調(diào)節(jié)閥概述及發(fā)展歷程二

第六節(jié)十大類(lèi)調(diào)節(jié)閥的功能優(yōu)劣比較

 

48十大類(lèi)調(diào)節(jié)閥中每一種閥具備九大功能的情況如何？

            將每種閥具備的九大功能匯總在表1-1中。  

49從表1-1中情況看，為什么單座閥、雙座閥、套筒閥在使用中常出問(wèn)題？為什么角行程閥優(yōu)于直行程閥？

 
      主導(dǎo)產(chǎn)品單座閥、雙座閥、套筒閥的佳功能僅有4個(gè)，故在使用中常出問(wèn)題。從具有佳功能數(shù)量看：直行程閥——差；角行程閥——好。
 

50為什么蝶閥會(huì)有更多的應(yīng)用？

 
      蝶閥是較好的產(chǎn)品，佳功能有7個(gè)，切斷蝶閥會(huì)有更多的應(yīng)用，尤其是在要求大口徑的場(chǎng)合。因此，人們開(kāi)發(fā)了球面硬密封切斷蝶閥，彌補(bǔ)了普通蝶閥泄漏大的不足。
 

51全功能超輕型閥為什么冠以全功能？

 
      由上表可見(jiàn)，全功能超輕型閥是在九大功能中都表現(xiàn)較佳的產(chǎn)品，故冠名為全功能。同時(shí)，全功能意味該閥可以適應(yīng)大多數(shù)場(chǎng)合，但不是適應(yīng)一切場(chǎng)合。由于適用范圍廣，它使原來(lái)上百個(gè)品種、上千個(gè)系列、上萬(wàn)個(gè)規(guī)格的調(diào)節(jié)閥得到大大簡(jiǎn)化，從而使調(diào)節(jié)閥應(yīng)用更加簡(jiǎn)化。
     通常全功能閥可適用于60%-70%的場(chǎng)合，而30%-40%的場(chǎng)合，全功能閥仍不能應(yīng)用，這就是由于它的不足所引起的。
 

第七節(jié)全功能閥將是21世紀(jì)主流產(chǎn)品

 

52為什么全功能閥會(huì)成為21世紀(jì)主流產(chǎn)品？

 
     全功能超輕型調(diào)節(jié)閥，主要針對(duì)一般調(diào)節(jié)閥使用中存在的問(wèn)題——一個(gè)類(lèi)別的調(diào)節(jié)閥功能不齊全、可靠性差，而且太笨重，逐一進(jìn)行攻關(guān)的結(jié)果。它是綜合了角行程閥的優(yōu)點(diǎn)而產(chǎn)生的新品種，具有功能齊全(故稱(chēng)全功能)、重量輕（比單座閥、雙座閥、套筒閥等老產(chǎn)品輕70%-80%，比20世紀(jì)80年代的精小型閥還輕40%-50%，故稱(chēng)超輕型）、高可靠性的特點(diǎn)，是調(diào)節(jié)閥的重大突破，它將取代傳統(tǒng)的單座閥、雙座閥、套筒閥、CV3000、精小型閥，并能應(yīng)用于球閥、偏心旋轉(zhuǎn)閥、蝶閥使用場(chǎng)合，成為21世紀(jì)的主流產(chǎn)品。
 

53為什么起直行程流阻大，Kv值小？而角行程閥流阻小，Kv值大？

 
     從圖1-10中可知，直行程閥（圖1-11）的介質(zhì)流路簡(jiǎn)單，因而流動(dòng)阻力小，流通能力大，Kv值大（其Kv值約比直行程閥大1.5~3倍）。  

54流過(guò)直行程閥的介質(zhì)為什么易沉淀，造成堵卡，而角行程閥卻“自潔”性能好？

 
       這是因?yàn)橹毙谐涕y中的介質(zhì)流路復(fù)雜造成的旋渦死區(qū)大，使介質(zhì)易沉淀在節(jié)流口附近，造成堵卡，出現(xiàn)閥芯關(guān)不死，打不開(kāi)。由圖1-11可見(jiàn)，角行程閥中的介質(zhì)基本直通，不易形成沉淀，防堵性能好，故其“自潔”性能好。
 

