進口氣動小流量調(diào)節(jié)閥
技術(shù)參數(shù)：
1、美國VTON（威盾）小流量調(diào)節(jié)閥的特點
　　   所謂小流量調(diào)節(jié)閥，顧名思義，就是流通能力很小的調(diào)節(jié)閥。
　　   閥門的流通能力是在統(tǒng)一條件下的閥門容量指標。我國用C值表示 。其定義為：閥門全開時，當閥前后壓差為1Kg／㎡ ，介質(zhì)重度為1g／cm3時，每小時流過閥門的介質(zhì)量（m3／h）。對于不可壓縮流體，在充分湍流的狀態(tài)下（雷諾數(shù)足夠大時，對于水Re>10 5 ；對空氣Re>5.5 ×10 4）
　　式中：
　　△p——閥前后壓差（Kg／㎡） Υ——介質(zhì)重度（g／cm3）
　　Q一介質(zhì)流量（m3／h）
　　美國等國家用Cv值表示閥門的流通能力。上*的，主要有關(guān)電的I、E、C標準中用Av 值表示閥門的流通能力。三者換算關(guān)系如下：
　　Cv =1.17 C Cv =10 6 /24Av C=10 6 /28Av
　　閥門的流通能力僅僅取決于閥本身的結(jié)構(gòu)。在計算所需的閥門流通能力時，應(yīng)注意介質(zhì)不同或流動條件不同時，閥內(nèi)流動狀態(tài)會有很大的差異。
　　在小流量情況下，尤其是粘性流體和低壓下工作時，流體的主約束往往是層流或?qū)恿骱屯牧鞯幕旌蠎B(tài)。層流時，經(jīng)過閥門的介質(zhì)流量和閥前后壓差呈線性關(guān)系。而在層流和湍流混合態(tài)下，隨著雷諾數(shù)的增加，即使壓差不變，流經(jīng)閥門的介質(zhì)量也會增加。在*湍流時，流量才不隨雷諾數(shù)變化而變化。盡管如此，選擇小流量調(diào)節(jié)閥，仍然用傳統(tǒng)的方法和計算公式進行。但是其計算值和實際值偏離很大，據(jù)資料介紹在Cv=O.01以下時，它只是作為一個容量指標，具有參考意義而已。實際流通能力應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗確定。
　　隨著流通能力減小，閥門的可調(diào)比將下降。但zui少也能保證10:l到15:1之間，如果可調(diào)比再小，就難以進行流量的調(diào)節(jié)。
　　閥門在串聯(lián)使用時，隨著開度變化，閥前后壓差也有變化，因此使閥門的工作特性曲線偏離理想特性。如果管路阻力大，直線性會變成快開特性 ，而喪失調(diào)節(jié)能力。等百分比特性將變成直線特性。小流量情況下，由于很少有管路阻力，上述特性畸變就不大了，對等百分比特性，實際上也就沒有必要。從制造的角度來說，Cv=O.05以下時，也不可能再產(chǎn)生等百分比的側(cè)面形狀。因此，對小流量閥主要的問題是如何將流量控制在所需要的范圍之內(nèi)。
　　從經(jīng)濟效果出發(fā)，使用者希望一個閥門可同時用于截流和調(diào)節(jié)，現(xiàn)在也是可以做到的。但對于調(diào)節(jié)閥來說，主要是實現(xiàn)對流量的控制，關(guān)閉是次要的。認為小流量閥本身流量很小，在關(guān)閉時很容易實現(xiàn)截流是錯誤的。國外對小流量調(diào)節(jié)閥泄漏量一般也做了規(guī)定。當Cv值為10 一，該閥門的泄漏量規(guī)定為：在3.5kg／㎡氣壓下，泄漏量為zui大流量的1％以下。
　　2、美國VTON（威盾）電動三通分流調(diào)節(jié)閥的種類
由于氣動調(diào)節(jié)閥具有本質(zhì)防爆、性能可靠等優(yōu)點，國內(nèi)外調(diào)節(jié)閥目前仍以氣動為主。
　　過去，小流量調(diào)節(jié)閥zui高使用壓力只可達100kg／㎡，額定的流通能力C值可以從0.05 到O.0012。其閥座孔徑為3mm，閥芯為圓柱形，上面刻有一道或數(shù)道V型槽，閥桿行程6mm，閥門無配套的定位器，因此控制精度較差。
　　VTON小流量調(diào)節(jié)閥流通能力約為0.001，閥芯為帶有缺口的圓柱形。工作壓力為300kg／㎡閥桿行程7／16英寸，閥芯為圓錐形，該閥門帶有VTON公司的頂裝定位器。
　　上述這類閥門的特點是結(jié)構(gòu)簡單，重量輕。常用的閥座孔徑為1／8～1／4英寸（約為3.175A-6.35mm），閥桿行程為1／4～l／2英寸（合6.35～12.7mm）。這類閥門的流量能力zui小可以做到O.00006，以至更小。
　　一般地說，圓柱開槽型的閥芯，在特性化方面比圓錐形好，它可以通過改變槽深來獲得設(shè)計特性，但后者調(diào)節(jié)性好，因為通過閥門的流體，分布在閥芯截面的整個圓周上。這種閥門常用在精度要求不很高的場合。但容量精度和特性的重現(xiàn)性較差。
　　閥門流通能力，主要取決于流孔直徑，對于一個1／16英寸的流孔，理論上的Cv值約為0.06，或者說只是接近小流量的上限。要進一步減小流量，必須從根本上減小閥芯的行程或約束流孔的開度。
