隔膜下 移压紧阀体来阻断流体,由于阀体直通,因此阻断流体和密封能力不如堰式隔膜阀。受隔膜 和衬里材质的影响,隔膜阀不能用于高温和高压等工况。一般工作压力不大于 1.6MPa, 工作温度不大于 150℃。隔膜阀用隔膜将流体密封,因此,不需要填料,降低了死区限,避 免了泄漏。但因隔膜的材质特性,它的复现性不高,有较大回差。它的流量特性近似为快开 特性,即在 60%行程内呈现线%行程后,流量变化很小。 常用的隔膜材料是橡胶和聚四氟乙烯等。 由于隔膜阀的流量特性(近似快开)差,控制精度低,可调范围小,因此,国外已较少 采用。随着耐腐蚀材料研究的深入,国外多数应用场合采用耐腐蚀材料做成阀芯、阀座和阀 牛来改善控制阀的动态性能,并使流量特性满足控制要求。 隔膜阀的流动阻力小,结构简单,被控介质不会外泄,流通能力约是同样通径直通控 制 阀的 1.5 倍,价格比耐腐蚀材料制造的控制阀要低,因此,国内仍有一定市场。 (8)球阀 电动 V 型球阀详细说明 气动 O 型球阀详细说明 球阀是一类旋转阀,它将输入信号转换为角位移,并带动球状.阀芯旋转。球阀阀芯是 一个带孔的球,当阀芯旋转时,节流面积变化。根据孔的形状,分为 O 形球阀和 V 形球阀 两类。球阀流通能力大,流动阻力小,既可用于流体的节流调节(连续控制),也可用于流体 的切断控制(开关控制)。通常,球阀的可调比大,约为同通径控制阀的几倍。球阀具有旋转 阀的切断功能,因此,适用于含纤维、浆料和黏度大的流体控制。 O 形球阀的孔是一个贯通全球的直孔,当阀芯旋转时,节流孔的面积变化,其特点 如下。 1.流量特性近似为快开特性。因此,O 形球阀常被用于作为含纤维、浆料或黏性流体 的切断控制阀,其工作温度不大于 200℃,工作压力不大于 0.1MPa。 2.阀体对称,流体流向可任意,阀芯旋转角从 0°到 90°可单向旋转,也可双向旋转。 3.结构简单, 维护方便, 可采用软密封, 因密封可靠, 泄漏量很小, 软密封 O 形球阀(聚 四氟乙烯阀座)可达气泡级密封。 4.可调比高。通常,与活塞·式执行机构或全电子式执行机构配合使用,可调比可达 100:l 一 500:1。 5.价格贵,远高于普通球阀。 V 形球阀是在球形阀芯上有 V 形切口的球阀,切口 的形状与控制阀的流量特性有关。 1.V 形球阀的切口可使控制阀流量特性近似为等百 分比流量特性。 2.随阀轴旋转,V 形切口旋人阀体,球体与阀体中 密封圈紧密接触,因此可达到良好密封 3.流阻小,具有剪切功能,常被用于作为含纤维、 浆料或黏性流体的节流控制阀。 4.流通能力大, 流通能力可达同通径其他控制阀的 2 倍。 5.可调比大,可达 200:1~300:1。 6.适用于工作温度在一 40~450℃(2, 工作压力不大图 7 V 形球阀结构图 于 6.4MPa 的场合。 (9)蝶阀 电动调节蝶阀详细说明 蝶阀又称翻板阀,它由阀体阀板、阀轴和密封填料、轴承等部分组成。按使用介质的工 作温度和压力, 蝶阀分为常温蝶阀(一 20~450℃)、 低温蝶阀(一 200~40℃)和高温蝶阀(450~ 600℃和 600~850℃)、高压蝶阀等几类。按作用方式,蝶阀可分为调节型、切断型和调节 切断型三类。按阀板轮廓,蝶阀可分为传统轮廓阀板蝶阀和动态轮廓阀板蝶阀。蝶阀的特点 如下。 1.流通能力大,可调比大,压降小。蝶阀流阻小,可制造大口径蝶阀。其流通能力大, 约为同通径其他控制阀的 l.5~2 倍。传统轮廓阀板的蝶阀,其可调比为 33:1,动态轮廓阀 板的蝶阀,其可调比达 100:1。 2.流量特性在转角 0—70°(通常蝶阀转角为 0~60°)范围内近似为等百分比特性。超过 规定转角后,控制阀的运行会不稳定。 3.