55為什么直行程閥外形尺寸較大，外形復(fù)雜，而角行程閥的外形尺寸較小，外形簡(jiǎn)單？

 
    由圖1-10可見(jiàn)，由介質(zhì)的S形流路決定的閥內(nèi)腔較為復(fù)雜，尺寸較大，閥體外形也跟著復(fù)雜起來(lái)，閥體外形尺寸大，從而其重量也大。
    由圖1-11可見(jiàn)，由于角行程閥流路簡(jiǎn)單，內(nèi)腔和外形也簡(jiǎn)單，尺寸也較小，因而重量也較輕。
 

56為什么直行程閥閥桿密封性能差，而角行程閥閥桿密封性能好？

 
    直行程的閥芯上下運(yùn)動(dòng)，容易把介質(zhì)帶出，因而其閥桿密封性能差。角行程閥的閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)，介質(zhì)不易向外滲漏，還可采用密封性能更好的填料，合角行程的密封性能比直行程提高2~3倍。
    填料在壓蓋壓迫下變形，緊緊擠壓閥桿，產(chǎn)生對(duì)閥桿的摩擦
F₁=Jf
式中   J——填料擠壓力；
            f——摩擦因數(shù)。
     對(duì)直行程閥而言，閥桿總的受力
F=F₁+F_t
式中   F_t——作用在閥芯上的不平衡力。
          因而需要輸出力大的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
          對(duì)角行程閥
M=M_t+M_f
式中   M_t——不平衡力矩；
           M_f——摩擦力矩。
          以偏心旋轉(zhuǎn)閥為例
M=M_t+M_f=F₂X+F₁r
式中   X——閥芯與轉(zhuǎn)軸的距離；
            r——閥芯轉(zhuǎn)軸半徑。
   由于X很小，r也不大，因而總的力矩不大，可用輸出力矩較小的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
 

57為什么直行程閥中單密封閥允許壓差小，角行程允許壓差大？

 
    由圖1-10可見(jiàn)，直行程閥中單密封閥不平衡式結(jié)構(gòu)，流開(kāi)情形下，壓差易把閥芯頂開(kāi)，故允許壓差小；而角行程閥的閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)，不平衡力矩為“力x力臂”，因力臂小，力矩小，故允許壓差大。

58為什么直行程閥的雙密封泄漏大，而角行程閥的泄漏小？

 
       直行程的雙密封閥有上、下兩個(gè)閥座，介質(zhì)作用在上、下閥芯上的推力，方向相反而大小接近相等，所以雙密封閥的不平衡力很小，故允許壓差大；但雙密封閥的閥芯軸向尺寸與兩個(gè)閥座的軸向尺寸不可能做到相等，總是上閥芯、閥座接觸時(shí)，下閥芯、閥座還存在間隙，或者是相反情況。因而，雙密封閥的泄漏大，加上熱膨脹的影響，這種情況就更加嚴(yán)重。而角行程閥，特別是球閥，因閥芯為球面，與密封面相切，接觸良好，故泄漏小（可小1/100~1/10）。
 
59為什么直行程閥的雙密封泄漏大，而角行程閥的泄漏小？
     在高壓差情形下，直行程閥內(nèi)的高速流動(dòng)介質(zhì)直接對(duì)著閥芯頭部沖蝕，故其耐沖蝕性能差。在角行程閥的閥芯可放在閥腔內(nèi)側(cè)，避免介質(zhì)直接沖蝕，故其耐沖蝕性能好。
 
60為什么直行程閥比角行程閥易產(chǎn)生共振?
     直行程閥的閥芯上下運(yùn)動(dòng)與閥的上下振動(dòng)同拍，在一定條件下易產(chǎn)生共振；而角行程閥的閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)， 與閥的上下振動(dòng)不同拍，故不易產(chǎn)生共振。
 
