从上图可见,直行程类调节阀的介质流路复杂呈S形,因而流阻大、流通能力小,所以阀门流量系数Kv值小。而角行程阀的介质流路简单,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)。
图为尾气制酸工艺专用高温SO2、SO2烟气蝶阀
从上图可知:直行程阀由于介质流路呈”S“,因此决定了的调节阀内腔较为复杂、尺寸较大、阀体外形也跟着复杂起来,造成阀体外形尺寸大、笨重。
从上图可知:角行程阀由于流路简单、内腔和外形也简单,因此角行程阀的尺寸也较小、重量也较轻。
直行程阀的阀芯做上下运动,容易把介质带出,因而其阀杆密封性能差。角行程阀的阀杆做旋转运动,介质不易向外渗漏,还可采用密封性能更好的填料,因此,角行程类调节阀的密封性能比直行程类调节阀提高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=J*f
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,因此可用输出力矩较小的执行机构。
由上图可见,直行程阀中的单密封阀型为不平衡式结构,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P1)。
直行程的双密封阀型有上、下两个阀座,介质作用在上、下阀芯上的推力,其方向相反而大小接近相等,所以双密封阀的不平衡力很小,故允许压差大;但双密封阀的阀芯轴向尺寸与两个阀座的轴向尺寸不可能做到绝对相等,总是上阀芯阀座接触时,下阀芯阀座还存在间隙、或者相反。因而双密封阀的泄漏大,加上热膨胀影响这种情况就更严重。
角行程阀特别是球面类型的阀门,因阀芯为球面结构与密封面相切,故接触良好、泄漏小(可比直行程阀小10~100倍)。
在高压差情形下,直行程阀内的高速流动介质由于直接对着阀芯头部冲蚀,故其耐冲蚀性能差。而角行程阀的阀芯可放在阀腔内侧,从而避免了介质的直接冲蚀,故其耐冲蚀性能好。
直行程的阀芯做上下运动与调节阀的上下振动同拍,因此在一定条件下易产生共振;而角行程阀的阀芯做旋转运动,与调节阀的上下振动不同拍,故不易产生共振。
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