1 主要技術參數
公稱壓力(li):2500lb
閥(fa)體材料:F51
額(e)定Cv值(zhi):120
泄漏等級:V級(GB/T4213-2008)
流量特性:等百分比
作用方式:氣開
流向:底進(jin)側出(chu)
連接方式:法蘭(lan)(ANSIB16.5)法蘭(lan)規格:6"2500lb
2 工作原理與總體結構
![](//www.tj88.cn/webedit/uploadfile/20131015/20131015151758001.png)
1-氣動(dong)裝置(zhi) 2-閥(fa)蓋 3-金屬(shu)纏繞式墊(dian)片
4-閥體 5、8-管道法蘭 6-閥座填料 7-閥座
該閥門為氣開式的控制閥,通氣閥門打開,失氣時(shi)通過彈簧關閉。通過氣動薄膜(mo)執行(xing)機構(gou)帶動閥芯(xin)上下移動,改變(bian)截流面積,從而達(da)到流量控制的作用。閥芯(xin)型(xing)面是經(jing)過計算的連(lian)續(xu)曲面,由數控機床加工而成,可滿足等(deng)百分比流量特性。
閥(fa)(fa)體(ti)、閥(fa)(fa)蓋(gai)、法蘭均采(cai)用(yong)(yong)(yong)鍛件。閥(fa)(fa)體(ti)和法蘭、閥(fa)(fa)體(ti)和閥(fa)(fa)蓋(gai)分別通過螺柱、螺母連接緊(jin)(jin)固(gu)(gu)。閥(fa)(fa)體(ti)和閥(fa)(fa)蓋(gai)采(cai)用(yong)(yong)(yong)金(jin)屬纏繞式墊片(pian)密封(feng);閥(fa)(fa)體(ti)與閥(fa)(fa)座(zuo)(zuo)采(cai)用(yong)(yong)(yong)閥(fa)(fa)座(zuo)(zuo)填料密封(feng),由法蘭壓緊(jin)(jin)固(gu)(gu)定;法蘭與閥(fa)(fa)體(ti)采(cai)用(yong)(yong)(yong)透鏡(jing)墊密封(feng)。
3 口徑計算
流量系數Cv,是控制閥的重要參數,它反映控制閥通過流體的能力。根據工藝參數計算流量系數Cv,選擇閥座的(de)口徑。步驟如下:
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4.1.確定閥門口徑計算所需的參數和系數
4.2.計算管道幾何形狀系數Fp
![](//www.tj88.cn/webedit/uploadfile/20131015/20131015152525001.png)
式(shi)中:
∑K-連接到閥門上的所有管件的速頭損失度系數的代(dai)數和
N2-數字常數
d-假設的閥門公稱通經(jing)
Cv-假設口(kou)徑的閥(fa)門在(zai)100%行程時的閥(fa)門口(kou)徑計算系數
∑K=K1+K2+KB1-KB2
K1-上游管(guan)件的阻尼系數
K2-下游管件的(de)阻尼(ni)系數
KB1-進口端伯努利系數
KB2-出口端伯努利系數
伯努利(li)系數KB1和KB2僅(jin)在閥門進(jin)口處的管道直徑(jing)與閥門出(chu)口處的管道直徑(jing)不(bu)同時使用。
4.3.確定最大(da)允許壓力(li)降△Pmax,計算(suan)結果與(yu)實際的工況壓差(cha)△P進行比較,若△Pmax<△P,則該(gai)工況下會產生阻塞流,應該(gai)用計算(suan)出(chu)的△Pmax代替相應的閥(fa)門口徑計算(suan)公式中的實際的工況壓差(cha)△P(△P=P1-P2)。
4.4.計算Cv值
![](//www.tj88.cn/webedit/uploadfile/20131015/20131015152619001.png)
式中(zhong):
Cv-閥門流量系(xi)數
q-帶連接體積流量
N-公式常數,用(yong)體積單位作為流量來進(jin)行閥門口徑計算時用(yong)N1
Fp-管道幾何形狀參數
P1-上游絕對靜壓
P2-下游絕對靜壓
Gf-液體比重
根據計算出的Cv值(zhi)(zhi)與假設(she)閥門(men)的(de)(de)額(e)定Cv值(zhi)(zhi)比較,要(yao)求計算出(chu)的(de)(de)Cv值(zhi)(zhi)不應(ying)超過假設(she)閥門(men)的(de)(de)額(e)定Cv值(zhi)(zhi)。
