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自力式流量控制閥概述 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)楹唵蔚牧髁糠峙洌行У慕鉀Q管網(wǎng)的水力失調(diào)。 流量調(diào)節(jié)閥工作原理 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)楹唵蔚牧髁糠峙洹Ｓ行У慕鉀Q管網(wǎng)的水力平衡失調(diào)。可節(jié)能百分之十五以上。 流量調(diào)節(jié)閥分類一、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(rèn)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(jìn)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(jìn)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(jì)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(rèn)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)閥目前仍以氣動為主。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(dá)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(jìn)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(jìn)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(lán)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(jī)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(jī)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(dá)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(jī)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(qiáng)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(jìn)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)閥應(yīng)用流量調(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%。 流量調(diào)節(jié)閥特性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(jìn)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(jī)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)。 [1] 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(yuǎn)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(jìn)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(jī)標(biāo)定，流量
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