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閥門電動(dòng)裝置介紹

[ 2015-07-17 ]

球閥由全開(kāi)到全關(guān)，閥桿的旋轉(zhuǎn)角度為90%，球閥要設(shè)機(jī)械限位。球閥的開(kāi)啟位置和關(guān)閉位置都應(yīng)按閥桿旋轉(zhuǎn)角度來(lái)確定的，故球閥是按行程定位的。

第一節(jié) 電動(dòng)裝置的分類

與其他閥門驅(qū)動(dòng)裝置相比，電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置具有動(dòng)力源廣泛，操作迅速、方便等特點(diǎn)，并且容易滿足各種控制要求。所以，在閥門驅(qū)動(dòng)裝置中，電動(dòng)裝置占主導(dǎo)地位。

閥門電動(dòng)裝置按輸出方式分為多回轉(zhuǎn)型（Z型）和部分回轉(zhuǎn)型（Q型）兩種，前者用于升降桿類閥門，包括：閘閥、截止閥、節(jié)流閥、隔膜閥等；后者用于回轉(zhuǎn)桿類閥門，包括球閥、旋塞閥、蝶閥等，通常在90%范圍內(nèi)啟閉。

閥門電動(dòng)裝置按防護(hù)類型分為普通型和特殊防護(hù)型兩大類。

普通型電動(dòng)裝置的使用環(huán)境如下：（1）環(huán)境溫度-25-40℃；（2）環(huán)境相對(duì)濕度≤90%.（25℃時(shí)）；（3）海拔≤1000m；（4）工作環(huán)境要求不含有腐蝕性、易燃、易爆的介質(zhì)。

如閥門的工作環(huán)境條件超過(guò)普通型電動(dòng)裝置所具有的能力時(shí)，需采用特殊防護(hù)型產(chǎn)品。這類產(chǎn)品根據(jù)其所處工作環(huán)境而具有多種型式。

第二節(jié) 型號(hào)編制方法閥門電動(dòng)裝置的型號(hào)

編制方法如下：代號(hào)說(shuō)明：1—以漢語(yǔ)拼音字母表示電動(dòng)裝置的類型，Z為多回轉(zhuǎn)型，Q部分回轉(zhuǎn)型；2—以數(shù)字表示電動(dòng)裝置額定輸出力矩（N.m）：3—以數(shù)字表示電動(dòng)裝置額定輸出轉(zhuǎn)速（r/min）或開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)90℃。的額定輸出時(shí)間（s/ 90℃）；4—輸出軸最大轉(zhuǎn)圈數(shù)（部分回轉(zhuǎn)型不注）；5—防護(hù)型式（普通型不注）。

如Z10-18/80B 表示輸出力矩100 N.m、（10kgf.m）、輸出轉(zhuǎn)速18r/min，最大輸出轉(zhuǎn)圈數(shù)為80的防爆型多回轉(zhuǎn)的閥門電動(dòng)裝置。

第三節(jié) 電動(dòng)裝置的選擇及安裝連接方式

操作力矩操作力矩是選擇閥門電動(dòng)裝置的最主要參數(shù)。電動(dòng)裝置的輸出力矩應(yīng)大于閥門操作過(guò)程中所需的最大力矩，一般前者應(yīng)等于后者的1.2-1.5倍。因此，準(zhǔn)確地掌握閥門所需的力矩是選擇閥門電動(dòng)裝置的關(guān)鍵。然而，由于實(shí)際情況的復(fù)雜性，計(jì)算所得到的閥門力矩，誤差往往都比較大；采用試驗(yàn)方法實(shí)測(cè)閥門的最大操作力矩時(shí)，又受到試驗(yàn)系統(tǒng)條件和設(shè)備的限制，也受到閥門本身結(jié)構(gòu)形式多樣性的限制，很難取得典型的數(shù)據(jù)。

從目前情況來(lái)看，可以采用計(jì)算或?qū)崪y(cè)的方法取得近似結(jié)果，然后，在選用電動(dòng)裝置時(shí)留有適當(dāng)?shù)脑６取?/span>

以下定性地介紹各類閥門的操作力矩。

（一）閘閥的操作特性楔式閘閥操作力矩特性：當(dāng)閥門的開(kāi)度在10%以上時(shí)，閥門的軸向力，即閥門的操作力矩的變化不大。當(dāng)閥門的開(kāi)度低于10%時(shí)，由于流體的節(jié)流，使閘閥的前后壓差增大。

這個(gè)壓差作用在閘板上，使閥桿需要較大的軸向力才能帶動(dòng)閘板，所以在此范圍內(nèi)，閥門操作力矩的變化比較大。圖中，實(shí)線表示剛性閘板閘閥操作力矩特性；虛線表示彈性閘板的閘閥操作力矩特性。從曲線看出，彈性閘板的閘閥，在接近關(guān)閉時(shí)所需的操作力矩比剛性閘板的要大些。

閘板關(guān)閉時(shí)，由于密封面的密封方式不同，會(huì)產(chǎn)生不同的情況。對(duì)于自動(dòng)密封閘閥（包括平板閘閥），在閥關(guān)閉時(shí)，閘板的密封面恰好對(duì)正閥座密封面，即是閥門的全關(guān)位置。但此位置在閥門運(yùn)行條件下是無(wú)法監(jiān)視的，因此在實(shí)際使用時(shí)是將閥門關(guān)至下止點(diǎn)的位置作為閘閥全關(guān)位置。由此可見(jiàn)，自動(dòng)密封的閥門全關(guān)位置是按閘板的位置（即行程）來(lái)確定的。對(duì)于強(qiáng)制密封的閘閥，閥門關(guān)閉時(shí)必須使閘板向閥座施加壓力。此壓力可以保證閘板和閥座之間的密封面嚴(yán)格地密封，是強(qiáng)制密封閥門的密封力。這個(gè)密封力由于閥桿螺紋的自鎖將會(huì)繼續(xù)作用。顯然，為了向閘板提供密封力，閥桿螺母?jìng)鬟f的力矩比閥門操作過(guò)程中的力矩大。由此可見(jiàn)，對(duì)于強(qiáng)制密封的閘閥，閥門的全關(guān)位置是按閥桿螺母所受的力矩大小來(lái)確定的。

