籠式套筒控制閥

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籠式套筒控制閥
   之前介紹水過濾器在恒通環(huán)保應用，現(xiàn)在介紹 套筒閥又稱籠式閥。如圖2-17所示，它是閥內(nèi)件采用閥芯和閥籠（套筒）的控制閥，套筒閥可以是直通單座閥，也可以是雙座閥或角形閥，套筒閥用套簡內(nèi)表面導向，用套筒節(jié)流開孔滿足所需的流量特性，套筒式調(diào)節(jié)閥已廣泛用于調(diào)節(jié)各種工藝介質(zhì)。與雙座式調(diào)節(jié)閥相比，其主要優(yōu)點是：導向部分不易磨損，被調(diào)介質(zhì)中有固體雜質(zhì)時不易卡閥，套筒和閥芯片損壞后易于加工制作和修復再用。然而經(jīng)我們實際使用，發(fā)現(xiàn)這種調(diào)節(jié)閥在調(diào)節(jié)液體介質(zhì)時，特別是在閥前后有大壓差時，抗振性不好，容易引起工藝水平管道以及調(diào)節(jié)閥本身的強烈振動，終致使閥桿等腰三角形部件疲勞而斷裂。例如我廠在ADA脫硫塔的液位，介質(zhì)為ADA溶液，調(diào)節(jié)閥前后壓差在15kgf/cm2以上，流量為350m3/h,，工藝管道公稱直徑為Dg250，調(diào)節(jié)閥的公稱直徑為Dg100，正常開度在50%以下。當閥的開度稍一加大，調(diào)節(jié)閥的閥桿和工藝管道就發(fā)生強烈振動，其振動程度使人手不敢靠近閥桿。因而，閥桿的長使用壽命為一個月斷一次，短僅為48小時至72小時斷一次。
針對以上現(xiàn)象，經(jīng)初步分析認為，造成斷桿的原因是調(diào)節(jié)閥前后壓差過大，調(diào)節(jié)介質(zhì)為液體，因液體的粘度比氣體大，而壓力擴散較慢，管道的固有頻率與壓差的變化頻率有共振現(xiàn)象，因而當振動強烈時，工藝管道跳起來，調(diào)節(jié)閥亦發(fā)出很高的噪聲。
起初，我們把閥芯與閥桿之間由固定連接變?yōu)榭尚D(zhuǎn)的活動連接，這樣可使閥桿的壽命稍有延長但閥芯磨損嚴重。為此，我們又對套筒式調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)和介質(zhì)在閥里的流動過程作了詳細地了解和分析。認為從力學觀點和閥的氣密性來看，閥的結(jié)構(gòu)（參見示意圖）是合理的，但是當閥門開度逐漸開大時，高速流體快速通過閥門，在極短的瞬間，閥芯上下部位的壓力是不相等的。由于液體擴散較慢，雖然閥芯上有壓力平衡孔，但是在極短的瞬間，仍有一個很大的單向推力，這是造成閥芯上下強烈振動的根本原因。此外，由于流體通過閥門要拐兩個90°彎，勢必產(chǎn)生旋渦。在旋渦的作用下，對閥芯還有一個很大的扭力。瞬間單向推力和扭力共同作用在閥桿上，從而造成閥桿的斷裂。
   根據(jù)上述分析結(jié)果，我們認為形成閥桿斷裂的主要因素是瞬間單向推力。如果把此力消除，扭力的害也就不大了。這是因為在振動的作用下，會使閥桿應力集中點（絲扣處或閥桿粗細過渡處以及閥桿與閥芯連接處）先疲勞，然后 再正反向一扭，就容易造成閥桿斷裂。如設(shè)法使閥桿應力集中點不產(chǎn)生疲勞，也就很難扭斷了。為此，我們在閥的套筒 上打數(shù)個壓力平衡小孔，使高壓液體先通過這些小孔進入閥芯上部，再通過閥芯的平衡孔流出調(diào)節(jié)閥。這樣，當閥門的開度逐漸變化時，閥芯上下的液體壓力基本相等，從而消除了作用在閥芯的瞬間單向推力。實踐證明，這一改進措施的效果十分理想。經(jīng)過改進后的套筒式調(diào)節(jié)閥在現(xiàn)場應用時，用手去摸閥桿，沒有一點熱振動的感覺，閥桿和管道再也振動更小起來，從而*解決了采用套筒閥控制大壓差液體介質(zhì)所產(chǎn)生的閥桿斷裂問題，大大延長了閥的壽命，其經(jīng)濟效益是十分顯著的。套筒閥的特點如下：

   籠式套筒控制閥閥體；2閥座密封墊；3閥座；4-套筒；5__導向套：6一螺栓、螺母：7填料擋環(huán)；8填料；9填料隔環(huán)；10填料：ll圓螺母；12 - 0形圈；13螺栓、螺母；14～填料壓板；15。_防塵密封固；I 6填料壓套：17高壓注油器；18一閥桿：19～-E閥蓋；2。上閥蓋墊片；21閥芯。
    圖2-17套簡控制閥

    (l)安裝維護方便。閥座通過閥蓋、套筒壓緊在閥體上．不采用螺紋連接，安裝和維護方便。
    (2)流量特性更改方便。套筒閥中流體從套筒內(nèi)向外流出，稱為中心向外流向。反之，稱為外部向中心流向，圖2-17是中心向外流向的直通套筒閥的結(jié)構(gòu)圖，在套筒上對稱地分布3.4或6個節(jié)流開孔，或是若干個節(jié)流圓孔，節(jié)流開孔形狀與所需流量特性有關(guān)，或是圓孔的排列與流量特性有關(guān)。因此，可方便地更換套筒（節(jié)流開孔的形狀或圓孔的不同排列）來改變控制閥的流量特性。
    (3)降噪和降低空化影響。為降低控制閥噪聲，套簡和閥芯也可開多個小孔，利用小孔來增加阻力，將速度頭轉(zhuǎn)換為動能，使噪聲降低。通常套筒閥可降低噪聲1。dB烈上。因此，在需降噪的場合被』“泛應用，為降低控制閥噪聲，也可采用多級降壓方法，例如圖2-13所示套筒結(jié)構(gòu)'圖2 14為多級閥芯結(jié)構(gòu)。由于控制閥兩端的總壓差被分配到各級，使各級都不會造成流體發(fā)生閃蒸和空化，從而使控制閥噪聲降低，并能夠削弱和防止閃蒸和空化造成的沖刷和磨損。套筒閥閥芯底部為平面，如發(fā)生汽蝕，氣泡破裂產(chǎn)生的沖擊不作用到閥芯，而被流體自身吸收，因此，套筒閥的汽蝕影響小-使用壽命睦。
    (4)泄漏量較單閥座大。由于套筒與閥芯之問有石墨活塞環(huán)、0形圈、聚四氟乙烯環(huán)密封，運行后，密封環(huán)的磨損使套筒閥的泄漏量比單閥座大e
    (5)互換性和通用性強。更換不同套筒，可獲得不同流量系數(shù)K.和不同流量特性。
    (6)能減小不平衡力影響。通常，套筒閥閥芯上開有平衡孔，使閥芯上所受不平衡力大為減小，同時，它具有阻尼作用，對控制閥穩(wěn)定運行有利。因此-這類控制閥常用于壓差較大．要求低噪聲的應用場合。與本產(chǎn)品相關(guān)論文：美標球閥維護