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三通调节阀和套筒调节阀的结构和性能特点

在此新年到来之际三通调节阀
三通调节阀是多端口控制阀的一类。按流体的作用方式,三通调节阀可分为合流阀和分流阀两类。合流阀有两个人口,合流后从一个出口流出。分流阀有一个流体人口,经分流成两股流体从两个出口流出。图中所示是分流三通调节阀的结构图。合流三通调节阀的结构与分流三通调节阀的结构类似。三通调节阀的特点如下。
1.三通调节阀有两个阀芯和阀座,结构与双座阀类似。但三通调节阀中,一个阀芯与阀座间的流通面积增加时,另一个阀芯与阀座间的流通面积减少。而双座阀中,两个阀芯和阀座间的流通面积是同时增加或减少的。
2.三通调节阀的气开和气关只能通过选择执行机构的正作用和反作用来实现。双座阀的气开和气关的改变可直接将阀体或阀芯与阀座反装来实现。
3.三通调节阀用于需要流体进行配比的控制系统时,由于它代替一个气开控制阀和一个气关控制阀,因此,可降低成本,并减少安装空间。
4.三通调节阀也用于旁路控制的场所,例如一路流体通过换热器换热,另一路流体不进行换热。当三通调节阀安装在换热器前时,采用分流三通调节阀; 当三通调节阀安装在换热器后时,采用合流三通调节阀。由于安装在换热器前的三通调节阀内流过的流体有相同温度,因此,泄漏量较小;安装在换热器后的三通调节阀内流过的流体有不同的温度,对阀芯和阀座的膨胀程度不同,因此,泄漏量较大。通常,两股流体的温度差不宜超过150C。
5.三通控制阀的泄漏量与结构有很大关系,泄漏等级可从II 到IV。
图示三通调节阀采用阀笼结构,带平衡孔,采用阀笼导向。因此,可大大降低不平衡力。早期的三通调节阀采用圆筒薄壁窗口,用阀芯侧面导向,虽然可减小不平衡力,但在一股流体接近关闭(流关流向) 时,仍有较大的不平衡力,而且,随阀门开度的变化,不平衡力变化,采用图示带平衡孔的阀笼结构,可使不平衡力消除,并有阻尼作用,有利于控制阀的稳定运行。采用阀杆导向的三通调节阀,其平衡力较大,所需驱动推力与流体出、人口压力、摩擦力和压紧力等有关。
由于三通调节阀的泄漏量较大,在需要泄漏量小的应用场合,可采用两个控制阀(和三通接管) 进行流体的分流或合流,或进行流体的配比控制。

三通调节阀内部结构图

套筒调节阀
套筒调节阀如图所示,也称为笼式阀。其阀体结构与直通控制阀相似,也由阀体、阀芯、导向套、上阀盖、上盖板、阀杆和填料等组成。其结构特点是阀内件采用阀芯和阀笼(套筒)。套筒调节阀用阀笼内表面导向,用阀笼节流开孔满足所需流量特性。
套筒调节阀的特点如下。
1.安装维护方便: 阀座通过阀盖紧压在阀体上,不采用螺纹连接,安装和维护方便。
2.流量特性更改方便: 套筒调节阀中流体从套筒向外流出,称为中心向外流向,反之,称为外部向中心流向。图中所示是外部向中心流向的直通套筒调节阀结构图。但通常采用从套筒下部流人,经阀笼的开孔流出,与图中流向相反。在套筒上对称地分布3、4 或.6 个节流开孔,节流开孔形状与所需流量特性有关,因此,可方便地更换套筒(节流开孔的形状) 来改变控制阀的流量特性。
3.降噪和降低空化影响: 为降低控制阀噪声,套筒调节阀有带有降噪阀内件的一种类型。它的套筒和阀芯开多个小孔,利用小孔来增加阻力,将速度头转换为动能,使噪声降低。通常,这类套筒调节阀可降低噪声10dB以上,因此,在需降噪场合被广泛应用。为降低控制阀噪声,也可采用多级降压方法。这类降噪控制阀两端的总压降被分配到各级,使各级都不会造成流体发生闪蒸和空化,从而使控制阀的噪声降低,并能够削弱和防止闪蒸和空化造成的冲刷和磨损。套筒调节阀阀芯底部为平面,如发生汽蚀,气泡破裂产生的冲击不作用到阀芯,而被介质自身吸收,因此,套筒调节阀的汽蚀影响小,使用寿命长。
4.泄漏量较单座阀大: 由于套筒与阀芯之间有石墨活塞环密封,长期运行后,密封环的磨损使套筒调节阀的泄漏量比单座阀大。
5.互换性和通用性强: 更换不同套筒,可获得不同流量系数和不同流量特性。
6.减小不平衡力影响: 通常,套筒调节阀有两类,一类是平衡阀,另一类是不平衡阀。平衡阀的阀芯上开有平衡孔,使阀芯上所受不平衡力大为减小,同时,它具有阻尼作用,对控制阀稳定运行有利。因此,这类控制阀常用于压差大、要求低噪声的应用场合。
7.反体套筒调节阀由于阀芯可从下部拆卸,特别适合用于阀内件需要经常检查和维修的场合。

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