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在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中，調(diào)節(jié)閥是用于控制系統(tǒng)改變管路中流體流量的裝置，是管系中的終端控制元件，起著分配流體介質(zhì)、調(diào)節(jié)流體流量等重要作用。本文對(duì)常見的各類多級(jí)降壓調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)、工作原理及特點(diǎn)分別進(jìn)行介紹。并且針對(duì)可壓縮工況，對(duì)用戶如何根據(jù)實(shí)際要求的流量計(jì)算調(diào)節(jié)閥CV值的常用方法進(jìn)行了總結(jié)。為用戶了解多級(jí)降壓調(diào)節(jié)閥的特點(diǎn)并合理選用提供了參考。

 1.串級(jí)式調(diào)節(jié)閥

    串級(jí)式多級(jí)降壓結(jié)構(gòu)如圖1所示，這種結(jié)構(gòu)把原本的一個(gè)整體的節(jié)流區(qū)域以多個(gè)分開的節(jié)流區(qū)域互相串聯(lián)，從而使較大的壓差轉(zhuǎn)換為多個(gè)較小的壓差，使每一次的降壓范圍都控制在飽和蒸汽壓以上，使空化現(xiàn)象不再出現(xiàn)。

 

圖1 串級(jí)式調(diào)節(jié)閥

    串級(jí)式調(diào)節(jié)閥多用于液體介質(zhì)工作的場(chǎng)合，其特點(diǎn)在于：

    1）啟閉過程中能夠減輕持續(xù)壓差，每一級(jí)節(jié)流口的動(dòng)作均滯后于上一級(jí)節(jié)流口，可以使在啟閉過程時(shí)作用于閥口的持續(xù)高壓逐級(jí)減輕，分擔(dān)了*級(jí)節(jié)流口的壓力。

    2）流阻較小，可以勝任流體清潔度不高，甚至固液兩相流的場(chǎng)合。

    3）串級(jí)式閥芯一般進(jìn)行碳化鎢噴涂硬化處理，抗沖刷汽蝕性能良好。

    4）制造過程與其他多級(jí)降壓調(diào)節(jié)閥相比工藝較為簡(jiǎn)單，加工方便，制造成本也較為低廉。

    5）串級(jí)式調(diào)節(jié)閥一般降壓級(jí)數(shù)有限，多為3～4級(jí)，不能應(yīng)用于壓差過高的場(chǎng)合。

    2.多層套筒式調(diào)節(jié)閥

    多層套筒式多級(jí)降壓結(jié)構(gòu)如圖2所示，經(jīng)常用于電站或化工等行業(yè)中。

 

圖2 多層套筒式調(diào)節(jié)閥

    多層套筒式調(diào)節(jié)閥典型結(jié)構(gòu)特征是閥芯部分節(jié)流件由數(shù)層加工有小孔的套筒構(gòu)成，每層套筒之間都留有一定的間隙，使流體流經(jīng)套筒時(shí)得以緩沖，從而將流體速度控制在一定范圍內(nèi)。

    其特點(diǎn)在于：

    1）多級(jí)套筒式調(diào)節(jié)閥降壓級(jí)數(shù)可以設(shè)計(jì)得較大，降壓能力與串級(jí)式相比較強(qiáng)，能夠勝任高壓差的場(chǎng)合。

    2）多層套筒式結(jié)構(gòu)既能滿足較高的壓降要求，同時(shí)又能在工作時(shí)保證較大的流量。

    3）抗汽蝕性能良好，用于液體介質(zhì)時(shí)，流體由zui外側(cè)套筒流向zui內(nèi)側(cè)，液體介質(zhì)在套筒中逐級(jí)降壓以減輕空化汽蝕現(xiàn)象的發(fā)生，并且流體zui終從內(nèi)側(cè)套筒上的小孔中噴射至中心閥腔區(qū)域，使汽泡在套筒中心部位破裂，不直接對(duì)閥門金屬表面產(chǎn)生傷害。

    4）抗噪聲、振動(dòng)性能良好，用于氣體介質(zhì)時(shí)由套筒內(nèi)側(cè)向外流動(dòng)，靠外側(cè)套筒的孔徑和間隙與內(nèi)側(cè)相比均有所擴(kuò)大，使氣體介質(zhì)在逐級(jí)降壓過程中不斷膨脹，可以有效地降低噪聲及振動(dòng)帶來的危害。

    5）套筒加工過程比較復(fù)雜，成本較高。但安裝與維護(hù)簡(jiǎn)便，易于更換。

    3.迷宮式調(diào)節(jié)閥

    迷宮盤片式多級(jí)降壓結(jié)構(gòu)如圖3所示，其核心節(jié)流部分由多個(gè)開有迷宮式溝槽的金屬盤片疊加而成。流體流經(jīng)迷宮流道中經(jīng)過多次碰撞轉(zhuǎn)折，消耗能量，在逐級(jí)降壓過程的同時(shí)，使流速也得到了控制。

 

 

圖3 迷宮式調(diào)節(jié)閥

    一般多用于核能、電站等行業(yè)中高溫高壓降的特殊場(chǎng)合，工作介質(zhì)多為過熱蒸汽，也能用于液體介質(zhì)。其特點(diǎn)如下。

    1）迷宮流道的拐彎級(jí)數(shù)就是迷宮式調(diào)節(jié)閥的降壓級(jí)數(shù)，一般可達(dá)十幾到二十幾級(jí)，所以迷宮式多級(jí)降壓結(jié)構(gòu)是常見多級(jí)降壓調(diào)節(jié)閥中降壓能力zui強(qiáng)的，國(guó)外有產(chǎn)品zui高可以達(dá)40MPa。

    2）出色的抗汽蝕沖刷及消聲減振性能，多級(jí)拐彎迷宮式流道可以有效地控制流體流速，避免空化、噪聲及振動(dòng)等不良現(xiàn)象的發(fā)生。

    3）通過使用不同形式的迷宮盤片進(jìn)行組合，迷宮式調(diào)節(jié)閥可以達(dá)到不同的流量特性調(diào)節(jié)曲線。

    4）迷宮式盤片制造精度要求很高，一般由司太立合金堆焊，有較長(zhǎng)的使用壽命；安裝與維護(hù)比較簡(jiǎn)便，盤片易更換。

    5）迷宮式流道對(duì)流體介質(zhì)的清潔度要求較高，否則迷宮流道容易發(fā)生堵塞。