(6)高壓調節閥(控制閥)
高壓調節閥適用于高靜壓和高壓差的應用場(chǎng)合。國內高壓閥通常采用角形單座結構,國外高壓閥也有采用整體鍛造結構。與角形閥的區別是高壓閥的上閥蓋與閥體整體鍛造,下閥蓋與閥體分離,而角形閥的上閥蓋與閥體分離,下閥蓋與閥體是整體結構。國內高壓閥額定工作壓力可達32MPa,國外高壓閥額定工作壓力可達42MPao采用整體鍛造結構時(shí),與單座閥類(lèi)似,上閥蓋與填料腔是一個(gè)整體。
為防止高壓差時(shí)流體閃蒸和空化使閥芯和閥座損傷,近年有多級降壓閥芯的高壓閥問(wèn)世。通常,高壓調節閥公稱(chēng)通徑在DN40一DNl00,大壓差小于16MPa時(shí)采用兩級降壓閥芯;公稱(chēng)通徑小于DN40,大壓差小于32MPa時(shí),
高壓調節閥采用,四級降壓閥芯。多級閥芯進(jìn)行降壓相當于多個(gè)控制閥串聯(lián)連接,因此,不僅可大大節省安裝空間和降低成本,而且可大大降低調節閥噪聲。
在高壓差時(shí),為減小不平衡力影響,通常采用平衡式結構。平衡式結構適用于柱塞形閥
芯,也適用于套筒形閥芯。
多級閥芯結構采用第一級閥芯進(jìn)行關(guān)閉,與單座閥相當,通常,泄漏等級為Ⅳ級。
(7)隔膜閥
隔膜閥由耐腐蝕的隔膜和內襯耐腐蝕材質(zhì)的閥體組成,適用于強酸、強堿、強腐蝕性流體的切斷控制或節流控制。隔膜閥的流路有堰式和直通式兩種,堰式隔膜閥的閥體流路中有一個(gè)堰,當隔膜壓緊到堰時(shí),流體被阻斷。直通式隔膜閥的閥體內是直通的,通過(guò)隔膜下移壓緊閥體來(lái)阻斷流體,由于閥體直通,因此阻斷流體和密封能力不如堰式隔膜閥。受隔膜和襯里材質(zhì)的影響,隔膜閥不能用于高溫和高壓等工況。一般工作壓力不大于1.6MPa,工作溫度不大于150℃。隔膜閥用隔膜將流體密封,因此,不需要填料,降低了死區限,避免了泄漏。但因隔膜的材質(zhì)特性,它的復現性不高,有較大回差。它的流量特性近似為快開(kāi)特性,即在60%行程內呈現線(xiàn)性特性,超過(guò)60%行程后,流量變化很小。常用的隔膜材料是橡膠和聚四氟乙烯等。
由于隔膜閥的流量特性(近似快開(kāi))差,控制精度低,可調范圍小,因此,國外已較少采用。隨著(zhù)耐腐蝕材料研究的深入,國外多數應用場(chǎng)合采用耐腐蝕材料做成閥芯、閥座和閥牛來(lái)改善調節閥的動(dòng)態(tài)性能,并使流量特性滿(mǎn)足控制要求。隔膜閥的流動(dòng)阻力小,結構簡(jiǎn)單,被控介質(zhì)不會(huì )外泄,流通能力約是同樣通徑直通調節閥的1.5倍,價(jià)格比耐腐蝕材料制造的調節閥要低,因此,國內仍有一定市場(chǎng)。
(8)球閥
球閥是一類(lèi)旋轉閥,它將輸入信號轉換為角位移,并帶動(dòng)球狀.閥芯旋轉。球閥閥芯是一個(gè)帶孔的球,當閥芯旋轉時(shí),節流面積變化。根據孔的形狀,分為O形球閥和V形球閥兩類(lèi)。球閥流通能力大,流動(dòng)阻力小,既可用于流體的節流調節(連續控制),也可用于流體的切斷控制(開(kāi)關(guān)控制)。通常,球閥的可調比大,約為同通徑控制閥的幾倍。球閥具有旋轉閥的切斷功能,因此,適用于含纖維、漿料和黏度大的流體控制。O形球閥的孔是一個(gè)貫通全球的直孔,當閥芯旋轉時(shí),節流孔的面積變化,其特點(diǎn)如下。
1.流量特性近似為快開(kāi)特性。因此,O形球閥常被用于作為含纖維、漿料或黏性流體的切斷調節控制閥,其工作溫度不大于200℃,工作壓力不大于0.1MPa。
2.閥體對稱(chēng),流體流向可任意,閥芯旋轉角從0°到90°可單向旋轉,也可雙向旋轉。
3.結構簡(jiǎn)單,維護方便,可采用軟密封,因密封可靠,泄漏量很小,軟密封O形球閥(聚四氟乙烯閥座)可達氣泡級密封。
4.可調比高。通常,與活塞·式執行機構或全電子式執行機構配合使用,可調比可達
100:l一500:1。
5.價(jià)格貴,遠高于普通球閥。
V形球閥是在球形閥芯上有V形切口的球閥,切口的形狀與調節閥的流量特性有關(guān)。
1.V形球閥的切口可使控制閥流量特性近似為等百分比流量特性。
2.隨閥軸旋轉,V形切口旋人閥體,球體與閥體中密封圈緊密接觸,因此可達到良好密封
3.流阻小,具有剪切功能,常被用于作為含纖維、漿料或黏性流體的節流控制閥。
4.流通能力大,流通能力可達同通徑其他控制閥的2倍。
5.可調比大,可達200:1~300:1。
6.適用于工作溫度在一40~450℃(2,工作壓力不大于6.4MPa的場(chǎng)合。
(9)蝶閥