控制阀气开和气关方式更换方便,只需要将蝶阀阀板回转 70°,并用键与阀轴的另一 键销固定即可。蝶阀的执行机构通常采用正作用执行机构。 4.流路简单,流阻小,可用于大口径、大流量、低压差的应用场合,适用于浆料悬浮 物和颗粒介质的流体控制。 5.可采用软密封方法,实现严密的密封,用于核工业的有关应用。 6.可采用涂覆或衬里的方法实现防腐蚀,用于有腐蚀性介质流体的控制。 7.大口径蝶阀,为获得大输出推力矩,可采用长行程执行机构或活塞式执行机构。 8.体积小,重量轻,结构紧凑,制造工艺简单,价格低。 9.除了所用阀体和阀板的材料不同外,低温蝶阀和高温蝶阀的结构与常温蝶阀相同。 低温 蝶阀的执行机构与阀体间有长颈接管,与其他低温控制阀类似。高压蝶阀的材质 采用锻钢,并采用低转矩阀板,其他与常温蝶阀类似。 10.可通过阀板形状的设计,改善流路阻力分配,降低所需推力矩。例如,采用动态轮 廓阀板,可在 0—90°范围内实现等百分比流量特性。 (10)偏心旋转阀 偏心旋转阀又称为挠曲凸轮阀、偏心球塞控制阀。它有一个偏心旋转 的阀芯,当控制阀接近。关闭时,阀芯的弯曲臂产生挠曲变形,使阀芯的球面球塞与阀座紧 密 接触,因此密封性能很好。偏心旋转阀的特点如下。 1.抗冲刷性强。 阀体和阀盖整体铸造, 工作温度宽, 在一 40~450℃, 工作压力可 10MPa。 2.磨损小,使用寿命长。由于偏心球塞在打开时,其与阀座环的接触可减到最小,因 此,因旋转造成的磨损很小,它也降低了摩擦力,改善了控制阀动态特性,延长了控制阀使 用寿命 3.可调比大。全腔型可达 100:1;60%缩腔型可达 60:1;40%缩腔型可达 40:1。 4.密封性好。阀芯弯曲臂的挠曲变形使阀芯能紧压阀座密封环,保证良好密封,标准 泄漏量小于 0.01%℃。 5.流通能力大。流通能力可达同通径双座阀的 1.2 倍。 6.流量特性接近修正抛物线特性,在流体流向改变时不改变流量特性。 7.动态稳定性好。只需要较小力矩就能够严密关闭。流向改变时,流体对阀芯的作用 力矩相互抵消,也没有柱塞阀的根切现象,因此,动态稳定性比柱塞阀和蝶阀好。 8.可在阀体衬各种耐腐蚀或耐磨损的衬里材料,以适应各种工作温度和工作压力条件 下的运行,也可适应腐蚀性和含颗粒等流体的控制。 9.重量轻、体积小,安装灵活,通用性强。 (11)闸阀 闸阀又称闸板阀。它由闸板、两个密封板和阀杆等组成。执行机构通常为 长行程执行机构或活塞式执行机构。闸板可采用单闸板,也可采用双闸板,闸阀常用于高黏 度、含纤维的浆料等流体的控制。它具有流阻小、行程大、口径大、结构简单等特点,适用 于控制精度要求不高的大口径、大流量、低压差的应用场合。 与蝶阀比较,闸阀具有较好的剪切能力,特别适合含纤维浆料的控制,例如造纸工业 中纸浆的控制。由于密封面大,因此闸阀的泄漏量较大。另有一种类似的闸阀,称为平行滑 阀。它由两块平行滑块上下移动来控制流量,滑块间的弹簧使滑块紧压滑轨,该类阀具有很 小流体阻力和优良密封性能,标准泄漏量达 0.00001%C 以下。适用于紧急切断或紧急开 启的应用场合。 (12)其他特殊用途控制阀 为特殊应用,在上述控制阀的基础上,如果上阀盖加长、添 加散热片可用于低温和高温; 采用多个弹簧的执行机构可减小整个控制阀的体积和重量; 为 降低噪声采用一系列降噪措施设计可组成低噪声控制阀; 此外, 还有为便于维护和清洗采用 阀体分离结构的阀体分离阀; 为联锁动作的快速要求采用的快速切断阀; 为小流量控制设计 的微小流量控制阀; 为防止泄漏采用的波纹管密封的控制阀; 为过热蒸汽减温和蒸汽透平旁 路系统应用的蒸汽控制阀等。

  


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