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杭州良工閥門有限公司


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技術文章

控制閥結構與設計標準

閱讀:1106發(fā)布時間:2009-11-9

1.4.1 直行程控制閥
一種閥門,帶線性運動的截流無件,有單座或多座閥,它的閥體因為閥座區(qū)域有一個球形的內腔而與眾不同,也叫球形閥。直通閥可進一步分為:單座閥、雙座閥、角形閥、三通閥、不平衡籠式閥、平衡籠式閥。
單座閥
單座閥閥體是zui常見的閥體類型,而且結構簡單。
單座閥閥門有各種各樣的形式,如直通式、角形、棒形、鑄造和分體式結構。
通常單座閥閥門被用于要求嚴密關閉的場合。它們使用金屬對金屬閥座表面、或者由PTFE或其它復合材料組成的密封的軟閥座。單閥座閥門能夠處理大部分的工況要求。
由于高壓流體通常把負載加在閥座的整個區(qū)域,在為單座閥控制閥體選擇執(zhí)行機構時必須考慮產生的不平衡力。
盡管較小口徑的單閥座zui常用,但是它們也經常有4英寸至8英寸的口徑,配備大推力的執(zhí)行機構。
很多現(xiàn)代的單座閥體采用閥籠或保持架式的結構以固定閥座環(huán),提供閥芯就可以改變流量特性的特點。
通過更換閥內件零部件,閥籠或保持架式的單座閥體也可以很容易地被修改,以實現(xiàn)減小流通能力、降低噪聲、或減少或消除氣蝕的目的。
平衡閥芯籠式閥
有兩組閥芯密封面,芯上開有平衡孔,不平衡力小,但泄漏量大,可用于對泄漏量沒有特殊要求的場合。
雙座閥
●流體壓力作用于兩個閥芯上,不平衡力相互抵消許多,因此許用壓差大,
●在關閉時,因存在著加工誤差,閥芯和閥座的兩個密封面不能同時密封,因此泄漏量比單座閥大很多,同時溫度變化泄漏量也會增大,這是它的突出缺點,所以不能用在工藝要求泄漏小的場合。
●閥體流路較復雜,加之上下導向處易被固體顆粒卡住,不使用于高粘度、懸浮液,含固體顆粒等易沉淀、易堵塞的場合。
套筒閥
●閥的穩(wěn)定性好,由于套筒閥的閥塞設有平衡孔,可以減少介質作用在閥塞上的不平衡力,加上足夠的閥塞導向,因此不易引起閥芯的振蕩。
●套筒提供的節(jié)流窗口可以改進為降低噪音的低噪音閥。
●閥的泄漏量大,許用壓差大,因為是雙密封結構。
●維修方便,套筒通過上閥蓋壓緊在閥體上,因此拆裝簡便。
●閥塞自身導向,加上流路復雜,更容易堵卡。
角型閥
一種閥門結構,它的一個口與閥桿或執(zhí)行機構在同一直線上,另一個口則與閥桿成一垂直角度。
●流路簡單,具有“自潔”性能,可使用于不干凈介質場合;
●流阻小,流量系數(shù)大。
●需要角形連接的場合
●閥體利于鍛造毛坯,所以高壓閥通常采用角形閥。
三通閥
三個管道連接口具有通常的合流(流體混合)或分流(流體分散)作用??捎糜诨鞙卣{節(jié),減溫減壓器減溫水配比調節(jié),換熱器調節(jié)及兩種介質的混合及切換等,利用一個三通閥可代替兩個兩通閥并是調節(jié)系統(tǒng)簡化。
1.4.2旋轉式控制閥
蝶閥
閥體需要zui小的安裝空間。
它們具有大的流通能力、小的經過閥門的壓力損失。
蝶閥閥體具有每投資1美元流通能力的經濟性,尤其是較大尺寸的蝶閥。
傳統(tǒng)輪廓的閥板提供閥板旋轉角zui大至60度的調節(jié)式控制。擁有的動態(tài)流線型閥板適合用于需要90度閥板旋轉角的應用場合。
閥體配合標準的凸面管道法蘭。
如果閥門很大或壓力降很高,蝶閥閥體可能需要高輸出或大型的執(zhí)行機構,因為操作力矩可能會很大。
有極其嚴格的泄漏要求的用于核電廠應用工況的閥體也可提供。
蝶閥展示出近似等百分比的流量特性。它們可以用調節(jié)或開關控制。在閥體或閥板表面上使用內襯或可調軟閥座環(huán)可以獲得軟閥座結構。
球閥
球閥有“O”形球閥和“V”形球閥之分,它利用球芯轉動與閥座相割打開的面積來調節(jié)流量,其使用特點如下:
zui大的特點是流路簡單,損失zui小,“自潔”性能。
“O”形球閥無阻調節(jié),流量系數(shù)zui大,通常用于介質的兩位切斷。
這個結構類似于一個傳統(tǒng)的球閥,但是在球上帶有擁有輪廓設計的V形切口。V形切口球提供等百分比的流量特性。這種控制閥有良好的可調比、控制和關閉能力。“V”形球閥與閥座相對轉動時產生剪切作用,尤其適用于高粘度、懸浮液、紙漿等不干凈,含纖維介質的調節(jié)、切斷。
偏心旋轉閥
它有偏心的閥芯旋轉來調節(jié)和切斷介質,綜合了球閥與蝶閥的優(yōu)點。具有泄漏量小,可兼做切斷閥、可調比大、體積小、重量輕、流量系數(shù)大、動態(tài)穩(wěn)定性高,閥效應不明顯(一般閥門在臨界點流量特性曲線將發(fā)生畸變,這種現(xiàn)象稱閥效應);閥芯不平衡力較小,適用溫度廣,通用性好。該閥綜合性能*,可以代替普通調節(jié)閥,它特別適用于要求調節(jié)范圍寬,泄漏量小,流通能力大,阻力小的場合。如火力發(fā)電廠中的除氧器加熱蒸汽調節(jié)閥、主凝水調節(jié)閥等。另外,流路簡單還適用于高粘度介質(重油),主要缺點是公稱壓力較小,不能在高壓系統(tǒng)中使用。
1.4.3控制閥連接端
把控制閥安裝在管道里的三種常用方法是旋入式管螺紋、螺栓緊固帶墊片法蘭和焊接連接端。
旋入式管螺紋
旋入式管螺紋,常用于小型控制閥,具有比法蘭連接端更好的經濟性。通常指的螺紋是閥體上的錐管陰螺紋NPT(美國國家管道螺紋)。
螺栓緊固帶墊片法蘭
法蘭端閥門很容易從管道上拆下,適合用于大多數(shù)控制閥為之而制造的工作壓力范圍。法蘭連接端可以用于從0℃至約815℃的溫度范圍。它們可用于所有口徑的控制閥。zui常見的法蘭連接端包括平面, 凸面和環(huán)型合面法蘭連接端。
焊接連接端
控制閥的焊接連接端在所有壓力和溫度下都是嚴密防泄漏的,而且初始成本低廉。采用焊接端的閥門從管線上拆卸比較困難,并且明顯地局限于可焊接的材質。焊接端有兩種形式:套焊和對焊。