　　文獻中報導(dǎo)過三種類型的短行程調(diào)節(jié)閥。其一，閥芯是一顆人造藍寶石球。閥座是一個硬質(zhì)金屬小孔，用膜頭頂端的螺絲可以調(diào)整薄膜的zui大行程，執(zhí)行機構(gòu)具有可變的氣動反饋，因此對應(yīng)于3～15磅／時2的信號壓力，流通能力可以從0.07 ～0.00007（ Cv 值）。另一種形式的短行程調(diào)節(jié)閥，可用于高壓條件，它的閥芯是錐形的．由執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動臂，通過一個轉(zhuǎn)動另件旋轉(zhuǎn)帶螺紋的閥桿轉(zhuǎn)一個角度，從而達到縮短行程的目的。導(dǎo)向螺紋的螺距為每英寸ll～32牙，轉(zhuǎn)動桿旋轉(zhuǎn)角度一般是15～60°，閥芯行程一般為0.02～0.005英寸（合O.508～1.27mm）。因為在不同溫度下熱膨脹不同，閥芯會產(chǎn)生顯著誤差，因此這種閥限制使用在300＂F以下，為保證閥位精度，閥門裝有定位器。
　　3、美國VTON（威盾）高壓差對閥芯、閥座的要求
　　對于高壓小流量調(diào)節(jié)閥，還必須考慮由主于高壓和高壓差帶來的一系列問題。如執(zhí)行機構(gòu)必須具有足夠的輸出力，以克服介質(zhì)的不平衡力，閥門零件強度問題，高壓密封問題，而zui關(guān)鍵的是閥芯、閥座的材質(zhì)和加工問題。
　　高壓調(diào)節(jié)閥閥芯、閥座損壞原因很復(fù)雜，這里面的理論不盡相同，但普遍引起重視的是高速液（氣）流相對閥芯、閥座運動引起的沖刷現(xiàn)象（亦稱速度效應(yīng)）和液體介質(zhì)在高壓差下的氣蝕現(xiàn)象。前者損壞形式是與流線有一定關(guān)系的沖刷痕跡，后者則是海綿狀孔洞。
　　在有氣蝕產(chǎn)生的場合下，如果閥芯，閥座材質(zhì)選用不當，少則幾天，多則幾個月，閥門就將報廢。
　　解決氣蝕問題應(yīng)從求避免氣蝕的方法和耐氣蝕的材料著手，避免氣蝕的方法有以下幾種：
1）改進閥芯，閥座設(shè)計，使其具有合理的液流速度分布和壓力分布。如小流量調(diào)節(jié)閥采用狹長通道式閥芯、閥座。閥芯、閥座孔都有很小的錐度，適用于在恒定的上游壓力條件下精確地控制流量。由于這種結(jié)構(gòu)具確吸收能量，減小氣蝕的功能，據(jù)資料報導(dǎo)，它曾用于4200kg／㎡的壓降下。
2）在條件允許的情況下，在液流中充氣，以局部地或全部地消除低壓區(qū)。
3）閥門串聯(lián)使用，以減小每個閥的壓降。
4）使閥前后壓差低于該介質(zhì)在調(diào)節(jié)閥入口溫度下產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象的zui大允許壓差。
5）介質(zhì)在“流開”狀態(tài)下工作，允許壓差比“流閉”狀態(tài)大三倍多。
八、美國VTON（威盾）套筒式調(diào)節(jié)閥
美國VTON（威盾）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密切斷, 保證上腔室的介質(zhì)不能進入平衡室。當閥瓣上下移動時, 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。
VTON套筒式調(diào)節(jié)閥特點：
1）采用平衡型閥芯，不平衡力下，允許壓差大，操作穩(wěn)定。
2）閥芯導(dǎo)向面大，可改善由渦流和沖擊引起的振蕩。
3）比普通的單、雙座調(diào)節(jié)閥噪聲降低10dB左右。
4）結(jié)構(gòu)簡單，裝拆維修方便。
VTON套筒式調(diào)節(jié)閥優(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)行機構(gòu), 不需要更大的氣缸執(zhí)行機構(gòu)。zui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)行機構(gòu)和防爆電動執(zhí)行機構(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, 并能達到Ⅳ級以上泄漏量標準。
5）在150℃以下時, 金屬硬密封可以達到Ⅳ級以上泄漏量標準, 聚四氟乙烯軟密封可以達到Ⅵ級泄漏量標準。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。
美國威盾（VTON）此類產(chǎn)品主要業(yè)績：中化石油公司，云南冶金集團股份有限公司，海天輕紡集團等。
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