61為什么直行程閥的雙密封泄漏大，而角行程閥的泄漏小？
     從高述的“結(jié)構(gòu)-功能”分析，直行程閥存在9個(gè)不足，而角行程閥較好地彌補(bǔ)了這9個(gè)缺陷，將其歸納于表1-2中。預(yù)測(cè)21世紀(jì)調(diào)節(jié)閥的應(yīng)用用正態(tài)分布曲線來(lái)描述，見(jiàn)圖1-12.
表1-2 直行程閥與角行程閥相比較存在的9個(gè)不足       由于全功能閥匯集了角行程閥的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，再加以創(chuàng)新改進(jìn)，從而提高和完善了調(diào)節(jié)、切斷、克服壓差、防漏、防堵、耐蝕、耐溫等功能，并且其超輕、美觀，所以，21世紀(jì)將以角行程閥的應(yīng)用為主，而角行程閥以全功能閥的應(yīng)用為主，以球閥、蝶閥應(yīng)用作為補(bǔ)充。
 

第八節(jié)調(diào)節(jié)閥的標(biāo)準(zhǔn)

 

62新國(guó)標(biāo)關(guān)于調(diào)節(jié)閥性能指標(biāo)有哪些規(guī)定？與舊標(biāo)準(zhǔn)有何不同？

 
      新國(guó)標(biāo)關(guān)于性能指標(biāo)規(guī)定了14項(xiàng)：
    ①基本誤差；                          ⑧氣室的密封性
    ②回差；                                  ⑨耐壓強(qiáng)度；
    ③死區(qū)；                                  ⑩額定流量系數(shù)；
    ④始終點(diǎn)偏差；                      ?固有流量特性；
    ⑤額定行程偏差；                  ?坑振動(dòng)性；
    ⑥泄漏量；                               ?動(dòng)作；
    ⑦及其化連接處的密封性；   ?外觀。
    新舊標(biāo)準(zhǔn)比較，主要的不同是新國(guó)標(biāo)增加了“”指標(biāo)。

63新國(guó)標(biāo)對(duì)調(diào)節(jié)閥的項(xiàng)目有哪些規(guī)定？舊標(biāo)準(zhǔn)這方面有何不足?

 
      新國(guó)標(biāo)將基本誤差、回差、死區(qū)、始終點(diǎn)偏差、額定行程偏差分為A、B、...、H 8個(gè)等級(jí)，以便根據(jù)不同閥滿足不同功能的要求，選擇性能成本比佳 的指標(biāo)等級(jí)。舊標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)每種閥只確定一個(gè)對(duì)應(yīng)的指標(biāo)，缺乏靈活性。
 

64新國(guó)標(biāo)對(duì)泄漏量有何規(guī)定？舊標(biāo)準(zhǔn)這方面有何不足?

 
     新國(guó)標(biāo)將泄漏量規(guī)定為A、B、C、....、F  6個(gè)等級(jí)，F(xiàn)級(jí)以每分鐘氣泡數(shù)計(jì)。舊標(biāo)準(zhǔn)只有一個(gè)等級(jí)，高壓閥規(guī)定泄漏量為0是不符合實(shí)際的。
 

65新國(guó)標(biāo)對(duì)流量特性誤差考核方法有何規(guī)定？對(duì)基本誤差、回差的測(cè)試點(diǎn)有何規(guī)定？

 
      新國(guó)標(biāo)在流量特性誤差考核方法中增加了按斜率法考核。將基本誤差、回差的測(cè)試點(diǎn)由舊標(biāo)準(zhǔn)中分為10個(gè)測(cè)試點(diǎn)改為5個(gè)測(cè)試點(diǎn)。
 

