电动调节阀的类型特点介绍直通单座控制阀有一个阀芯和一个阀座。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,用于阀杆和阀芯的定位。阀座与上阀盖一起,用于保证阀芯与阀座的定位,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。图中的阀芯导向顶导向方式。一些直通单座阀顶底导向方式,提高导向度。一些小流量直通控制阀常阀座导向方式。直通单座控制阀只有一个阀芯和一个阀座,是一种常见的控制阀。
1.泄漏量小,容易实现严格的密封和切断,例如,可金属与金属的硬密封,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)。
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,可大推力的执行机构,直通双座阀结构,也可图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如图3所示的外部向的流向。
套筒阀又称笼式阀,它是阀内件阀芯和阀笼(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,称为向外流向,反之,称外部向流向。是外部向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
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。
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。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。双座阀的阀芯和阀座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,国外制造商也整体结构的双座直通阀来减小泄漏量的产品。
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。
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。
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,分流三通阀;当三通阀安装在换热器后时,合流三通阀。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过150℃。三通阀阀笼结构,带平衡孔,阀笼导向。因此,可大大降低不平衡力。早期的三通阀圆筒薄壁窗口,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,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。
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。
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。
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,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。
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。通常,高压控制阀公称通径在DN40一DN100,大压差小于16MPa时两级降压阀芯;公称通径小于DN40,大压差小于32MPa时, 高压控制阀,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。