• 阀门的抛物线流量特性介绍

    • 抛物线流量特性指单位相对行程的变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量值的平方根成正比关系。在直角坐标上得到一条抛物线，介于直线流量特性和等百分比流量特性的曲线之间。
    • 还有一种叫修正抛物线的流量特性，它在相对位移30%及相对流量20%这段区间内为抛物线的规律，而在此以上的全范围内是线性关系，可以弥补直线流量特性在小开度时调节性能差的确定。

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  • 隔膜调节阀的特点

    • 1.采用耐腐蚀衬里的阀体和耐腐蚀的隔膜，可以避免金属阀体的腐蚀，适用于强酸，强碱，强腐蚀性介质的调节。
    • 2.阀体流路形状简单，流路阻力较小，适用于高粘度流体和带有悬浮颗粒与纤维介质的调节。
    • 3.介质不与外界接触，适用于有毒介质和不允许污染介质的调节。
    • 4.无填料函，结构简单，加工维修方便。
    • 5.关闭时无泄漏，可以作切断阀来使用。
    • 6.流通能力比同口径单，双座调节阀大。
    • 7.因受隔膜，衬里的限制，耐压，耐温性能较差，一般工作压力小于10kg/cm2使用温度低于150℃。
    • 8.流量特性近似快开特性，即在60%行程前近似为线性，60%行程后流量不再增加，但可利用阀门定位器的反馈凸轮来改善特性。
    • 9.气关，气开必须采用正，反作用执行机构来实现。

  • 隔膜调节阀的结构组成

    • 隔膜调节阀由阀体，隔膜，阀芯，阀盖，阀杆等零件组成。隔膜由螺钉和阀芯连接，并被阀体，阀盖用螺栓螺母夹紧。阀杆的位移通过阀芯使隔膜座上下动作，改变它与阀体堰面间的流通面积，从而调节介质流量。它与直通单，双座调节阀不同之处，是采用了带有耐腐蚀衬里的阀体和耐腐蚀隔膜，作为阀芯，阀座组件。
    • 隔膜阀的阀芯不起节流作用，主要用作推动隔膜移动和压紧隔膜。他的结构一般有两种，一种是实体形，另一种是趾状形。采用趾状形可减轻重量，同时保证压紧隔膜。
    • 隔膜阀的填料是无填料函密封装置，下面有法兰和阀体连接，并把隔膜压紧和固定，上面有止口和执行机构配合，用螺钉或螺栓连接。阀盖由于有隔膜和介质隔开，故不受介质腐蚀，对材料无特殊要求。为了改善隔膜的工作性能，在阀盖上有弧形凸缘，以托住隔膜，防止在超压时，隔膜变形过大而破裂，同时对应趾状阀芯有趾槽，可以防止阀芯的转动，保证正确的压紧位置。
    • 为保证隔膜阀的切断性能，无论气关和气开的，隔膜形状均为向下凹的，具有关闭时的形状，同时为了改善密封性和切断性，在隔膜上设计有凸起的密封线。
    • 隔膜阀的阀体可衬以各种耐腐蚀或耐磨材料，但衬里厚度材料不同而有较大差别，如橡胶衬里一般要3-4毫米，而塑料衬里仅为0.5-1毫米。

