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流量調(diào)節(jié)閥又名自力式流量控制閥,流量平衡閥,靜態(tài)平衡閥,它是一種直觀簡便的流量調(diào)節(jié)控制裝置,管網(wǎng)中應(yīng)用流量調(diào)節(jié)閥可直接根據(jù)設(shè)計來設(shè)定流量,閥門可在水作用下,自動消除管線的剩余壓頭及壓力波動所引起的流量偏差,無論系統(tǒng)壓力怎樣變化均保持設(shè)定流量不變,該閥這些功能使管網(wǎng)流量調(diào)節(jié)一次完成,把調(diào)網(wǎng)工作變?yōu)楹唵蔚牧髁糠峙?有效的解決管網(wǎng)的水力失調(diào)。

數(shù)顯流量調(diào)節(jié)閥是一種能顯示管網(wǎng)中瞬時流量的控制閥,它是在自力式流量調(diào)節(jié)閥的基礎(chǔ)上增設(shè)了顯示功能,使管網(wǎng)平衡調(diào)節(jié)更方便,更精確。為管網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)提供了重要的數(shù)字依據(jù)。該閥的這些功能使流量調(diào)節(jié)一次完成,把系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)變?yōu)楹唵蔚牧髁糠峙�。有效的解決管網(wǎng)的水力平衡失調(diào)�？晒�(jié)能百分之十五以上。

一、小流量調(diào)節(jié)閥的特點

所謂小流量調(diào)節(jié)閥,顧名思義,就是流通能力很小的調(diào)節(jié)閥。閥門的流通能力是在統(tǒng)一條件下的閥門容量指標(biāo)。我國用C 值表示 。其定義為:閥門全開時,當(dāng)閥前后壓差為1公斤/厘米² ,介質(zhì)重度為1克/ 厘米³ 時 ,每小時流過閥門的介質(zhì)量(米³/時)。對于不可壓縮流體,在充分湍流的狀態(tài)下(雷諾數(shù)足夠大時,對于水Re>105 ;對空氣Re>5.5 ×10 4 )式中:△p——閥前后壓差(公斤/厘米² ) Υ——介質(zhì)重度(克/厘米³ )Q 一 介質(zhì)流量(米³ /時)美國等國家用C, 值表示 閥門的流通能力。國際上公認的,主要有關(guān)電的I、E、C標(biāo)準(zhǔn)中用Av 值表示 閥門的流通能力。三者換算關(guān)系如下:Cv =1.17C Cv =10 6 /24Av C=10 6 /28Av閥門的流通能力僅僅取決于閥本身的結(jié)構(gòu)。在計算所需的閥門流通能力時,應(yīng)注意介質(zhì)不同或流動條件不同時, 閥內(nèi)流動 狀態(tài)會有很大的差異。在小流量情況下,尤其是粘性流體和低壓下工作時,流體的主約束往往是層流或?qū)恿骱屯牧鞯幕旌蠎B(tài)。層流時,經(jīng)過閥門的介質(zhì)流量和閥前后壓差呈線性關(guān)系。而在層流和湍流混合態(tài)下,隨著雷諾數(shù)的增加,即使壓差不變,流經(jīng)閥門的介質(zhì)量也會增加。在完全湍流時,流量才不隨雷諾數(shù)變化而變化。盡管如此,選擇小流量調(diào)節(jié)閥,仍然用傳統(tǒng)的方法和計算公式進行。但是其計算值和實際值偏離很大,據(jù)資料介紹在 Cv =0.01以下時,它只是作為一個容量指標(biāo),具有參考意義而已。實際流通能力應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗確定。