經計(ji)算確(que)定該(gai)控制(zhi)閥(fa)閥(fa)座的口徑為3",能夠(gou)滿(man)足工況(kuang)條件(jian)。同(tong)時選擇較小(xiao)氣動裝置即能滿(man)足密封要求。
5.結構特點
5.1 采用(yong)氣動薄(bo)膜(mo)執(zhi)行機(ji)構,具有(you)結(jie)構簡(jian)單、動作可(ke)靠、維修方便等(deng)優(you)點,是(shi)一種應用(yong)廣泛(fan)的(de)執(zhi)行機(ji)構。氣動薄(bo)膜(mo)執(zhi)行機(ji)構設計成雙薄(bo)膜(mo)結(jie)構,增大了(le)薄(bo)膜(mo)的(de)有(you)效面積,保(bao)證了(le)傳遞給閥桿(gan)的(de)作用(yong)力Fg,實現(xian)用(yong)戶要(yao)求(qiu)的(de)雙向切斷。
Fg=p×Ag
式中:
P-介(jie)質壓力
Ag-薄膜(mo)的有效面(mian)積
![](//www.tj88.cn/webedit/uploadfile/20131015/20131015152701001.png)
式中:
D-封(feng)閉處(chu)圓周的直(zhi)徑(jing)
d-薄膜圓頂的直徑
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5.2 閥體直接與(yu)管(guan)道法(fa)蘭(lan)采(cai)用螺栓連接,在(zai)設計上(shang)省(sheng)去了連接法(fa)蘭(lan),節省(sheng)材(cai)料,節約成本。閥座采(cai)用底部插入(ru),裝配時用螺釘(ding)吊(diao)住,最(zui)終(zhong)通過(guo)管(guan)道對接法(fa)蘭(lan)壓緊。
![](//www.tj88.cn/webedit/uploadfile/20131015/20131015152730001.png)
5.3 該閥門使用在尿素的生產過程中,介質具有腐蝕性,原料CO2、NH3、甲銨(an)和尿素的(de)水(shui)溶液,原料(liao)帶(dai)入的(de)硫化物(wu)、氯(lv)化物(wu)及(ji)生(sheng)(sheng)產過程中形(xing)成的(de)碳酸銨(an)溶液、稀氨水(shui)和少量(liang)氰(qing)酸等都具有(you)腐蝕性,由螺(luo)栓(shuan)連接的(de)螺(luo)紋嚙(nie)合部分(fen)容易產生(sheng)(sheng)縫隙腐蝕,在內件設計上應盡(jin)量(liang)減(jian)少螺(luo)栓(shuan)聯接。所以該閥的(de)閥芯設計成一體(ti)式結(jie)構,避免(mian)(mian)了(le)螺(luo)栓(shuan)或者柱銷連接固定,這樣就避免(mian)(mian)了(le)縫隙腐蝕。填料(liao)的(de)安裝盡(jin)量(liang)的(de)靠近底部,減(jian)少縫隙的(de)長度。
5.4
![](//www.tj88.cn/webedit/uploadfile/20131015/20131015152822001.png)
1-閥(fa)(fa)座(zuo)填(tian)料 2-閥(fa)(fa)座(zuo) 3-閥(fa)(fa)體 4-透鏡(jing)墊
5-管道法蘭 6-螺釘 7-螺柱 8-螺母(mu)
保(bao)證(zheng)閥(fa)座與(yu)閥(fa)體連(lian)接(jie)有足夠(gou)的(de)密封性就要保(bao)證(zheng)閥(fa)座填料有適度的(de)壓(ya)(ya)縮量,為確保(bao)閥(fa)座填料的(de)壓(ya)(ya)縮量,在(zai)閥(fa)座和閥(fa)體結構設計(ji)上限制(zhi)了填料的(de)壓(ya)(ya)縮量,通過(guo)計(ji)算(suan)給定填料的(de)空間,壓(ya)(ya)緊(jin)閥(fa)座與(yu)閥(fa)體,使(shi)閥(fa)座填料壓(ya)(ya)緊(jin)達(da)到合適的(de)壓(ya)(ya)縮量。
結語
該閥門適用于高(gao)壓、高(gao)腐蝕(shi)性液體,材料(liao)有較高(gao)的耐腐蝕(shi)性,結構穩(wen)定,能夠滿足工況要求。