蝶閥又稱(chēng)翻板閥,它由閥體閥板、閥軸和密封填料、軸承等部分組成。按使用介質(zhì)的工作溫度和壓力,蝶閥分為常溫蝶閥(一20~450℃)、低溫蝶閥(一200~40℃)和高溫蝶閥(450~600℃和600~850℃)、高壓蝶閥等幾類(lèi)。按作用方式,蝶閥可分為調節型、切斷型和調節切斷型三類(lèi)。按閥板輪廓,蝶閥可分為傳統輪廓閥板蝶閥和動(dòng)態(tài)輪廓閥板蝶閥。蝶閥的特點(diǎn)如下。
1.流通能力大,可調比大,壓降小。蝶閥流阻小,可制造大口徑蝶閥。其流通能力大,約為同通徑其他調節閥的l.5~2倍。傳統輪廓閥板的蝶閥,其可調比為33:1,動(dòng)態(tài)輪廓閥板的蝶閥,其可調比達100:1。
2.流量特性在轉角0—70°(通常蝶閥轉角為0~60°)范圍內近似為等百分比特性。超過(guò)規定轉角后,控制閥的運行會(huì )不穩定。
3.控制閥氣開(kāi)和氣關(guān)方式更換方便,只需要將蝶閥閥板回轉70°,并用鍵與閥軸的另一
鍵銷(xiāo)固定即可。蝶閥的執行機構通常采用正作用執行機構。
4.流路簡(jiǎn)單,流阻小,可用于大口徑、大流量、低壓差的應用場(chǎng)合,適用于漿料懸浮物和顆粒介質(zhì)的流體控制。
5.可采用軟密封方法,實(shí)現嚴密的密封,用于核工業(yè)的有關(guān)應用。
6.可采用涂覆或襯里的方法實(shí)現防腐蝕,用于有腐蝕性介質(zhì)流體的控制。
7.大口徑蝶閥,為獲得大輸出推力矩,可采用長(cháng)行程執行機構或活塞式執行機構。
8.體積小,重量輕,結構緊湊,制造工藝簡(jiǎn)單,價(jià)格低。
9.除了所用閥體和閥板的材料不同外,低溫蝶閥和高溫蝶閥的結構與常溫蝶閥相同。低溫蝶閥的執行機構與閥體間有長(cháng)頸接管,與其他低溫控制閥類(lèi)似。高壓蝶閥的材質(zhì)采用鍛鋼,并采用低轉矩閥板,其他與常溫蝶閥類(lèi)似。
10.可通過(guò)閥板形狀的設計,改善流路阻力分配,降低所需推力矩。例如,采用動(dòng)態(tài)輪廓閥板,可在0—90°范圍內實(shí)現等百分比流量特性。
(10)偏心旋轉閥
偏心旋轉閥又稱(chēng)為撓曲凸輪閥、偏心球塞控制閥。它有一個(gè)偏心旋轉的閥芯,當控制閥接近。關(guān)閉時(shí),閥芯的彎曲臂產(chǎn)生撓曲變形,使閥芯的球面球塞與閥座緊密
接觸,因此密封性能很好。偏心旋轉閥的特點(diǎn)如下。
1.抗沖刷性強。閥體和閥蓋整體鑄造,工作溫度寬,在一40~450℃,工作壓力可10MPa。
2.磨損小,使用壽命長(cháng)。由于偏心球塞在打開(kāi)時(shí),其與閥座環(huán)的接觸可減到小,因此,因旋轉造成的磨損很小,它也降低了摩擦力,改善了控制閥動(dòng)態(tài)特性,延長(cháng)了控制閥使用壽命
3.可調比大。全腔型可達100:1;60%縮腔型可達60:1;40%縮腔型可達40:1。
4.密封性好。閥芯彎曲臂的撓曲變形使閥芯能緊壓閥座密封環(huán),保證良好密封,標準
泄漏量小于0.01%℃。
5.流通能力大。流通能力可達同通徑雙座閥的1.2倍。
6.流量特性接近修正拋物線(xiàn)特性,在流體流向改變時(shí)不改變流量特性。
7.動(dòng)態(tài)穩定性好。只需要較小力矩就能夠嚴密關(guān)閉。流向改變時(shí),流體對閥芯的作用力矩相互抵消,也沒(méi)有柱塞閥的根切現象,因此,動(dòng)態(tài)穩定性比柱塞閥和蝶閥好。
8.可在閥體襯各種耐腐蝕或耐磨損的襯里材料,以適應各種工作溫度和工作壓力條件下的運行,也可適應腐蝕性和含顆粒等流體的控制。
9.重量輕、體積小,安裝靈活,通用性強。
(11)閘閥
閘閥又稱(chēng)閘板閥。它由閘板、兩個(gè)密封板和閥桿等組成。執行機構通常為長(cháng)行程執行機構或活塞式執行機構。閘板可采用單閘板,也可采用雙閘板,閘閥常用于高黏度、含纖維的漿料等流體的控制。它具有流阻小、行程大、口徑大、結構簡(jiǎn)單等特點(diǎn),閘板調節閥適用于控制精度要求不高的大口徑、大流量、低壓差的應用場(chǎng)合。
與蝶閥比較,閘閥具有較好的剪切能力,特別適合含纖維漿料的控制,例如造紙工業(yè)中紙漿的控制。由于密封面大,因此閘閥的泄漏量較大。另有一種類(lèi)似的閘閥,稱(chēng)為平行滑閥。它由兩塊平行滑塊上下移動(dòng)來(lái)調節流量,滑塊間的彈簧使滑塊緊壓滑軌,該類(lèi)閥具有很小流體阻力和優(yōu)良密封性能,標準泄漏量達0.00001%C以下。適用于緊急切斷或緊急開(kāi)啟的應用場(chǎng)合。