產品品牌：

增欣

產品型號：

面議

產品用途：

面議

質保時間：

2028-06-19

質保時間：

2028-06-19

材質：

合金鋼

連接形式：

其它

結構形式：

其它

公稱通徑：

6000 mm

適用介質：

空氣

壓力環境：

常壓

工作溫度：

常溫

標準：

美標

流動方向：

雙向

驅動方式：

電動

零部件及配件：

球體

用途：

其它

類型(通道位置)：

直通式

作用對象：

其它

V形切口球體旋轉控制閥2009-2-11 9:50:44  來源： 浙江金鋒自動化儀表有限公司 >>進入該公司展臺   1 概述
    控制閥是過程控制回路的一個環節，過程控制技術發展是控制閥技術改進完善的動力。V形切口球體具有等百分比的流量特性，這種控制閥有良好的可調比、控制和關閉能力。在造紙工業、石油化工、污水處理工廠和電力工業等領域應用廣泛。
    2 性能
    2.1 定義
    控制閥是過程控制系統中調節流體流量并由動力操作的裝置[1，2]，它包括一個連接執行機構的閥。執行機構能響應系統發出的信號，改變閥內截流件的位置。美國儀表學會(ISA)將控制閥定義為是由閥體組件、執行機構組件和控制附件等組合的控制節流裝置并接受標準控制信號，實現閥瓣開度控制和程序邏輯二位式開或關控制。美國Fisher公司的《控制閥手冊》在過程控制術語部分將控制閥作為組合體，其包括安裝在閥體組件上的所有分組件，即閥體組件、執行機構、定位器、調壓器、轉換器、電磁閥和限位開關等，通常簡稱控制閥。
    按閥內截流件運動形式區分，控制閥主要有直動式和旋轉式兩種。旋轉式控制閥的流體截流元件(、部分球、閥瓣或球塞)在流體通道里旋轉，以控制閥門流量。V形切口球體旋轉控制閥的流體截流元件是V形切口扇形球閥瓣，屬于部分球體旋轉控制閥類。
    2.2 結構
    V形切口球體旋轉控制閥在結構上類似于球閥，不同部分在于流體截流元件為扇形部分球體。在球體上具有V形切口形成的節流輪廓設計，屬美國Fisher公司的技術。V形切口球體旋轉控制閥是一種通用型控制閥，其直通式結構設計，流路通暢，流動阻力小，壓力恢復系數FL值較小，具有高壓力恢復能力，產生的壓力降較小，流量系數較大。可降低能耗，經濟適用。
    V形切口球體旋轉控制閥的閥瓣和閥體設計構成的流路適合于沖刷性或粘滯性流體、紙漿等包含混合固體、纖維漿料的流體。其獨特的流路設計形成了近似等百分比流量特性，可調比大于300:1，具有連續二位式邏輯開、關切斷控制功能。工作適應范圍廣，控制功能強。
    球體的控制開度通常為90°，閥座相對靜止。在球體旋轉和關閉時產生剪切效果，克服顆粒纖維粘附現象。保證優良的切斷密封性能和可靠性。組合式密封閥座結構，適應工況范圍廣，可靠性高。其標準法蘭連接端有無法蘭連接端和有法蘭連接端兩種形式。兩種法蘭連接端形式都符合相關標準，可滿足ANSI 150、300、600壓力等級范圍的標準配對。無法蘭連接端閥體較輕小，有法蘭連接端閥體載荷能力強。
    2.3 配置
    執行機構選配方便靈活，可組配標準的薄膜式執行機構，具有可靠性高，經濟，簡單的特點。組配活塞直動和旋轉式執行機構，提供較大推力和轉矩，滿足較大壓差以及重載控制的要求，也可根據現場的條件和要求，組配其他類型(如電動、液動、電-液動等)執行機構。并可根據需要選配儀表附件，在DCS系統里完成每一個控制回路的過程控制的功能要求。
    3 發展概況
    V形切口球體旋轉控制閥由美國Fisher公司，已擁有V100、V150、V200、V300等系列?？趶椒秶鶧N25-300，壓力等級ANSI 150、300、600，流量系數Cv8.4~3980。V形大口徑系列的口徑范圍DN350~600，壓力等級ANSI 150、300，流量系數Cv5610~10300。另有V250系列，偏心球系列V500和DV500。精小流量Vee-Ball口徑范圍DN25~50。
    Fisher Vee-Ball具有同類產品中的控制，良好的剪切能，較小的死區和運動損失。內件可換，降低備件庫存。HD金屬密封，耐磨損，配合特殊設計的內件，可抗侵蝕，防氣蝕或降躁聲。Fisher V500和DV500為過程工業提供了兩種特別耐沖蝕的控制閥。閥瓣為偏心設計，從316不銹鋼到陶瓷等多種閥內件，具有優異的耐沖蝕性能。SS138A型Vee-Ball裝有可調金屬密封和一個V形球體，能實現微流量控制(圖2)[3]。