隨著流通能力減小,閥門的可調(diào)比將下降。但最少也能保證10:l到15:1之間,如果可調(diào)比再小,就難以進行流量的調(diào)節(jié)。閥門在串聯(lián)使用時,隨著開度變化 ,閥前后壓差也有變化,因此使閥門的工作特性曲線偏離理想特性。如管路阻力大,直線性會變成快開特性 ,而喪失調(diào)節(jié)能力。等百分比特性將變成直線特性。小流量情況下,由于很少有管路阻力,上述特性畸變就不大了,對等百分比特性,實際上也就沒有必要。從制造的角度來說, Cv =0.05以下時,也不可能再產(chǎn)生等百分比的側(cè)面形狀。因此,對小流量 閥主要 的問題是如何將流量控制在所需要的范圍之內(nèi)。從經(jīng)濟效果出發(fā),使用者希望一個閥門可同時用于截流和調(diào)節(jié),現(xiàn)在也是可以做到的。但對于調(diào)節(jié)閥來說,主要是實現(xiàn)對流量的控制,關(guān)閉是次要的。認為小流量閥本身流量很小,在關(guān)閉時很容易實現(xiàn)截流,是錯誤的。國外對小流量調(diào)節(jié)閥泄漏量一般也做了規(guī)定。當(dāng)Cv 值為10 一 ,該閥門的泄漏量規(guī)定為:在3.5公斤/厘米。氣壓下,泄漏量為最大流量的1 % 以下。

二、小流量調(diào)節(jié)閥的種類

由于氣動調(diào)節(jié)閥具有本質(zhì)防爆、性能可靠等優(yōu)點,國內(nèi)外調(diào)節(jié)閥仍以氣動為主。過去,國內(nèi)正式生產(chǎn)的小流量調(diào)節(jié)閥。最高使用壓力可達100公斤/厘米² ,額定的流通能力C 值可以 從0.05到0.0012。其閥座孔徑為3毫米,閥芯為圓柱形,上面刻有一道或數(shù)道V 型槽 ,閥桿行程6毫米,閥門 無配套 的定位器,因此控制精度較差。近年來,我國也引進了小流量調(diào)節(jié)閥。流通能力約為0.001,閥芯為帶有缺口的圓柱形。工作壓力為300公斤/厘米² 閥桿行程7/16英寸,閥芯為圓錐形,該閥門帶有摩爾公司 的頂裝定位器。上述這類閥門的特點是結(jié)構(gòu)簡單,重量輕。常用的閥座孔徑為1/8~1/4英寸(約為3.175A-6.35毫米),閥桿行程為1/4~l/2英寸(合6.35~12.7毫米)。這類閥門的流量能力最小可以做到0.00006,以至更小。一般地說,圓柱開槽型的閥芯,在特性化方面比圓錐形好,它可以通過改變 槽深來獲得 設(shè)計特性,但后者調(diào)節(jié)可*性好,因為通過閥門的流體,分布在閥芯截面的整個圓周上。這種閥門常用在精度要求不很高的場合。但容量精度和特性的重現(xiàn)性較差。閥門流通能力,主要取決于流孔直徑,對于一個1/16英寸的流孔,理論上的Cv值約為0.06,或者說只是接近小流量的上限。要進一步減小流量,必須從根本上減小閥芯的行程或約束流孔的開度 。

三種類型的短行程調(diào)節(jié)閥

其一,閥芯是一顆人造藍寶石球。閥座 是一個硬質(zhì)金屬小孔,用膜頭頂端的螺絲可以調(diào)整薄膜的最大行程,執(zhí)行機構(gòu)具有可變的氣動反饋,因此對應(yīng)于3~15磅/時 的信號壓力,流通能力可以從0.07~0.00007(Cv值)。另一種形式的短行程調(diào)節(jié)閥,可用于高壓條件,它的閥芯是錐形的.由執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動臂,通過一個轉(zhuǎn)動另件旋轉(zhuǎn)帶螺紋的閥桿轉(zhuǎn)一個角度,從而達到縮短行程的目的。 導(dǎo)向螺紋的螺距為每英寸ll ~32牙,轉(zhuǎn)動桿旋轉(zhuǎn)角度一般是15~60°,閥芯行程一般為0.02——0.005英寸(合0.508~1.27毫米)。因為在不同溫度下熱膨脹不同,閥芯會產(chǎn)生顯著誤差,因此這種 閥限制 使用在300"F以下,為保證閥位精度 ,閥門裝有定位器。

