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閥門(mén)電動(dòng)裝置介紹

[ 2015-07-17 ]
球閥由全開(kāi)到全關(guān)，閥桿的旋轉角度為90%，球閥要設機械限位。球閥的開(kāi)啟位置和關(guān)閉位置都應按閥桿旋轉角度來(lái)確定的，故球閥是按行程定位的。 
第一節 電動(dòng)裝置的分類(lèi)
       與其他閥門(mén)驅動(dòng)裝置相比，電動(dòng)驅動(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(mǎn)足各種控制要求。所以，在閥門(mén)驅動(dòng)裝置中，電動(dòng)裝置占主導地位。
       閥門(mén)電動(dòng)裝置按輸出方式分為多回轉型（Z型）和部分回轉型（Q型）兩種，前者用于升降桿類(lèi)閥門(mén)，包括：閘閥、截止閥、節流閥、隔膜閥等；后者用于回轉桿類(lèi)閥門(mén)，包括球閥、旋塞閥、蝶閥等，通常在90%范圍內啟閉。
       閥門(mén)電動(dòng)裝置按防護類(lèi)型分為普通型和特殊防護型兩大類(lèi)。
       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(mén)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)，需采用特殊防護型產(chǎn)品。這類(lèi)產(chǎn)品根據其所處工作環(huán)境而具有多種型式。
       第二節 型號編制方法閥門(mén)電動(dòng)裝置的型號
       編制方法如下：代號說(shuō)明：1—以漢語(yǔ)拼音字母表示電動(dòng)裝置的類(lèi)型，Z為多回轉型，Q部分回轉型；2—以數字表示電動(dòng)裝置額定輸出力矩（N.m）：3—以數字表示電動(dòng)裝置額定輸出轉速（r/min）或開(kāi)關(guān)旋轉90℃。的額定輸出時(shí)間（s/ 90℃）；4—輸出軸最大轉圈數（部分回轉型不注）；5—防護型式（普通型不注）。
       如Z10-18/80B 表示輸出力矩100 N.m、（10kgf.m）、輸出轉速18r/min，最大輸出轉圈數為80的防爆型多回轉的閥門(mén)電動(dòng)裝置。
       第三節 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(mén)電動(dòng)裝置的最主要參數。電動(dòng)裝置的輸出力矩應大于閥門(mén)操作過(guò)程中所需的最大力矩，一般前者應等于后者的1.2-1.5倍。因此，準確地掌握閥門(mén)所需的力矩是選擇閥門(mén)電動(dòng)裝置的關(guān)鍵。然而，由于實(shí)際情況的復雜性，計算所得到的閥門(mén)力矩，誤差往往都比較大；采用試驗方法實(shí)測閥門(mén)的最大操作力矩時(shí)，又受到試驗系統條件和設備的限制，也受到閥門(mén)本身結構形式多樣性的限制，很難取得典型的數據。
       從目前情況來(lái)看，可以采用計算或實(shí)測的方法取得近似結果，然后，在選用電動(dòng)裝置時(shí)留有適當的裕度。
       以下定性地介紹各類(lèi)閥門(mén)的操作力矩。
       （一）閘閥的操作特性楔式閘閥操作力矩特性：當閥門(mén)的開(kāi)度在10%以上時(shí)，閥門(mén)的軸向力，即閥門(mén)的操作力矩的變化不大。當閥門(mén)的開(kāi)度低于10%時(shí)，由于流體的節流，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，閥門(mén)操作力矩的變化比較大。圖中，實(shí)線(xiàn)表示剛性閘板閘閥操作力矩特性；虛線(xiàn)表示彈性閘板的閘閥操作力矩特性。從曲線(xiàn)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正閥座密封面，即是閥門(mén)的全關(guān)位置。但此位置在閥門(mén)運行條件下是無(wú)法監視的，因此在實(shí)際使用時(shí)是將閥門(mén)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(mén)全關(guān)位置是按閘板的位置（ 即行程）來(lái)確定的。對于強制密封的閘閥，閥門(mén)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格地密封，是強制密封閥門(mén)的密封力。這個(gè)密封力由于閥桿螺紋的自鎖將會(huì )繼續作用。顯然，為了向閘板提供密封力，閥桿螺母傳遞的力矩比閥門(mén)操作過(guò)程中的力矩大。由此可見(jiàn)，對于強制密封的閘閥，閥門(mén)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(mén)關(guān)閉后，由于介質(zhì)或環(huán)境溫度的變化，閥門(mén)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(mén)帶來(lái)困難。所以，開(kāi)啟閥門(mén)所需的力矩比關(guān)閉閥門(mén)所需的力矩大。此外，對于一對互相接觸的密封面來(lái)說(shuō)，它們之間的靜摩擦系數也比動(dòng)摩擦系數大，要使它們從靜止狀態(tài)產(chǎn)生相對運動(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(mén)時(shí)，對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(mén)下部進(jìn)入閥門(mén)內腔的關(guān)閥操作力矩特性。在閥門(mén)由全開(kāi)位置開(kāi)始關(guān)閉的階段，隨著(zhù)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。當閥門(mén)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。再加以強制的密封力，使閥門(mén)關(guān)閉瞬間的操作力增加很快。在閥門(mén)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(mén)的，所以開(kāi)閥特性曲線(xiàn)的形狀與圖中曲線(xiàn)相似，但位于圖中曲線(xiàn)的下方。應該指出的是，在開(kāi)閥的瞬間的力矩有可能超過(guò)關(guān)閥時(shí)的力矩，因為此時(shí)要克服較大的靜摩擦力。
       截止閥開(kāi)啟時(shí)，閥瓣的開(kāi)啟高度達到閥門(mén)公稱(chēng)直徑的$‘（ % &）（ 時(shí)，流量即已達到最大，即表明閥門(mén)已達到全開(kāi)位置，所以截止閥的全開(kāi)位置應由閥瓣行程來(lái)確定。截止閥關(guān)閉時(shí)的情況和關(guān)嚴后再次開(kāi)啟的情況與強制密封式的閘閥相似，因此，閥門(mén)的關(guān)閉位置應按操作力矩增加到規定值來(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(xiàn)是中間高、兩端低。
       造成這現象的原因是，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 )在蝶板兩側形成旋流，對蝶板形成一流水力矩，此力矩是迫使蝶板關(guān)閉的。隨著(zhù)蝶板的開(kāi)啟或關(guān)閉，流體在蝶板兩側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(xiàn)。至于閥門(mén)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蝶板造成的動(dòng)水力矩始終是向著(zhù)關(guān)閥方向的。
       非密封型蝶閥的最大操作力矩出現在中間位置，而密封型蝶閥的最大操作力矩出現在閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，這是因為要附加上強制密封力矩的緣故。
       蝶閥的閥桿只作旋轉運動(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，而操作力矩卻相應降低，這樣可以使蝶閥的某些操作性能（如總轉圈數和操作力矩）與其他閥門(mén)接近，便于配用電動(dòng)裝置。
       對于強制性密封的蝶閥，它的關(guān)閉位置應該按操作力矩升高到規定值來(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(xiàn)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(mén)的開(kāi)啟或關(guān)閉逐漸減小。
       球閥由全開(kāi)到全關(guān)，閥桿的旋轉角度為90%，球閥要設機械限位。球閥的開(kāi)啟位置和關(guān)閉位置都應按閥桿旋轉角度來(lái)確定的，故球閥是按行程定位的。
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