    美國Valtek公司的Shear Stream Control Valves系列V形切口球體旋轉控制閥的結構設計和Fisher公司的V150系列類同。歐洲Neless公司Reduced-borequarter-turnvalve系列V形切口球體旋轉控制閥的結構設計分為微小量、低躁聲、高粘度和低流阻等4種型式。
    日本KOSO公司210C、210E、220E系列，球體采用了同心和偏心兩種結構設計，具有互換性。日本山武公司空調用全V形切口球體旋轉控制閥驅動軸球體系列，改進了節流口設計，提高了控制，延伸了小流量控制功能。
    歐洲GOSCO工程公司的VARI-V系列V形切口球體旋轉控制閥系列，在提高流量特性控制方面有大的突破，結構設計獨特。將節流口設計在閥座上，便于修正固有流量特性，擴大了應用范圍(圖3)[4]。
    Fisher公司V500、DV500、SS138A的開發研制集中反映了其新品開發的順應性思維，采取控制閥體各組件結構性能改善提高的方法，重點完善了定位器執行機構。改進閥體組件結構設計后，在死區的減磨和提高特性等控制性能方面有明顯改善。另外日本KOSO公司210C、210E、220E系列的互換性，山武公司在小流量延伸控制方面以及歐洲GOSCO工程公司在提高流量特性控制上的突破都是產品技術進步的新思維。

    4 三偏心閥瓣設計
    三偏心閥瓣具有很多優點，①密封性好，閥瓣越旋越緊，錐面鎖密封定位，有利于開關，無過位，消除了密封啟閉空程，改善了小開度控制特性。②耐磨損，疊片彈性金屬硬密封閥座，三偏心錐面密封閥瓣，消除了閥座密封摩擦力。③操作方便，90°全行程。三偏心閥瓣結構見圖4。

    (1)假設
    設當e=0時，P1、K2和P2、K1的旋轉軌跡圓分別為n和m，其半徑分別為Rn和Rm且滿足Rn<Rm。
    (2)a和的求解
    在xoy坐標系中，P1和P2的坐標為
   
    則直線P0P1的斜率為
        (1)
    P0P1的方程為y=Kpp+b1，將P1點坐標代入，則直線P0P1的截距為
        (2)
    K1和K2點的坐標為
   
    則直線P0K1的斜率為
        (3)
    P0K1的方程為y=Kpkx+b2，將K1點坐標代入式(3)中，則直線P0K1的截距為
   
    則P0的坐標(x0，y0)為
   
    由此求得偏心角α
   
    通過式(1)~(4)求出Kpp，b1和Kpk，b2，代入式(5)和(6)，可求出α和β。
    (3)密封副接觸范圍Δ(圖4)
    坐標變換以x′oy′變換為
    x′=xcosα+ysinα，y′=-xsinα+ycosα  (7)
    則P1和K2在x′oy′坐標系中的坐標為
    P1點
   
    K2點
   
    密封副接觸范圍
        (8)
    (4)軸向偏心L
    設圖4中E0(x0′，y0′)為密封副接觸位置，E0點到P1點的距離為f，則閥座中心線軸向偏心L為
   
    式中r為閥座密封面的曲率半徑，得
        (9)
    (5)閥座通道直徑φ
    在Δ范圍內密封副的接觸軌跡為圓形軌跡，首先，求出密封幅接觸軌跡圓的直徑φ′，然后求出閥座通道直徑φ。據圖3，直線P0P1在x′oy′坐標系的斜率為Kpp′=tg(α+φ)，則其直線方程為
    y′=tg(α+φ)x′+b1′
    將P1(x′，y′)代入求得b1′，然后將x0′代入求出y0′，則
   
    φ值應大于相關標準所規定的小通道直徑。
    在DN100mm PN6.4MPa的結構設計計算時其主要參數α≈2°，β≈96°，Δ≈9.6mm，L≈62.8mm，φ≈106mm>102mm，e=2.5mm，e′=2mm。閥門密封試驗達到ANSI B16.104的V級，可控制溫度為450~500℃的蒸汽。
    5 結語
    V形切口球體旋轉控制閥以本身所具有的特點在過程控制中獲得了廣泛應用，其中三偏心結構性能獨特，具有良好的發展前景。