閥門關(guān)閉后，由于介質(zhì)或環(huán)境溫度的變化，閥門部件的熱膨脹會(huì)使閘板和閥座之間的壓力變大，反映到閥桿螺母上，就為再次開(kāi)啟閥門帶來(lái)困難。所以，開(kāi)啟閥門所需的力矩比關(guān)閉閥門所需的力矩大。此外，對(duì)于一對(duì)互相接觸的密封面來(lái)說(shuō)，它們之間的靜摩擦系數(shù)也比動(dòng)摩擦系數(shù)大，要使它們從靜止?fàn)顟B(tài)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，同樣需施加較大的力以克服靜摩擦力；由于溫度變化，使密封面間的壓力變大，需要克服的靜摩擦力也隨之變大，從而使開(kāi)啟閥門時(shí)，對(duì)閥桿螺母上需施加的力矩有時(shí)會(huì)增大很多。

（二）截止閥的操作特性截止閥的操作力矩特性：介質(zhì)由閥門下部進(jìn)入閥門內(nèi)腔的關(guān)閥操作力矩特性。在閥門由全開(kāi)位置開(kāi)始關(guān)閉的階段，隨著閥瓣的下降# 流體在閥瓣前后造成壓差，以阻止閥瓣下降，而且這個(gè)阻力隨閥瓣下降而迅速增加。當(dāng)閥門全關(guān)時(shí)，閥瓣前后壓差等于介質(zhì)工作壓力，這時(shí)阻力最大。再加以強(qiáng)制的密封力，使閥門關(guān)閉瞬間的操作力增加很快。在閥門開(kāi)啟過(guò)程中，由于介質(zhì)壓力或閥瓣前后壓差造成的推力都是幫助開(kāi)啟閥門的，所以開(kāi)閥特性曲線的形狀與圖中曲線相似，但位于圖中曲線的下方。應(yīng)該指出的是，在開(kāi)閥的瞬間的力矩有可能超過(guò)關(guān)閥時(shí)的力矩，因?yàn)榇藭r(shí)要克服較大的靜摩擦力。

截止閥開(kāi)啟時(shí)，閥瓣的開(kāi)啟高度達(dá)到閥門公稱直徑的$‘（ % &）（時(shí)，流量即已達(dá)到最大，即表明閥門已達(dá)到全開(kāi)位置，所以截止閥的全開(kāi)位置應(yīng)由閥瓣行程來(lái)確定。截止閥關(guān)閉時(shí)的情況和關(guān)嚴(yán)后再次開(kāi)啟的情況與強(qiáng)制密封式的閘閥相似，因此，閥門的關(guān)閉位置應(yīng)按操作力矩增加到規(guī)定值來(lái)確定。

（三）蝶閥的操作特性蝶閥的操作特性：蝶閥的操作力矩特性曲線是中間高、兩端低。

造成這現(xiàn)象的原因是，蝶閥在中間位置時(shí)，流體受蝶板的阻礙，繞過(guò)蝶板流動(dòng)，會(huì)在蝶板兩側(cè)形成旋流，對(duì)蝶板形成一流水力矩，此力矩是迫使蝶板關(guān)閉的。隨著蝶板的開(kāi)啟或關(guān)閉，流體在蝶板兩側(cè)造成的旋流的影響越來(lái)越小，直到旋流消失，這時(shí)蝶板受到的阻力也越來(lái)越小，因此形成中間高、兩端低的特性曲線。至于閥門開(kāi)啟過(guò)程中的操作力矩比關(guān)閉過(guò)程中的大，其原因則是由于流體對(duì)蝶板造成的動(dòng)水力矩始終是向著關(guān)閥方向的。

非密封型蝶閥的最大操作力矩出現(xiàn)在中間位置，而密封型蝶閥的最大操作力矩出現(xiàn)在閥門關(guān)閉時(shí)，這是因?yàn)橐郊由蠌?qiáng)制密封力矩的緣故。

蝶閥的閥桿只作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，它的蝶板和閥桿本身是沒(méi)有自鎖能力的。為了使蝶板定位（停止在指定位置上），一種辦法是在閥桿上附加一個(gè)具有自鎖能力的減速器，在附加蝸輪減速器之后，可以使角位移增加到幾十圈，而操作力矩卻相應(yīng)降低，這樣可以使蝶閥的某些操作性能（如總轉(zhuǎn)圈數(shù)和操作力矩）與其他閥門接近，便于配用電動(dòng)裝置。

對(duì)于強(qiáng)制性密封的蝶閥，它的關(guān)閉位置應(yīng)該按操作力矩升高到規(guī)定值來(lái)確定。

（四）球閥的操作特性球閥的操作力矩特性：球閥的操作力矩特性曲線與蝶閥的很相似，其原因也是由于流體在球體中流向改變時(shí)造成旋流的影響。旋流的影響隨閥門的開(kāi)啟或關(guān)閉逐漸減小。

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