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阀门调节的机构简介

  调节机构是将执行机构的输出位移变化转换为控制阀阀芯和阀座间流通面积变化的装置。通常称调节机构为阀,例如直通单座阀、角形阀等。其结构特点可从下列几方面分析。

  从结构看,调节机构由阀体、阀内件、上阀盖组件、下阀盖等组成。阀体是被控流体流过的设备,它用于连接管道和实现流体通路,并提供阀座等阀内件的支撑。阀内件是在阀内部直接与被控介质接触的组件,包括阀芯、阀座、阀杆、导向套、套筒、密封环等。通常,上阀盖组件包括上阀盖、填料腔、填料、上盖板和连接螺栓等。在一些调节机构中下阀盖作为阀体的一部分,并不分离。下阀盖用于带底导向的调节机构,它包括下阀盖、导向套和排放螺丝等。为安装和维护方便,一些调节机构的上阀盖与阀体合一,而下阀盖与阀体分离,称为阀体分离型阀,例如一些高压阀和阀体分离阀。

  从阀体结构看,可分为带一个阀座和一个阀芯的单座阀阀体、带两个阀座和一个阀芯的双阀座阀体、带一个连接人口和一个连接出口的两通阀体、带三个连接口(一个人口和两个出口的分流或两个人口和一个出口的合流)的三通阀体。

  从阀芯位移看,调节机构分为直线位移阀和角位移阀。它们分别与直线位移的执行机构和角位移执行机构配合使用。直通阀、角形阀、套筒阀等属于直线位移阀,也称为滑动阀杆阀(SlidingStemValve)o蝶阀、偏心旋转阀、球阀等属于角位移阀,也称为旋转阀(Ro-taryValve)o近年也有一些制造·厂商推出了移动阀座的控制阀,它与角行程执行机构配合,但从阀芯的相对位移看,仍是直线位移,例如Nufflo控制阀。

  从阀芯导向看,可分为顶导向、顶底导向、·套筒导向、阀杆导向和阀座导向等类型。对于流体的控制和关闭等,阀芯的导向十分重要,阀芯导向用于阀芯和阀座的对中配合。顶导向采用阀盖或阀体内的一个导向套或填料结构实现导向;顶底导向采用阀盖和下阀盖的导向套实现导向,对双座阀和需要精确导向的调节机构需采用顶底导向;套筒导向采用阀芯的外表面与套筒的内表面进行导向,这种导向方式具有自对中性能,能够精确实现阀芯和阀座的对中;阀杆导向采用上阀盖上的导向套与阀座环对中,用轴套与阀杆实现导向;阀座导向在小流量控制阀中被采用,它用阀座直接进行对中。

  从阀芯所受不平衡力看,调节机构的阀芯有不平衡和平衡两种类型。平衡式阀芯是在阀芯上开有平衡孔的阀芯,当阀芯移动时,阀芯上、下部因有平衡孔连接,因此,两侧压力差的绝大部分被抵消,大大减小不平衡力对阀芯的作用,平衡式阀芯需要平衡腔室,因此,需密封装置密封。根据流向不同,平衡阀芯所受的压力可以是阀前压力(中心向外流向),也可以是阀后压力(外部向中心流向)。平衡阀芯可用于套筒结构的阀芯,也可用于柱塞结构的阀芯。不平衡阀芯的两侧分别是控制阀阀前和阀后的压力,因此,阀芯所受不平衡力大,同样口径控制阀需要更大推力的执行机构才能操作。

  从阀芯降压看,阀芯结构有单级降压和多级降压之分。单级降压结构因两端的压差大,因此,适用于噪声小、空化不严重的场合。在降噪要求高,空化严重的场合。

  在多级降压结构中,控制阀两端的压差被分解为几个压差,使在各分级的压差较小,都不会发生空化和闪蒸现象,从而防止空化和闪蒸发生,也使噪声大大降低。

  从流量特性看,根据流通面积的不同变化,可分为线性特、等百分比特性、快开特性、抛物线特性、双曲线特性及一些修正特性等。流量特、J陛表示阀杆位移与流体流量之间的关系。通常,采用流量特性来补偿被控对象的非线性特性。阀芯的形状或套筒开孔形状决定控制阀的流量特性。直行,程阀芯可分为平板型(用于快开)、柱塞型、窗口型和套筒型等。由于开孔面积变化不同,阀芯移动时,流通面积也不同,从而实现所需流量特性。柱塞型阀和窗口型阀也可根据所需流量特性有不同形状。角行程阀的阀芯也有不同形状,例如,用于蝶阀的传统阀板、动态轮廓阀板;用于球阀的O形开孔、V形开孔和修正型开孔等结构。

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