1.4.4 控制閥部件

閥體
閥門的主要的壓力承受腔,它也提供管道連接端和流體流通通道,并閥座表面和閥門截流元件。閥體通常用來指的是帶有閥蓋組件和包含閥內件零部件的閥體,也稱為閥體組件。

上閥蓋和填料:
上閥蓋位于執(zhí)行機構與閥體之間,其作用為使填料函中填料在一定的溫度范圍內正常工作而保證密封性能,它有以下四種常見結構:
A)標準型:使用工作溫度范圍為:-20—250℃;
B)加長型閥蓋:使用的工作溫度范圍:碳鋼-30--427℃,不銹鋼-100--650℃
C)伸冷加長型閥蓋:使用的工作溫度范圍:不銹鋼-196--100℃
D)金屬波紋管密封閥蓋:使用工作溫度-60--150℃

填料裝于上閥蓋填料室內,起作用是防止介質因閥桿移動而向外泄漏。zui常用的填料是聚四氟乙烯和石墨。聚四氟乙烯填料,具有摩擦系數(shù)小、密封性能好和耐腐蝕性能好等優(yōu)點,但耐溫差,壽命較短。柔性石墨具有密封性和自潤滑性好,耐腐、耐高低溫、溫度變化影響小的特點。但石墨填料需要較大的壓緊力,因此對閥桿的摩擦力較大。

閥芯
一個經常用來指的是截流元件的術語,閥門的可移動部件,它置于流體通道中用來調節(jié)通過閥門的流量。
閥桿
直行程閥門里,連接執(zhí)行機構推桿和截流元件(閥芯)的零件。
閥座
截流元件與它的配合表面相接觸的區(qū)域,它實現(xiàn)閥門的關閉。
閥籠
閥內件的一個零件,它包容截流元件并能規(guī)定流量特性或提供座合表面。它也提供了穩(wěn)定性、導向、平衡和對中性,而且有助于其它閥內件零件的組裝。閥籠壁包含通常決定控制閥流量特性的開孔。
1.4.5國內常用閥門標準

標準代號 名 稱
GB 國家標準
GB/T 標準
ZB) 行業(yè)標準(專業(yè)標準
JB 機械行業(yè)標準(原)機械工業(yè)部標準
CVA 中國閥門行業(yè)標準

1.4.6國外常用閥門標準
標準代號 名 稱
ISO 標準
ANSI 美國國家標準
BS 英國國家標準
DIN 德國國家標準
NF 法國國家標準
JIS 日本工業(yè)標準
ASME 美國機械工程師學會標準
ASTM 美國材料試驗協(xié)會標準
AISI 美國鋼鐵學會標準
API 美國石油學會標準
MSS 美國閥門和管件制造廠標準化協(xié)會標準
AWS 美國焊接協(xié)會標準
ASI 美國規(guī)格學會標準
MIL 美國軍用標準
JPI 日本石油學會標準


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