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1、2 0 0 6 年第4 期 阀 门 文章编号 ：1 0 0 2 5 8 5 5 ( 2 0 0 6 )0 4 O 仰1 0 4 V形 切 口 球 体 旋 转 控 制 阀 王学朋 ( 吴忠仪表股份有限公司。宁夏 吴忠7 5 1 1 0 0 ) 摘要分析 了V形切口球体旋转控制阀的特点，论述 了该阀三偏心结构的设计。 关键词v形球体；控制阀；工业过程控制；流量特性；三偏心 中图分类号 ：T H1 3 4 文献标识码 ：A Ve e b a l l c o nt r o l v a l v e W ANG Xu e p e n g ( Wu z h o n g I n s t r u me n t
2、C O L t d ，Wu z h o n g 7 5 1 1 0 0 ，C h i n a ) Abs t r a c t ： Th e a r i t c l e a r gu e s t h a t t h e c o n t r o l v a l v e i s a i mp r o t a nt p a r t i n a c o n t r o l pr o c e s e l o o p， a n a l y z e s g e n g e r a l s i t u a t i o n o f Ve e 。 Ba l l c o n t r o l v a l v e a n
3、 d e mp h a s i z e s a n d e s i g n o f t h e s t r u c t u r e o f t r i p l e e c c e nt r i c i t y Ke y wo r d s ： Ve eBa l l ； c o n t r o l v a l v e； i n du s t r i c a l pr o c e s s c o nt r o l ； flo w r a t i o； t r i pl e e c c e nt r i c i t y 1 概述 控制阀是过程控制回路的一个环节 ，过程控制 技术发展是控制阀技术改进完善
4、的动力。V形切 口 球体具有等百分 比的流量特性，这种控制阀有 良好 的可调 比、控制和关闭能力。在造纸工业、石油化 工、污水处理工厂和 电力工业等领域应用广泛。 2 性能 2 1 定义 控制阀是过程控制系统中调节流体流量并由动 力操 作的装置【 ， ，它 包括一个 连接执行 机构 的 阀。执行机构能响应系统发出的信号，改变阀内截 流件的位置。美国仪表学会 ( I S A)将控制 阀定义 为是由阀体组件、执行机构组件和控制 附件等组合 的控制节流装置并接受标准控制信号，实现阀瓣开 度控制和程序逻辑二位式开或关控制。美 国 F i s h e r 公司的 控制阀手册)在过程控制术语部分将控制 阀
5、作为组合体，其包括安装在阀体组件上的所有分 组件，即阀体组件、执行机构、定位器、调压器、 转换器 、电磁阀和限位开关等，通常简称控制阀。 按阀内截流件运动形式区分，控制阀主要有直 动式和旋转式两种。旋转式控制 阀的流体截流元件 ( 全球、部分球 、阀瓣或球塞)在流体通道里旋转， 以控制 阀门流量。V形切 口球体旋转控制阀的流体 截流元件是 V形切 口扇形球 阀瓣，属 于部分球体 旋转控制阀类 ( 图 1 o 图 1 V形切 12球体旋转控制 阀 2 2 结构 v形切 口球体 旋转控制 阀在结构上类似于球 阀，不同部分在于流体截流元件为扇形部分球体。 在球体上具 有 V形切 口形成 的节流轮廓设
6、计属美 国 F i s h e r 公司的专利技术。V形切 口球体旋转控制 阀是一种通用型控制阀，其直通式结构设计，流路 作者简介 ：王学朋 ( 1 9 7 3 一) ，男，宁夏人 ，工程师，主要从事旋转类阀门的新 产品开发。 维普资讯 VALVE DESIGN QQ：40444436 VALVE DESIGN QQ群号：40444436 阀 门 2 0 0 6 年第4 期 通畅，流动阻力小，压力恢复系数 F f 值较小，具 有高压力恢复能力，产生的压力降较小，流量系数 较大。可降低能耗，经济适用。 V形切 口球体旋转控制阀的阀瓣和阀体设计构 成的流路适合于冲刷性或粘滞性流体 、纸浆等包含 混
