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1、—12—阀门2007年第1期文章编号:100225855(2007)0120012202平衡式套筒调节阀的设计和应用范晓(新疆锂盐厂,新疆乌鲁木齐830006)摘要论述了一种新型的平衡式套筒调节阀的设计原理,提供了阀瓣壁厚和阀门推力的计算公式,并将其与直通单座调节阀以及传统套筒调节阀的使用性能进行了分析比较。关键词平衡式套筒调节阀;结构;不平衡力;密封;计算中图分类号:TH134文献标识码:AThedesignandapplicationofanewtypeofpressure2balancedcagetypecontrolvalveFANXiao(XinjiangLithiaChemic
2、alFactory,Wulumuqi830006,China)Abstract:Thisarticlediscussestheprincipleforanewtypeofpressure2balancedcagetypecontrolvalves,puttingforwardformulaofplugthicknessandvalveforce,andcomparingitsperformancewithsingleseatedcontrolvalvesandusualcagetypecontrolvalves.Keywords:pressure2balancedcagetypecontr
3、olvalves;structure;unbalanceforce;seal;propertycalculate1概述2设计计算新型套筒式调节阀的套筒与阀瓣为间隙配合,调节阀设计检验常用的标准有GB/T4213-套筒上开有多个节流窗口,窗口的形状决定了调节1992《气动调节阀》、GB/T13927-1992《通用阀阀的流量特性,窗口的面积大小影响调节阀的流量门压力试验》、ANSIB16114-1976《控制阀门阀系数Cv。阀座采用自对中无螺纹卡入式结构,阀座泄漏量》和ANSIB16134-1976《法兰、螺纹及座上的圆锥密封面与阀瓣上的圆锥密封面相配合形焊接端阀门》。成切断密封副,保证阀瓣
4、压紧在阀座上时阀门严密211阀瓣壁厚计算关断。阀座直径的大小影响调节阀的流量系数Cv。平衡套筒式调节阀(图1)的钢及合金钢圆形阀瓣上平行于轴向有对称分布的平衡孔,使阀瓣上阀瓣体壁厚S′为下端面的腔室连通,这样阀内介质作用在阀瓣轴向pDS′=+C上的力大部分相互抵消,介质在阀杆上产生的不平213[σL]-p衡力就非常小。套筒上有一个聚四氟乙烯平衡密封式中S′———计算壁厚,mm座,当阀瓣全关时,阀瓣上平衡密封面压紧在套筒p———公称压力,MPa上的聚四氟乙烯平衡密封座上形成严密切断,保证D———公称直径,mm上腔室的介质不能进入平衡室。当阀瓣上下移动〔σL〕———许用拉应力,MPa时,套筒上
5、的节流窗口的通道面积会发生变化,从C———腐蚀余量,mm而实现调节管道内介质流量和压力等的功能。当计算壁厚S′>实际壁厚S时(设计给定),作者简介:范晓(1970-),男,湖南人,工程师,主要从事控制阀的设计制造工作。©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net2007年第1期阀门—13—选取的壁厚合格。由于管路附件压力-温度额定值少阀瓣和套筒在介质温度变化时相互挤卡,套筒和是根据材料相应温度下的许用应力而制定的,故不阀瓣的配合间隙可以偏大,配合公差
6、套筒一般选择进行高温核算。H9,而阀瓣一般选择b9或间隙更大的公差。4流量411流量特性平衡式套筒调节阀的流量特性有等百分比、直线和快开3种,通过改变套筒上孔形状或孔的分布,可以获得不同流量特性,以及抗汽蚀型、降噪声型或特殊Cv值的阀门。412流量系数套筒阀的流通能力主要与套筒上孔的形状、数量、大小及阀座直径有关,改变其中任何值,都可以改变套筒阀的流通能力。流量系数是表示阀门流通能力大小的一个系数,通过测试可以来得到每一种规格阀门的流量系数。11止退垫片21隔离套管31阀盖41下(上)部填料51下5性能(上)导向套管61阀盖法兰螺栓71阀盖法兰螺母81阀盖法新型套筒阀有许多优点。兰91阀盖
7、密封垫片101套筒密封座111套筒121阀瓣131阀座141阀座密封垫片151阀体①采用平衡式结构,阀前后介质压差对阀瓣产图1平衡式套筒调节阀生的不平衡力非常小,相同工况下同类型阀门所需212介质不平衡力计算要的执行机构推力小,所以其阀杆直径比单座非平介质不平衡力ΔF为衡阀设计或选择更小。(D′-D)2(P)+d2P2②阀杆与填料之间的摩擦力比较小,减小了阀1-P2ΔF=π4门动作的阻力,且阀杆和填料的磨损也小,使用寿式