66新國(guó)標(biāo)關(guān)于閥的流量系數(shù)有何規(guī)定？

 
       新將舊標(biāo)準(zhǔn)中流通能力改稱(chēng)流量系數(shù)。其數(shù)值舊標(biāo)準(zhǔn)做了統(tǒng)一規(guī)定，新國(guó)標(biāo)由制造廠自行確定，更方便新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)定型。
 

67新國(guó)標(biāo)對(duì)撥動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣源和環(huán)境溫度有何要求？

 
      新國(guó)標(biāo)要求：氣源應(yīng)為清潔、干燥的空氣，不含有的腐蝕性氣體、溶劑或其化液體；帶定位器的調(diào)節(jié)閥，其氣源所含固體微粒數(shù)量應(yīng)少于0.1g/m3，且微粒直徑應(yīng)大于3μm，含測(cè)量應(yīng)小于1ppm（1x10^-6）。
      調(diào)節(jié)閥環(huán)境溫度為-25~+55℃或-40~+70℃。
      定位器氣源不干凈是造成定位器工作不正常的主要原因，占故障率的1/3以上，所以應(yīng)特別注意這一點(diǎn)。
 

第九節(jié)國(guó)定標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)泄漏量的規(guī)定

 
 

68國(guó)標(biāo)對(duì)泄漏量有何規(guī)定？

 
     GB/T 4213-92給泄漏量規(guī)定了6個(gè)等級(jí)，其具體規(guī)定見(jiàn)表1-3。其中低級(jí)別為級(jí)，不要求測(cè)試；別是VI級(jí)，即為氣泡級(jí)。當(dāng)泄漏量大于0.5%Kv值時(shí)，可免于測(cè)試。
表1-3 泄漏等級(jí)
注：1、△p以kPza為單位。
       2、D為閥座直徑，以mm為單位。
       3、對(duì)于可壓縮流體體積流量，為壓力為101325kPa和溫度為273K的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的測(cè)定值。
       4、試驗(yàn)程序“1”表示△p=0.35MPa、介質(zhì)為水；試驗(yàn)程序"2"表示△p等于工作壓差、介質(zhì)為水或氣體。
 

69泄漏等級(jí)為VI級(jí)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的泄漏量是多少？

 
  隨閥座直徑變化，大允許泄漏量（ml/min或每分種氣泡數(shù)）列于表1-4.
表1-4 VI大允許閥座泄漏量 注：1、每分鐘氣泡數(shù)是用外徑6mm、壁厚1mm的管子垂直浸入水下5~10mm深度的條件下測(cè)得的，管端表面應(yīng)光滑、無(wú)倒角和毛兩刺。
       2、如果閥座直徑與表列值之一相差2mm以上，則泄漏系數(shù)可假設(shè)泄漏量與閥座直徑的平方成正比的情況下通過(guò)類(lèi)推法取得。
 

70表1-3中的額定容量如何計(jì)算？

 
    表1-3中的額定容量按表1-5所列公式計(jì)算。

71美國(guó)的泄漏標(biāo)準(zhǔn)是如何規(guī)定的？

 
   為便于比較，把美國(guó)ANSI 316、ANSI 104-1976調(diào)節(jié)閥的漏泄量標(biāo)準(zhǔn)列于表1-6.
表1-6 調(diào)節(jié)閥泄漏量  

72為什么要進(jìn)行泄漏標(biāo)準(zhǔn)再細(xì)分？

 
    上述標(biāo)準(zhǔn)分還不夠細(xì)膩，特別是IV級(jí)密封和V級(jí)密封，其泄漏率由10^-4突然躍到10^-7。為此，認(rèn)為應(yīng)將泄漏標(biāo)準(zhǔn)與切斷的關(guān)系進(jìn)一步細(xì)分。切斷的等級(jí)與對(duì)應(yīng)的泄漏率見(jiàn)表1-7.
表1-7 切斷等級(jí)與對(duì)應(yīng)泄漏率       為了便于現(xiàn)場(chǎng)，應(yīng)建立一個(gè)宣的概念。現(xiàn)舉例Kv=100(雙座閥DN100、單座閥DN80~DN100、套筒閥DN100、V形球閥DN50、全功能超輕型調(diào)節(jié)閥DN50時(shí)的Kv值為100)時(shí)，試驗(yàn)△p=0.35MPa，介質(zhì)為水，每分鐘在不同切斷等級(jí)時(shí)的泄漏量(g/min)也列舉在表1-7中。
 

