阀门的流开流关介绍.pdf

流开/流关 流向对工作性能的影响 Ft 作用方向改变对工作性能的影响 对 ds＞dg 的调节阀，不同流向，可引起Ft 作用方向的改变，它将带来如下影响： （1）对稳定性的影响：前面已经分析了，“－” Ft 时阀稳定，“＋” Ft 时稳定性差。 （2）对阀芯密封性能的影响：－Ft 时,阀芯密封力FO＝F－Ft,＋Ft 时,不平衡力本身是将阀芯压 闭的,从而增加了密封比压。可见前者密封力小,密封性能差；后者密封力大,密封性能好。 （3）对许用压力、许用压差的影响：由于流向的改变，使阀杆端压力为P1 或 P2，前者不平衡力比后 者小，使许用压力、许用压差改变，P1 在阀杆端比 P2 在阀杆端[△P]大（ds＜dg 时＝。在同样阀芯装配上， 流闭型的许用压力、许用压差较流开型大（ds≤dg，因其输出力大）。 体阻力改变对工作性能的影响 为说明这一问题，首先从流体力学上分析一下流体对不同绕流物的阻力情况。在下图中,飞机机翼是在 风洞里试验的,风速为 210 英里每小时。当圆头朝上时,阻力为 1个单位;将机翼倒 180°,使尖尾朝前，阻力 则为前者的 2 倍。我们把前一情况模拟为流闭型，后一情况模拟为流开型，即可得到流闭型比流开型阻力 小的结论.其主要原因在于大头朝前时产生的涡流区远小于大头向后产生的涡流区,因此大头向前的阻力小 于大头向后的阻力.现在回到调节阀中,因流闭型阻力比流开型小,故流闭型的流量系数比流开型大,一般可 提高 10％～15％左右.同时,也提高了阀的可调范围。由于一般调节阀的流量系数、流量特性是在流开型状 态下由试验确定的,即流开型具有标准的流量系数和理想流量特性.因此,选用流闭型可得到比标准流量系 数大 10％～15％。另一方面,因这一差别主要发生在大开度上,它可以补偿 S 值影响,就是说,流闭型大开度 流量增加,适当地减小了特性曲线的畸变。 机翼阻力试验 模拟阀芯节流 试验条件 流动示意图 阻力单位 流向 阻力 风速：210 英里／小时从圆 1 小 头往尖尾绕流 风速同上，从尖尾向圆头绕 2 大 流 调节阀流阻力模拟 流动方向改变对使用寿命的影响 由于介质流动方向改变,因而介质对阀芯、阀座产生的冲刷和汽蚀发生了变化.对流开型,介质从阀芯尖 的一头往大的一端流动，冲刷和汽蚀直接作用在密封面上,同时,介质一旦经过节流口后,流速突然减慢,相 当于突然扩大,使压力急剧回升,因此,汽蚀作用较强,致使密封面很快被破坏。故流开型使用寿命短。见下图 a。对流闭型，与上述情况相反，汽蚀和冲刷主要作用在密封面下面。同时,介质需要流经阀座后才突然扩大 使压力急剧回升。因此,在流经阀座通道过程中,相当于逐步扩大,压力恢复慢,减少了汽蚀的破坏。流出阀座 后,压力急剧回升,汽蚀加剧,但是它基本上不作用在阀芯阀座密封面上。故流闭型使用寿命长。见下图 b。实 践证明,在严重冲刷和汽蚀条件下,选用流闭型比流开型使用寿命长1/4～1/2倍以上,若长 在小开度上工 作,可相差数倍以上。 流向对阀芯使用寿命的影响图 不同流向对其工作性能的影响 （1）对产生闪蒸的临界压差△Pc的影响。由于流闭型阻力小，流开型阻力大，因此，在节流时前者 阻力小，压力恢复大，即压力损失小，后者阻力大，压力损失大。如果我们让压力下降的最低点正好等于 该介质的饱和蒸气压 Pv值，此时在阀上的压降就正好等于产生闪蒸的临界压差△Pc，见下图。从图中我们 可以明显地看出：流闭型△Pc1小，流开型△Pc2 大，即流闭型比流开型易产生闪蒸。由计算△Pc＝ FL2 （P1－PV） 可见其中 FL反映了压力在节流口的恢复程度。查表知道： 单座阀流闭型 FL＝0.8，流开型FL＝0.9； 角形阀流闭型FL＝0.5～0.8，流开型F