7、合固体、纤维浆料的流体。其独特的流路设计形 成了近似等百分 比流量特性，可调 比大于 3 0 0 ： 1 ， 具有连续二位式逻辑开、关切断控制功能。工作适 应范围广，控制功能强。 球体的控制开度通 常为 9 0 。 ，阀座相 对静止。 在球体旋转和关闭时产生剪切效果 ，克服颗粒纤维 粘附现象。保证优 良的切断密封性能和可靠性。 组合式密封阀座结构，适应工况范围广，可靠 性高。其标准法兰连接端有无法兰连接端和有法兰 连接端两种形式。两种法兰连接端形式都符合相关 标准，可满足 A NS I 1 5 0 、3 0 0 、6 0 0压力等级范围 的标准配对。无法兰连接端阀体较轻小，有法兰连 接端阀体载
8、荷能力强。 2 3 配 置 执行机构选配方便灵活，可组配标准的薄膜式 执行机构，具有可靠性高，经济，简单的特点。组 配活塞直动和旋转式执行机构，提供较大推力和转 矩，满足较大压差以及重载控制的要求，也可根据 现场 的条件和要 求，组配其他类型 ( 如 电动 、液 动、电 一液动等)执行机构。并可根据需要选配仪 表附件，在 D C S系统里完成每一个控制 回路的过 程控制的功能要求。 3 发展概况 V形切 口球体旋转控制阀由美国 F i s h e r 公司首 创，已拥 有 V1 0 0 、V1 5 0 、V 2 0 0 、V3 0 0等 系列。 口径范围 D N 2 5 -3 0 0 ，压力等
9、级 AN S I 1 5 0 、3 0 0 、 6 0 0 ，流量系数 C ， 8 4 3 9 8 0 。V形大 口径 系列的 口径 范 围 D N 3 5 06 0 0 ，压 力等 级 A NS I 1 5 0 、 3 0 0 ，流量系数 C 5 6 1 01 0 3 0 0 。另有 V2 5 0系 列，偏心球系列 V5 0 0和 D V5 0 0 。精小流 量 V e e B a l l 口径范围 DN 2 5 5 0 。 F i s h e r V e e B a l l 具有 同类产品中最好的控制 精度，良好的剪切能，较小的死 区和运动损失。内 件可换，降低备件库存。HD金属密封，耐磨
10、损， 配合特殊设 计的 内件，可抗侵蚀，防气蚀 或降躁 声。F i s h e r V5 0 0和 D V5 0 0为过程工业提供了两种 特别耐冲蚀的控制阀。阀瓣为偏心设计，从 3 1 6不 锈钢到陶瓷等多种阀 内件，具有 优异的耐冲蚀 性 能。S S 1 3 8 A型 Ve e B a l l 装有可调金属密封和 一 个 V形球体，能实现微流量控制 ( 图 2 ) 【 3 J 。 向 限位 图 2 V 5 0 0 、D V 5 0 0 、1 3 8 A小流量结构 美 国 Va l t e k公 司 的 S h e a r S t r e a m C o n t r o l Va l v e
11、s 系列 V形 切 口球体旋转控制阀的结构设计 和 F i s h e r 公司的 V1 5 0系列类同。欧洲 Ne l e s s 公司 R e d u c e d b o r e q u a r t e r t u rn v a l v e 系列 v形切 口球 体旋转控制阀的结构设计分为微小量、低躁声、高 粘度和低流阻等 4种型式。 日本 KO S O公司 2 1 0 C、2 1 0 E 、2 2 0 E系列，球 体采用了同心和偏 心两种结构设计，具有互换性。 日本 山武公 司空调用全 V形 切 口球体旋转控制阀 驱 动 轴 球体 系列，改进了节流 口设计，提高了控制精度，延伸 了小流量控
12、制功能。 欧洲 G OS C O工程公司的 VA RI V系列 V 形 切 口球体旋转控制阀系列，在提高流量特性控制精 度方面有大的突破，结构设计独特。将节流口设计 在阀座上，便于修正固有流量特性，扩大了应用范 围 ( 图 3 ) 【 4 J 。 F i s h e r 公 司 V5 0 0 、D V 5 0 0 、S S 1 3 8 A的开发研 制集 中反映了其新品开发的顺应性思维，采取控制 维普资讯 VALVE DESIGN QQ：40444436 VALVE DESIGN QQ群号：40444436 2 0 0 6 年第4 期 阀 门 一 3 一 阀体各组件结构性能改善提高的方法，重点完