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  • 高压差调节阀阀芯结构特点

    • 常见的调节类阀门有柱塞式、窗口式和双座式等结构。但是，使用过程中发现以上结构均不适用于高压差。实际应用中，单级和多级笼式群孔调节阀以及迷宫式调节阀等可以承受高压差。在合理设计的情况下，单级与多级笼式群孔调节阀可必长期承受5—6MPa压差，短时还可必承受9MPa的压差。此时，在阀门内部可能出现闪蒸或汽蚀现象。该类阀门在设计中考虑了节流套群孔的对冲射流和排布，阀瓣径向的受力平衡，节流孔径与长度的比，泄漏量控制及快换结构。
    • 1.单级节流。单级节流结构用于汽蚀发生的可能性较小的场合。介质通过单级节流套时，损失在节流套上的压力是有限的，利用介质通过小孔时喷射的对流相互冲击，使流体自身降低和消耗其动能，避免介质对阎芯部件的直接冲击，从而使阀门承受高压差。实际使用时，该结构阀门在锅炉启动过程中可“承受9MPa左右的压差。
    • 2.多级节流。多缀节流结构适用于极易出现闪蒸与汽蚀或介质为蒸汽且需要降低噪声的情况下。通过多级节流，降压系数R逐级增大，流通面积依次增加，介质依次膨胀，达到分段逐级降压的目的，以便减轻或消除汽蚀现象。在设计中，应使第一级承受大部分压差，以后逐减，最后一级压差应当是全部压差的10%左右。介质为液体或蒸汽时，原则上压降不得分别低于其饱和压力和临界压力。该结构能够有效地控制流体运动的速率及减轻流体对阀芯部件的直接冲撞，延长阀门的寿命。
    • 3.迷宫式。迷宫式结构用于压差非常高的情况下，是由多片迷宫芯片叠加而成。芯片表面刻有沟槽，介质流经弯曲的沟槽时阻尼逐级增加，有效地控制了流速，起到了多级降压的作用。压力控制的关键在于如何设计沟槽的数量与面积，“以期最有效地实现不断的扩容降压，使压力由高压平稳过渡至低压。沟槽可以通过电腐蚀或微雕加工制造，后者制造费用较高。
    • 抗冲刷耐汽蚀。阀芯部件选材时，除了考虑材料本身的强度因素外，必须选用具有高温抗冲刷及耐汽蚀能力强的材料。常用的阀瓣和节流套材料如Cr和CrMo等台金锕必须经过热处理，节流套则通过氮化来提高表面硬度。密封面材料采用堆焊CoCrW硬质合金，提高其抗冲刷能力。由于迷宫套筒沟槽的间隙较小，所以其材料必须选用不锈耐蚀钢，防止在长期运行中结垢堵塞或被冲刷掉。
    • 膨胀系数。在高温高压的情况下，必须要考虑配合零件的材料膨胀系数，防止因为内部零件膨胀量大于外部零件的膨胀量而出现的相互抱死现象。所以，原则上应当选择内部零件膨胀系数小于或等于外部零件膨胀系数的材料。
    • 执行机构。虽然多数时间里阀门运行在正常工况下，压差不高。但是，必须考虑非正常短时高压差出现的情况。所以，高压差阀门选择执行器时必须要留有足够的推拉力或扭矩的裕量，否则，会因为执行机构力量不足，出现阀门不动作，阀杆振动，或逆流结构的气动阀门在小行程时，阀瓣被骤然拉向密封面造成意外关闭的现象。一般来说，执行机构留有高压差时最大推拉力1.5倍左右的富裕量比较合适。

  • 高压调节阀的汽蚀现象及避免方法

    • 高压调节阀在使用中，应当避免汽蚀现象。汽蚀是指当流体流经调节阀后，由于节流作用使阀后压力低于它的饱和蒸气压，便会出现部分液体立即汽化的闪蒸现象。
    • 阀前压力P1的液体，流经阀芯，阀座节流处时，速度突然增加而压力骤然下降，当P2下降到饱和蒸汽压以下时，液体中即产生气泡出现闪蒸。但产生闪蒸后，P2不是保持在饱和蒸汽压以下，而是离开阀芯阀座节流处又急剧回升，此时已汽化的气泡会破裂，破裂时产生的冲击力可达每平方厘米几百公斤，严重冲击损伤阀芯和阀座，这种对阀芯和阀座冲击损伤的现象叫做汽蚀，亦称空化作用。
    • 高压调节阀由于阀两端压差较大，所以容易产生这种汽蚀现象，避免产生汽蚀的根本方法，是不使调节阀使用压差ΔP大于最大允许压差。
    • 为使调节阀不在汽蚀条件下工作，可采用多级降压原理，使调节阀每一级压差都小于最大允许压差，多级阀芯的高压调节阀就是根据这个原理而工作的。

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  • 高温调节阀注意事项

    • 在高温的工况下，必须考虑材料热膨胀对阀内件动作的影响，所用材料不能因高温作用而变形、塑变、蠕变，造成阀内件卡住或阀杆和导向套卡住，因此设计间隙（包括阀芯与阀座间；导向套与阀杆间）要根据材料、尺寸及温差等因素考虑而适当增加。同时考虑阀体、支架、填料、连接件等的承受温度能力。
    • 基于在高温下各种材料的硬度都会有不同程度的下降，要认真查对所选材料的温－压曲线，使其满足在温度条件下的耐压，保证安全性。
    • 对泄漏量要求较高的，阀内件应采用相同的合金钢，同时密封面要做硬化处理。
    • 温度高于一定时（如 220℃），要考虑选加延长的上阀盖；温度高于 450℃时，要考虑选加更长的延长上阀盖，来避免传热造成气动执行机构和阀门定位器非正常工作。

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