一种新型堞阀调节特性的研究

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1、·46·工业仪表与自动化装置2012年第5期一种新型堞阀调节特性的研究王杨，麻剑锋，沈新荣，朱莹(浙江大学流体工程研究所，杭州310027)摘要：阐述了在普通蝶阀的基础上，加设适"3-几何结构配流板的方法，使普通蝶阀具有线性流量特性，并用数值模拟计算出阀门的流量特性。然后搭建实验平台，验证了阀门的流量特性，结果表明该流量控制阀具有良好的线性调节功能和高精度的流量控制。关键词：线性特性；配流板；节能；数值模拟；实验研究中图分类号：TH37．52文献标志码：A文章编号：1000—0682(2012)05—0046—03Theresearchofanew

2、butterflyvalve’sregulationcharacteristicsWANGYang，MAJianfeng，SHENXinrong，ZHUYing(InstituteofFluidEngineeringResearch，ZhefiangUniversity，Hangzhou310027，China)Abstract：Elaborateamethodthataddingavalveplatewithsimplemechanicalstructureonanordi—narybutterflyvalve，whichmakesthebutt

3、erflyvalvepossessthelinearflowcharacteristics，andcalculateflowcharacteristicsofthevalvethroughnumericalsimulation．Thentheexperimentplatformissetuptoverifyflowcharacteristicsofthevalve，theresultsshowthatthiscontrolvalvepossesslinearregulatoryfunctionandhighprecision．Keywords：fl

4、owcharacteristics；valveplate；energysaving；numericalsimulation；experimentalin—vestigation流量系数，0为阀门开度，m．x为阀门最大开度。0引言1D、n当满足式厂f＼口)=n+b时，阀的流量特在工程中，线性流量特性调节阀的优点是单位max，口行程的变化所引起的流量变化是不改变的，在解决性为线性。供热、空调系统中的水力失调、冷热不均等问题上得阀门的流量能力与阀芯的通流面积有对应的关系，即阀门的开度决定阀门的通流面积，为了获得阀到了广泛的运用。现有的线性调节阀一般为座阀

5、，但现有的座阀会使管道内流动阻力增大，造成能量门的线性流量特性，希望设计的阀门的通流面积与损失较为严重。“十二五规划”国家提出了明确的开度呈线性关系，因此对阀芯进行合理机械结构设计是获得线性流量特性的关键J。根据以往积累节能计划，为了大力推广国家提出的节能减排计划，笔者设想在蝶阀阀板上安装能实现线性流量特性的的经验，设计对称折板阀芯结构，如图1所示。配流板，使这种新型的蝶阀具有线性流量特性和结构简单，流动阻力小，流通能力大等优点。1阀体的创新设计阀门流量公式：=()㈩式中：Q为设定流量，△P为阀门两端的压差，Kvs为收稿日期：2012—04—28图

6、1对称折板阀芯示意图作者简介：沈新荣(1968)，男，浙江杭州人，研究员，博士，主要从事智能流体控制阀门的研究开发和教学工作。其中通流面积的算法，采用面积投影的方法进2012年第5期工业仪表与自动化装置·47·行计算。其结构几何参数包括：折板高度、折板宽度、折板相对位置(折板夹角始终保持直角)。其中折板的特殊位置使得折板相对位置与折板的宽度耦合，即此阀芯的结构参数为2个：折板高度和折板宽度，阀门的通流面积取决于这2个参数，通流面积的计算公式如下：A=JJdS=竹尺一4×『f(—)+月。．cos0⋯ctan())fs～]Z图3阀前截面压力等值线云图(

7、2)式中：A为通流面积；为管道半径；。为坐标上某位置，随阀门开度变化取不同值；L为折板宽度；H为折板高度；0为阀门开度。分别选取不同的折板高度和折板宽度计算通流面积与阀门开度的关系，找到合适的尺寸参数，选取适当阀芯尺寸以实现阀门的线性流动特性，文中采用的管道取不同折板高度日和折板宽度L时，通流面积随相对开度变化的曲线如图2所示。图4阀后截面压力等值线云图由式(1)以及数值计算所得到的结果，可得到阀板在不同下的值，然后利用公式K=和=0，将不同转动角和值分别转化为和K两个相对值，并通过曲线拟合得到相对流量系数(K)与相对行程(0)的关系曲线，如图5开

8、度所示。图2不同折板阀体的开度与通流面积的关系1．0对比每组的阀门开度与通流面积的关系数据，选取最接近线性关系的参数作为折