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直行程调节阀与角行程调节阀优缺点分析

调节阀按照阀芯运动轨迹可分为直行程调节阀和角行程调节阀,直行程调节阀阀芯一般是在直线上往复运动,典型的产品有单座调节阀、双座调节阀、套筒调节阀、三通调节阀、角型调节阀等;角行程调节阀一般是在90度范围内往复旋转运动,典型的产品有调节蝶阀、调节球阀、偏心旋转阀(凸轮挠曲阀)、旋塞阀等。

直行程调节阀和角行程调节阀,根据其本身结构差异,在使用方面也存在着很多差异,就直行程调节阀和角行程调节阀性能方面,我们简单比较一下两者的优缺点:


1、Kv值比较

    从图二所示,直行程阀的介质流路复杂,呈S形,因而流阻大,流通能力小,所以流量系数Kv值小。而角行程阀(见图三)的介质流路简单,因而流动阻力小,流通能力大,Kv值大(其Kv值约比直行程阀大1.5-3倍)。

直行程调节阀与角行程调节阀优缺点分析

2、防堵功能比较

    还是因为直行程阀中的介质流路复杂造成的漩涡死区大,使介质沉淀在节流口附件,造成堵卡,出现阀芯关不死,打不开。由图三可见,角行程阀中的介质基本直通,不易形成沉淀,防堵性能好,故曰“自洁”性能好。

3、重量比较

    从图二可见,由介质的S性流路决定调节阀内腔较为复杂,尺寸较大,阀体外形也跟着复杂起来,阀体外形尺寸大,从而其重量也大。

    而从图三可见,角行程阀,由于流路简单,内腔和外形也简单,尺寸也较小,因而重量也较轻。

4、阀杆密封性能比较

    直行程阀的阀芯上下运动,容易把介质带出,因而其阀杆密封性能差。角行程阀的阀杆旋转运动,介质不易向外渗漏,还可采用密封性能更好的填料,使角行程阀的密封性能比直行程提高2-3倍。

    填料在压盖压迫下变形紧紧挤压阀杆,产生对阀杆的摩擦力

            F1=jf

    式中:j填料挤压力

            f摩擦系数

            对直行程阀而言,阀杆总的受力

                    F=F1+F2

    因而需要输出力大的执行机构

    对角行程阀

                    M=Mt+Mf

        式中:Mt不平衡力矩

                Mf摩擦力矩

                以偏心旋转阀为例

                        M=Mt+Mf=FeX+F1r

        式中:X——阀芯中心与转轴中心的距离

                R——阀芯转轴半径

        由于X很小,r也不大,因而总的力矩不大,可用输出力矩较小的执行机构。

5、克服压差比较

    由图二可见,直行程阀中的单密封阀不平衡式结构,流开情形下,压差易把阀芯顶开故允许压差小;而角行程阀的阀芯转动,不平衡力矩为“力*力臂”,因力臂小,力矩小,故允许压差大(可大到阀前压力P1)。

从以上几个方面不难看出,直行程调节阀与角行程调节阀各有自己的优点和缺点,我们在选型时可结合以上几个方面进行抉择。


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