四、高壓差對閥芯、閥座的要求

對于高壓小流量調(diào)節(jié)閥,還必須考慮由主于高壓和高壓差帶來的一系列問題。如執(zhí)行機構(gòu)必須具有足夠的輸出力,以克服介質(zhì)的不平衡力,閥門零件強度問題,高壓密封問題,而 最關(guān)鍵的是閥芯、閥座的材質(zhì)和加工問題。高壓調(diào)節(jié)閥閥芯、閥座損壞原因很復(fù)雜,這里面的理論不盡相同,但普遍引起重視的是高速液(氣)流相對閥芯、閥座運動引起的沖刷現(xiàn)象(亦 稱速度 效應(yīng))和液體介質(zhì)在高壓差下的氣蝕現(xiàn)象 。前者損壞形式是與流線有一定關(guān)系的沖刷痕跡,后者則是海綿狀孔洞。在有氣蝕產(chǎn)生的場合下,如果閥芯,閥座材質(zhì)選用不當(dāng),少則幾天,多則幾個月,閥門就將報廢。解決氣蝕問題應(yīng)從求避免氣蝕的方法和耐氣蝕 的材料著手,避免氣蝕的方法有幾種。1.改進閥芯,閥座設(shè)計,使其具有合理的液流速度分布和壓力分布。如小流量調(diào)節(jié)閥采用狹長通道式閥芯、閥座。閥芯、閥座孔都有很小的錐度,適用于在恒定的上游壓力條件下精確地控制流量。由于這種 結(jié)構(gòu)具確吸收 能量,減小氣蝕的功能,據(jù)資料報導(dǎo),它曾用于4200公斤/厘米²的壓降下。2、在 條件充許的情況下,在液流中充氣,以局部地或全部地消除低壓區(qū)。3。閥門串聯(lián)使用,以減小每個閥的壓降。4.使閥前后壓差低于該介質(zhì)在調(diào)節(jié)閥入口溫度下產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象的最大允許壓差。5.介質(zhì)在"流開"狀態(tài)下工作,允許壓差比"流閉"狀態(tài)大三倍多。

流量調(diào)節(jié)閥主要應(yīng)用于:集中供熱(冷)等水系統(tǒng)中,使管網(wǎng)流量按需分配,消除水系統(tǒng)水力失調(diào),解決冷熱不均問題,可節(jié)能、節(jié)電15%-20%。

1、可按設(shè)計或?qū)嶋H要求設(shè)定流量,避免了盲目調(diào)節(jié),把復(fù)雜的調(diào)網(wǎng)工作簡化為簡單的流量分配;
2、徹底克服系統(tǒng)冷熱不均現(xiàn)象提高供熱供冷品質(zhì);
3、減少設(shè)計工作量,不需要在管網(wǎng)進行繁瑣的水力平衡計算;
4、免除多熱源,管網(wǎng)熱源切換時的流量再分配工作;
5、流量機芯轉(zhuǎn)子部分采用瑪瑙軸承耐磨不生銹;
6、閥體上傳訊器及傳感器無電源,顯示器采用全密封結(jié)構(gòu)使用壽命長;
7、不工作時自動休眠節(jié)省電源,設(shè)計使用壽命十年以上;
8、顯示器4秒鐘刷新一次,顯示平穩(wěn)。

可按設(shè)計或?qū)嶋H要求設(shè)定流量, 能自動消除系統(tǒng)的壓差波動,保持流量不變。克服系統(tǒng)冷熱不均現(xiàn)象,提供熱(供冷)質(zhì)量。徹底解決近端壓差大,遠端壓差小的矛盾。減少系統(tǒng)循環(huán)水量,降低系統(tǒng)阻力。減少設(shè)計工作量,不需要對管網(wǎng)進行繁瑣的水力平衡計算。降低調(diào)網(wǎng)難度,把復(fù)雜的調(diào)網(wǎng)工作簡化為簡單的流量分配。免除多熱源管網(wǎng)熱源切換時的流量再分配工作。流量顯示值均為測試臺上隨機標(biāo)定。

可根據(jù)管道等徑選用。可根據(jù)最大流量和閥門的流量范圍選用。

介質(zhì)溫度:0-150℃;

工作溫度:150℃;

工作壓力:1.6MPa;

工作壓差:20-600KPa;

流量精度:5%。

流量控制閥的材質(zhì)與壽命:

閥體-優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵

內(nèi)件-黃銅、不銹鋼

彈簧-不銹鋼

膜片-三元乙丙

壽命-十年以上