套筒調(diào)節(jié)閥原理及特點詳解

套筒式調(diào)節(jié)閥的套筒與閥瓣為間隙配合,套筒上開有多個節(jié)流窗口, 窗口的形狀決定了調(diào)節(jié)閥的流量特性, 窗口的面積大小影響調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)Cv 。閥座采用自對中無螺紋卡入式結(jié)構(gòu), 閥座上的圓錐密封面與閥瓣上的圓錐密封面相配合形成切斷密封副, 保證閥瓣壓緊在閥座上時閥門嚴(yán)密關(guān)斷。閥座直徑的大小影響調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)Cv 。閥瓣上平行于軸向有對稱分布的平衡孔, 使閥瓣上下端面的腔室連通, 這樣閥內(nèi)介質(zhì)作用在閥瓣軸向上的力大部分相互抵消, 介質(zhì)在閥桿上產(chǎn)生的不平衡力就非常小。套筒上有一個聚四氟乙烯平衡密封座, 當(dāng)閥瓣全關(guān)時, 閥瓣上平衡密封面壓緊在套筒上的聚四氟乙烯平衡密封座上形成嚴(yán)密切斷, 保證上腔室的介質(zhì)不能進(jìn)入平衡室。當(dāng)閥瓣上下移動時, 套筒上的節(jié)流窗口的通道面積會發(fā)生變化, 從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)管道內(nèi)介質(zhì)流量和壓力等的功能。

新型平衡式套筒調(diào)節(jié)閥采用PTFE 的平衡密封座, 要求使用溫度不能高于150 ℃。因為不銹鋼閥瓣和套筒在這個溫度范圍內(nèi)的熱脹冷縮變化量較小, 又由于平衡密封副是靠錐面正壓密封, 而不是通過閥瓣與套筒的圓面間隙配合密封, 所以, 考慮到在小開度時小流量要依靠閥瓣和套筒之間的間隙以及閥瓣和閥座之間的間隙來實現(xiàn)。同時, 為了減少閥瓣和套筒在介質(zhì)溫度變化時相互擠卡, 套筒和閥瓣的配合間隙可以偏大, 配合公差套筒一般選擇 H9 , 而閥瓣一般選擇b9 或間隙更大的公差。

平衡式套筒調(diào)節(jié)閥的流量特性有等百分比、直線和快開3 種, 通過改變套筒上孔形狀或孔的分布, 可以獲得不同流量特性, 以及抗汽蝕型、降噪聲型或特殊Cv 值的閥門。套筒閥的流通能力主要與套筒上孔的形狀、數(shù)量、大小及閥座直徑有關(guān), 改變其中任何值, 都可以改變套筒閥的流通能力。流量系數(shù)是表示閥門流通能力大小的一個系數(shù), 通過測試可以來得到每一 種規(guī)格閥門的流量系數(shù)。

新型套筒閥有許多優(yōu)點：

①采用平衡式結(jié)構(gòu), 閥前后介質(zhì)壓差對閥瓣產(chǎn)生的不平衡力非常小, 相同工況下同類型閥門所需要的執(zhí)行機(jī)構(gòu)推力小, 所以其閥桿直徑比單座非平衡閥設(shè)計或選擇更小。
②閥桿與填料之間的摩擦力比較小, 減小了閥門動作的阻力, 且閥桿和填料的磨損也小, 使用壽命增加。另外, 較小直徑的閥桿在中高溫時熱脹冷縮變化量小, 避免了在中高溫時閥桿與填料之間摩擦力增大或互相抱卡塞住的情況發(fā)生。
③由于新型套筒閥是平衡式結(jié)構(gòu), 與非平衡式的直通單座閥比較, 所配置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以比較小, 但卻可以克服比直通單座調(diào)節(jié)閥高的介質(zhì)壓差。例如, DN200/ DN250/ DN300 的新型套筒調(diào)節(jié)閥只需配置C60 氣缸式執(zhí)行機(jī)構(gòu), 不需要更大的氣缸執(zhí)行機(jī)構(gòu)。最大閥座直徑時, 允許工作壓差是相同配置直通單座調(diào)節(jié)閥的2 倍左右, 也可配置薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)和防爆電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
④新型套筒調(diào)節(jié)閥采用自對中無螺紋卡入式閥座結(jié)構(gòu)和模塊化設(shè)計, 閥門拆裝方便, 并能達(dá)到Ⅳ級以上泄漏量標(biāo)準(zhǔn)。
⑤在150 ℃以下時, 金屬硬密封可以達(dá)到Ⅳ級以上泄漏量標(biāo)準(zhǔn), 聚四氟乙烯軟密封可以達(dá)到Ⅵ級泄漏量標(biāo)準(zhǔn)。DN200/ DN250/ DN300 的新型套筒調(diào)節(jié)閥使用壽命高于直通單座調(diào)節(jié)閥。
⑥新型套筒調(diào)節(jié)閥在DN80 以上時, 調(diào)節(jié)范圍的幾何尺寸和公差應(yīng)符合圖樣要求。

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