氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的工作原理

調(diào)節(jié)閥同孔板一樣，是局部阻力元件。與孔板不同的是，調(diào)節(jié)閥的節(jié)流面積可以由閥芯的移動(dòng)來改變，是可變的節(jié)流元件。因此，可以將調(diào)節(jié)閥模擬成孔板節(jié)流形式。對(duì)于不可壓縮流體，根據(jù)伯努利方程，調(diào)節(jié)閥的流量方程式為

式中，v1，v2——節(jié)流前后流體速度；p1，p2——節(jié)流前后流體壓力；A——節(jié)流管件截面積；qVg——體積流量；ε——阻力系數(shù)；g——重力加速度；ρ——流體密度；γF——重度；KV，CV——流量系數(shù)，國(guó)內(nèi)一般用KV表示，國(guó)際上用CV表示。

調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門兩部分組成，本文以氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥為例，按其執(zhí)機(jī)構(gòu)形式可分為薄膜式調(diào)節(jié)閥、活塞式調(diào)節(jié)閥和長(zhǎng)行程調(diào)節(jié)閥；按閥體結(jié)構(gòu)形式可分為單座閥、雙座閥、角閥、三通閥、偏心旋轉(zhuǎn)閥、蝶閥、球閥、快速切斷閥等。

氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥原理

2 氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的計(jì)算選型

2.1 初選閥型

閥型選擇重要且復(fù)雜，初選閥型主要包括計(jì)算流量系數(shù)、預(yù)估噪聲等，初步選擇閥體結(jié)構(gòu)型式。若計(jì)算不符合要求，還應(yīng)重新選閥型，并重復(fù)計(jì)算，直到滿足要求。

2.1.1 確定工藝條件

調(diào)節(jié)閥的選型首先要確定使用條件，包括介質(zhì)性質(zhì)及主要物化參數(shù)，流量、壓力、溫度等工藝參數(shù)，配管情況(型式、閥前后管徑、系統(tǒng)阻力計(jì)算等)，自控對(duì)象類型及特點(diǎn)，調(diào)節(jié)性能要求等，初選閥型的特點(diǎn)及適用場(chǎng)合可參考表1所列內(nèi)容。

初選閥型的特點(diǎn)及適用場(chǎng)合

單座閥(VP,JP):泄漏量小，允許壓差小，JP型閥具有體積小、質(zhì)量輕等特點(diǎn)。適用于一般流體，要求泄漏量小或切斷場(chǎng)合；

雙座閥(VN):不平衡力小，允許壓差較單座閥大；流路復(fù)雜，流量系數(shù)比VP型閥大；泄漏量大；適用于壓差較大，對(duì)泄漏量要求不嚴(yán)的一般流體；

套筒閥(VM,JM):穩(wěn)定性好，允許壓差較大，易維護(hù)；適用于一般流體；

角形閥(VS):流路簡(jiǎn)單，便于自凈和清洗；適用于高黏度、含顆粒等的介質(zhì)，特別適用于要求直角連接場(chǎng)合偏心旋轉(zhuǎn)閥；

偏心旋轉(zhuǎn)閥(VZ)體積小、質(zhì)量輕、密封性強(qiáng)；適用于泄漏量小，允許壓差較大場(chǎng)合；

蝶閥(vw):結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕、流量系數(shù)大、價(jià)格低；適用于大流量、低壓力、泄漏量要求不高的場(chǎng)合，尤其適用于濃濁漿狀及含懸浮顆粒的流體控制；

球閥(VP,JP)結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕、流量系數(shù)大、密封性好；適用于要求切斷及紙漿、污水和含有纖維質(zhì)、顆粒物等介質(zhì)控制。

2.1.2 調(diào)節(jié)閥閥型初選

根據(jù)2.1.1條中選定的閥型，確定調(diào)節(jié)閥流向及流量特性，見表2所列，查詢產(chǎn)品說明書或有關(guān)資料，查取所需的管徑、壓力等級(jí)等參數(shù)及閥特性參數(shù)，如液體壓力恢復(fù)系數(shù)FL，壓差比系數(shù)XT等。不同廠家對(duì)調(diào)節(jié)閥FL，XT的取值略有差別，可參考《調(diào)節(jié)閥口徑計(jì)算指南》[1]和廠家樣本確定的FL和XT取值。

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