13、善了 定位器执行机构。改进阀体组件结构设计后，在死 区的减磨和提高特性精度等控制性能方面有明显改 善。另外 日本 KO S O 公司 2 1 0 C、2 1 0 E、2 2 0 E系 列的互换性，山武公司在小流量延伸控制方面以及 欧洲 G oS C O工程公司在提高流量特性控制精度上 的突破都是产品技术进步的新思维。 l O。v形 口 3 O。v形 口 6 O 。V形 口 9 O 。v形 口 1 8 0 。V形 口 o o o o 图 3 G OS C O 产 品结 构 4 三偏心阀瓣设计 三偏心阀瓣具有很多优点，密封性好，阀瓣 越旋越 紧，锥面锁密封 定位，有利于开关 ，无过 位，消除了密封
14、启 闭空程，改 善了小开度控制特 性。耐磨损，叠片弹性金属硬密封阀座 ，三偏心 锥面密封阀瓣，消除了阀座密封摩擦力。操作方 便，9 0 。 全行程。三偏心阀瓣结构见图 4 。 1 ) Eo ； i B I I ) ( t l j 、 、 K b H 一 X 图 4三偏心阀瓣结构 ( 1 )假设 设当 e=0时， Pl 、 K2 和 P2 、 K1 的旋转轨迹 圆 分别为 和m， 其半径分别为 R 和R 且满足R 1 0 2 mm ， e=2 5 mm ， e =2 mm。阀门密封 试验达 到 A NS I B 1 6 1 0 4的 V 级，可控制温度为 4 5 0 5 0 0的蒸汽。 5 结语
15、 V形切口球体旋转控制 阀以本身所具有的特点 在过程控制 中获得了广泛应用，其中三偏心结构性 能独特，具有 良好的发展前景。 参 考 文 献 1 I E C 5 3 4 1 1 9 8 7 ，工业过程控制阀 s 2 电机工程手册 M 北京 ：机械工业 出版社，1 9 7 8 3 V e e B a l l V a l v e s F t s h e r I n s t r u t i o n Ma n u a l Z 2 0 0 2 1 4 2 4 G OS C OV A RI V 【 z 2 0 0 2 ( 收稿 日期 ：2 0 0 6 0 4 O 3 ) 苏州奥科 曼 阀门贸易有限公 司
16、苏州 奥科曼阀门贸 易有 限公 司是 一家 外商独 资 贸易型企 业。 由 日本 著名 阀 门生产企 业 “ 株式会社 O KM” 出资兴办。全面负责 日本 OKM 品牌阀门在 中国及相关地 区的销售及服务 ( 产 品涵盖 O KM 日本 工厂 、马来西亚工厂和 中国苏州 工厂 ) 。公 司位于 苏州市 吴中区。 目前 公 司处 于筹建 阶段，现诚聘 能担 当下述 职位 的优秀人才加入 我们 的团队。薪酬面谈。 1 业务管理部主管 1名。男性。年龄在 3 5岁 以下。相关专业本科毕业学历。精通 电脑 Of f ic e软件使用。有销售工作经验 5年以上。有 日语基础者优先。 2 贸易部门主管
17、1名。男性。年龄在 3 5岁以下。相关专业大专毕业 以上学历。要求英 语 4级以上，必须有阀门销售工作经验 5年以上。有 日语基础者优先。 3 日资企业客户主管 1名。男性。年龄在 3 5岁以下。相关专业大专毕业以上学历。 日 语 2级 以上水平。 必须有销 售工作经验 5年 以上。 4 销售业务员 3名。男性。年龄在 3 0岁以下。相 关专业大专毕业以上学历。必须有阀 门销售工作经验 3年 以上。 通信地址：苏州吴中区经济开发 区 邮政编码：2 1 5 1 2 8 联系人：吴先生 陈先生 电 话：0 5 1 2 6 5 6 8 8 4 3 0 传 真：0 5 1 2 6 5 1 3 1 7 4 1 Ema i l ：8 5 1 8 8 1 9 5 1 6 3 c o rn ( 电子邮件应聘 时，请在邮件 主题 中注 明 “ 应聘职位 ” ) 维普资讯 VALVE DESIGN QQ：40444436 VALVE DESIGN QQ群号：40444436