調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)與性能分析

1、2001年第4期閥門文章編號：10025855e2001)04000902調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)與性能分析陸輝(南通醋酸纖維有限公司。江蘇南通226008摘要以FISHER公司調(diào)節(jié)閥為例分析7調(diào)節(jié)閥防汽蝕、降噪聲的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。關(guān)鍵詞調(diào)節(jié)問；汽蝕；噪聲；結(jié)構(gòu)特點(diǎn)中圖分類號：111134文獻(xiàn)標(biāo)識碼：AStructureperformanceanalysisforregulatorLUHui(Nanton~CMluloseAcetateCoLtd，Nant

2、o~226008，China)Abstract：TakingtheregulatorofFisherCorporationforexamplt，analyzingstructurallea—turesforcavitationresistanceandnoisesuppressionofregulatorKeywords：regulator；gaseorrosion；noise；structuralfeature1概述液態(tài)流體通過調(diào)節(jié)閥

3、節(jié)流截面時(shí)，由于節(jié)流面的收縮，導(dǎo)致流體流速增加，壓力下降。當(dāng)壓力降低至液體的蒸發(fā)壓力下時(shí)，液體中會(huì)產(chǎn)生“蒸汽泡”。如果流體流出縮流截面的出口壓力低于液體的蒸發(fā)壓力，則“汽泡”繼續(xù)形成，稱之為“閃蒸”。如果流體流出縮流截面的出口壓力大于液體的蒸發(fā)壓力，則“汽泡”受擠而破碎。因破碎產(chǎn)生的沖擊波，極高的壓力撞擊閥瓣或管壁的金屬表面。由于反復(fù)撞擊，一方面。導(dǎo)致金屬表面疲勞，產(chǎn)生表面缺陷。另一方面，撞擊破壞了金屬表面的鈍化膜覆蓋層。在更新鈍化膜的

4、過程中，母體金屬被消耗，即產(chǎn)生汽蝕汽蝕導(dǎo)致了金屬表面的磨損與破壞。破裂的汽蝕氣泡是產(chǎn)生噪聲的主要原因之一，噪聲量與汽蝕程度有關(guān)。FISHER調(diào)節(jié)閥在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料選擇方面具有防汽蝕降噪聲的特點(diǎn)。2性能分析以FISHER的SAR101一E1)型調(diào)節(jié)閥(6英寸)為例(圖1)，分析該閥特點(diǎn)和性能。圖1FISHER調(diào)節(jié)閥21基本參數(shù)閥門類型截止型調(diào)節(jié)閥(低復(fù)原型)驅(qū)動(dòng)方式電動(dòng)380V定位器信號輸出4～20mA作者簡介：陸輝(1963一)。男，江

5、蘇南通人，助理工程師，從事阿門維謦工作。維普資訊VALVEDESIGNQQ：40444436VALVEDESIGNQQ群號：4044443610閥門2001年第4期輸送介質(zhì)飽和蒸汽水介質(zhì)壓力05MPa介質(zhì)溫度263℃連接方式法蘭閥體材料WCB內(nèi)件結(jié)構(gòu)平衡式閥瓣組件閥籠材料416SS閥座材料416SS閥瓣材料17—4PHSS內(nèi)孔口徑1365ram填料石墨泄漏率Ⅳ級。22流量調(diào)節(jié)特性調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)(閥全開)C=305。工作流量系數(shù)最小時(shí)為

6、7叭，最大時(shí)為21725。壓力恢復(fù)系數(shù)為3O。閥門最小聲級542dB，最大聲級766dB。23工作原理流體按箭頭所示方向進(jìn)入閥門，并通過導(dǎo)向筒上端的孔迅速進(jìn)入平衡室。由于流體均衡作用于導(dǎo)向筒的內(nèi)腔及外端，使得閥桿作用于導(dǎo)向筒的力趨于均衡，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的載荷不隨流體壓力的變化而過度變化，因此，運(yùn)行過程中不平衡力小，穩(wěn)定性好，不易振動(dòng)，閥門內(nèi)件不易損壞。隨著閥桿帶動(dòng)導(dǎo)向筒向上運(yùn)動(dòng)，流體進(jìn)入閥籠的第一、二層節(jié)流孔，直至流出調(diào)節(jié)閥體。導(dǎo)向筒的上下運(yùn)