第十節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥

 

73我國(guó)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的發(fā)展歷程怎樣？

 
       我國(guó)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥起步也較晚，20世紀(jì)50年代中期主要是仿制前蘇聯(lián)的產(chǎn)品，制造有觸點(diǎn)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，20世紀(jì)60年代才開(kāi)始研制無(wú)觸點(diǎn)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，目前已經(jīng)有許多廠家專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，生產(chǎn)各種無(wú)觸點(diǎn)的DKZ型直行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和DKJ型角行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在近20年，主要開(kāi)發(fā)了一些新的產(chǎn)品，例如DDZ-Ⅱ型和DDZ-Ⅲ型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。但是這些產(chǎn)品已經(jīng)到了更新?lián)Q代的時(shí)候，它們存在著的缺點(diǎn)，如死區(qū)大、工作溫度范圍窄（-10～55℃）、力矩保護(hù)和性能保護(hù)差、絕緣等級(jí)不高。因此，目前國(guó)內(nèi)各廠家都致力于產(chǎn)品的革新，研制新型的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
 

74目前電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的情況如何？

 
        隨著電子產(chǎn)品不斷進(jìn)步，尤其是可靠性的進(jìn)一步提高 ，使得20世紀(jì)90年代后國(guó)外的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。國(guó)內(nèi)一些獨(dú)資或合資企業(yè)也生產(chǎn)與國(guó)外同水平的產(chǎn)品，其突出的表現(xiàn)是：
       ①可靠性極高，可以在5~10年內(nèi)免維修；
       ②重量幅度下降，比老式的DKZ、DKJ的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輕70%~80%；
       ③外觀也得到了極大的改善；
       ④性能提高、調(diào)整簡(jiǎn)化，使用更加方便、簡(jiǎn)單。
 

75用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥取代“氣動(dòng)閥+電氣閥門(mén)定位器+氣源”的組合方式，將帶來(lái)什么好處?

 
     由于電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的可靠性得到了根本上的解決，配上高可靠性的全功能超輕型調(diào)節(jié)閥，使得調(diào)節(jié)閥成為了真正意義上的第二代產(chǎn)品。除上述高可靠、全功能、超輕型的特點(diǎn)外，還將帶來(lái)如下好處。
      ①用電源既方便又節(jié)約，省去了建立氣源站的一系列費(fèi)用。
      ②用“氣動(dòng)閥+電氣閥門(mén)定位器+氣源”的復(fù)雜方式，不只是增加了費(fèi)用，而且使可靠性下降（環(huán)節(jié)越多，可靠性差的因素增加）。
      ③從經(jīng)濟(jì)性上看，除省去氣源站的費(fèi)用外，還省去電氣閥門(mén)定位器的費(fèi)用。現(xiàn)在一臺(tái)好的進(jìn)口的電氣閥門(mén)定位器，通常在5000~6000元以上，更好的在8000~10000元的價(jià)位上，而這個(gè)價(jià)位基本上可購(gòu)回上述高可靠的電子式執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
      ④環(huán)節(jié)減少了，相應(yīng)減少了維修工作量，也有利于可靠性的提高。

76從節(jié)能角度看，使用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)如何？

 
     使用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，要始終保持一定氣壓才能動(dòng)作，這樣，一年下來(lái)所消耗的能源很多。如果用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，只需在改變閥門(mén)開(kāi)充時(shí)供電，當(dāng)閥門(mén)達(dá)到所需的開(kāi)度就停止供電。如此看來(lái)，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有的節(jié)能優(yōu)點(diǎn)。