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1、2006年第1期阀门—5—文章编号:100225855(2006)0120005203轴流型调节阀结构性能分析12常占东,应启戛(11吴忠仪表股份有限公司,宁夏吴忠751100;21上海理工大学,上海200093)摘要介绍了新式轴流型调节阀的结构及工作原理,分析了其特点,论述了关键零部件的设计方法。关键词轴流阀;流阻;流通能力中图分类号:TH134文献标识码:AAnalyzingforstructureandcapabilityofaxialflowvalve12CHANGZhan2dong,YINGQi2
2、jia(11WuzhongInstrumentco.,Ltd,Wuzhong751100,China;21UniversityofShanghaiforScienceandTechnology,Shanghai200093,China)Abstract:Thearticleintroducesstructureandoperationprincipleofanewtypeofcontrolvalve,axi2al2flowtypevalve.Thenthearticleanalyzesmetritsofth
3、istypevalvecontrastingwithgeneralcontrolvalves.Furthermore,thearticleanalyzesdesignmethodsofsomekeypartsandkeyasemblesofaxial-flowtypecontrolvalve.Keywords:axialflowvalve;flowresistantcoefficient;flowcapacity1概述流道内经多次的流向改变,易形成旋涡,互相碰我国调节阀技术经近30年的引进、革新和发撞,消耗
4、能量。而且在口径大于DN400mm时,展,有了很大的进步,但是同国际先进水平相比还阀的行程太长,调节灵敏度降低,整体结构笨重,有较大的差距,主要是高温、高压、大口径调节阀驱动力过大。轴流型调节阀的阀体流道顺管线中介存在卡塞,振动,噪声大,驱动力矩过大,可靠性质流向设计,并且在阀体内腔设置流线圆锥状导流低,使用时间短,密封填料易漏等问题。同时在理罩,疏导流体的流速及流向,使管道流体分布均论研究及结构创新上还不能跟上现代工业发展的需匀,压力均衡。节流部件参考套筒阀的结构,区别求。轴流型调节阀是一种全新结构的阀门
5、,它吸取在于轴流型调节阀将套筒顺管道流向安装,使阀芯了套筒调节阀的优点,使套筒与阀芯在阀体内腔顺在套筒内轴向动作,阀芯可以设计为压力平衡式结流道放置,流体在通过调节阀的过程中流向基本不构,抵消因节流口前后压差引起的不平衡力,从而发生改变,顺管道轴向方向流动,这样可以减小流改善了普通调节阀口径小,压差小的约束。道流阻,增大阀门的流通能力。3工作原理2结构轴流型调节阀的调节过程如图2所示。介质从轴流型调节阀改变了普通调节阀(图1)的整阀体左端进入阀体内腔,经流线型导流罩的疏导作体流通结构,使介质在阀内轴向顺环形
6、流道流动,用将流体引入环型流道,即介质是在阀体外壁与内流体在阀体内的流向转变很小,能量损失较少。整部导流壳形成的夹层空间流动。然后根据控制信号体铸造圆桶结构更加适应了承压容器的受力要求,的大小,执行机构带动传动系统,使轴向阀杆拉动承压性能好。普通调节阀的流通能力受球形阀体的阀芯在套筒中滑动。在套筒的四周设计有不同调节“S”形流道结构约束无法增大,其原因是介质在特性的节流窗口,阀芯的移动引起节流口的大小变作者简介:常占东(1973-),男,宁夏吴忠,工程师,从事调节阀的研究。—6—阀门2006年第1期化,从而
7、实现了流量及压力的调节。效地避免气蚀和震动。内壳有流线型的导流筋和外壳相连,活塞用安装在壳内的斜齿条副或齿轮齿条副或曲柄连杆机构操作。因而增加了力臂区间,使驱动力减小。轴流型调节阀可采用金属对金属及金属与橡胶双重密封结构,实现双向气泡级密封,从而达到密封系统使用寿命长,关闭严密。(a)图3轴流型调节阀结构(b)4性能分析(a)轴流型调节阀流道结构(b)普通调节阀S形流道结构普通调节阀的整体结构是球形的,内部流道基图1流道结构对比本上象一个平置的S形,流体进入阀体后经过流向的多次转变,特别是节流口前后有两次9
8、0°的突然转变,对流体动能的损失较大,因而流阻高。从流路上分析,其流路复杂,Cv值小,防堵差,尺寸大,动作不灵敏,外观差。从移动方式分析,阀杆上下运动,滑动摩擦大,阀杆密封差,抗振动性能差。从结构上分析,单密封允许压差小,双密封泄漏大,阀芯在中间,无法避开高速介质的直接冲刷,影响使用寿命。轴流型调节阀解决了普通调节阀阀芯垂直节图2工作原理流,而介质水平流进流出,阀腔内流道转弯,流路当介质从轴向弧状流道进入外壳(图