7、動(dòng)，改變著閥籠上節(jié)流孔的數(shù)量，即流體流過節(jié)流孔的節(jié)流面積。形成各種流量特性，并實(shí)現(xiàn)流量的調(diào)節(jié)。3特點(diǎn)31防汽蝕FISHER調(diào)節(jié)閥改變了單座式與雙座式截止形調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式，采用對夾聯(lián)接頂部置入的籠型導(dǎo)向筒提升結(jié)構(gòu)。由于汽蝕是由流體速度與壓力之間的能量轉(zhuǎn)換引發(fā)的。因此，降低流體在閥瓣內(nèi)的流速，是防止汽蝕的措施之一。流體從法蘭進(jìn)入閥體及閥座，產(chǎn)生一次壓降，然后進(jìn)入閥瓣內(nèi)腔及第一平衡室。根據(jù)作用與反作用的原理，流體在閥瓣內(nèi)由于壓力的平衡，

8、流速得以減緩。當(dāng)導(dǎo)向筒隨閥桿提升時(shí)，流體通過節(jié)流孔進(jìn)入閥籠的第二平衡室，流體從第二平衡室通過閥籠的第二層節(jié)流孔流出時(shí)，流速的變化也是緩沖式的。2層節(jié)流孔的排列屬非同心通孔，錯(cuò)位排布，利于流體在第二平衡室內(nèi)的緩沖。32降噪聲在液體工況下，控制閥產(chǎn)生噪聲的主要原因之一是汽蝕，因此抑制噪聲和防止汽蝕有關(guān)。籠型導(dǎo)向筒提升方式的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)既能防止汽蝕也能減小噪聲。閥籠上的節(jié)流小孔，由于孔徑小。數(shù)量多，流體流經(jīng)小孔產(chǎn)生的噪聲強(qiáng)度很快下降。2層節(jié)流孔的

9、設(shè)計(jì)，使噪聲衰減的更大。33易密封該閥的非固定式閥座，使加工容易，維修方便，通用性強(qiáng)。自緊式填料設(shè)計(jì)，考慮了低壓大流量流體流經(jīng)閥體時(shí)，介質(zhì)對填料反向作用降低，可能引起閥桿處泄漏，在填料函中加有彈簧，同時(shí)使用兩種不同材質(zhì)，不同形狀的雙層填料，用于填料自緊。4結(jié)論FISHER(6英寸)一SAR101一ED調(diào)節(jié)閥，無論對于液體，還是氣體，其閥體及閥內(nèi)件的設(shè)計(jì)和材質(zhì)選用，均充分考慮了汽蝕、沖蝕、噪聲控制及介質(zhì)腐蝕等情況，因此可以實(shí)現(xiàn)并完成工藝流

10、量調(diào)節(jié)。參考文獻(xiàn)[1]揚(yáng)漂泉閥門設(shè)計(jì)手冊[M]北京：機(jī)械工業(yè)出版社1992[2](黃)JL萊昂斯閩門技術(shù)手冊[M]北京：機(jī)械工業(yè)出版社1991[3]陸培文國N~tNn新結(jié)勺[M]北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社1997[4]吳國熙調(diào)節(jié)閥使用與維修[M]北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999[5]L地eKalI1pp控制閥流體特性和口徑計(jì)算指南[Z]中國通用機(jī)械閥門行業(yè)協(xié)會(huì)[6]陳秀娟實(shí)用噪聲與振動(dòng)控制[M]北京化學(xué)工業(yè)出版社1999f收稿日期：200011