節流閥的工作原理、結構和分類

通過開關(閥門)的運動改變通路截面積，調節流量壓力的閥叫做節流閥。

節流閥的外形和結構都與截止閥很相似，只是閥的形狀和動作行程不同，所以節流閥和截止閥的零件通用度高。

各種截止閥可以改變介質通道的截面積，因此有一定程度的調節作用，但調節性能差。 這是因為這些開關和閥桿是活動連接的，連接部有間隙，因此調節困難，開關的升降與通道面積的變化不成比例，因此，正確且連續的調節不容易的通道面積小，介質的流速大時，會引起密封面的劇烈侵蝕，引起閥的振動。 因此，通常使用專用結構和開關具形狀的節流閥進行調節。

節流閥主要用于調節流量、壓力，選擇閥門時應考慮流量控制范圍、壓力降及其負荷等，避免早期故障，確保安全使用。 用于高壓差節流的閥需要特別設計的閥密封設備。 通常，通過閥的zui大壓差不能超過zui大上游壓力的20%或200psi (1380kPa )中的小值。 超過該差壓的極限時，可使用具備專用密封設備的閥。

一般工業用節流閥根據工作介質的流向分為閥平衡式和閥非平衡式。 閥平衡節流閥分為直流式節流閥和方式節流閥，閥平衡節流閥分為直流式節流閥、方式節流閥、直流式節流閥、鋸齒形流路式節流閥和三通流路節流閥等 石油、天然氣鉆井行業使用的節流閥分類方法稍有不同，單獨在章節中介紹。

節流閥根據調節精度分為粗調式和微調式。

圖11-1所示的鋸齒形流路式節流閥內部構造簡單，屬于粗糙式節流閥，行程的大小和流量變化的關系沒有事先決定，只能用別的流量計暫時判斷，因此該閥只用于一般的工藝配管。

圖11-2所示的角度式節流閥結構復雜，屬于微調節流閥，具有三個特征:①采用針閥，工作行程大，行程與流量變化的關系具有小斜率②采用螺旋微型機構標定行程，精度高穩定 為事先標定行程與流量變化的關系曲線提供了有利條件③緊湊、輕量、密封性能好、安裝位置和形式無限制。 因此，可用于要求調整精度的工藝分析管路和小流量精密調整站，可簡單地安裝在儀表盤上，可直接安裝在各種管路上，安裝在儀表盤上時只需旋轉鎖緊螺母，將閥插入控制盤的孔中后返回緊固即可。

11.3.1節流閥的閥

節流閥主要有以下幾種形狀。

①月牙形如圖11-3 (a )所示，也稱為槽形，是將柱塞的側面平面地斜切而成的。 這個閥門的適應性很高，再加上

工藝簡單，成本低廉，但由于徑向失衡力大，僅適用于少量生產的低壓小口徑閥，高壓大口徑閥采用不多。

②圓錐形如圖11-3 (b )所示，閥通常被車削，多適用于中小徑節流閥。 針閥是圓錐形閥的一種特殊情況，主要用于小直徑節流閥，習以為常。

③圓柱形如圖11-3 (c )所示，閥與圓錐形閥相同，通常被車削，主要用于套筒式節流閥。

④窗形如圖11-3 (d )所示，也稱為凹口形，該閥的對稱性和各向異性比以上的月牙形和圓錐形閥好，適用于動作平穩、振動小、介質壓力高的大口徑節流閥。

11.3.2節流閥的開啟高度

節流閥通過改變閥門和閥座之間的流通面積來實現流量的調節作用。 月牙形和圓錐形的閥，錐度和傾斜度越大，截面積的變化越快，也就是說開放的高度越小，調節性能越差。 相反，錐度和傾斜度越小，截面積的變化越緩慢，或者閥門越長，閥門的打開高度越大，則調節性能越好。

針閥實際上是截面積變化非常平緩的小徑節流閥。 確定節流閥的閥開高度時，請考慮閥的密封形式。 閥為填料密封時，由于截止閥和節流閥始終采用完全相同的閥體空白，因此打開的高度大小沒有嚴格規定，僅限于閥體的高度。 在閥為波紋管密封的情況下，打開的高度的大小直接影響波紋管部件的長度，因此波紋管主體過長，不僅閥整體的高度大幅增加，而且波紋管部件自身的壓曲力降低，即密封結構的壓力負荷性能降低。 因為p，檢驗高度的大小是否合理，zui終于影響閥的性能和密封效果。 此時，必須首先找到節氣門的理想狀況點，確定合理的節氣門范圍(通常為開高的30%?70% )，并據此確定開高的大小。 但是，任何密封方式的閥門，當到達開放高度的終點時，閥門和閥座之間的流通面積都必須在入口端的橫截面積以上。

實際上，節流閥的調節性能的好壞除了閥與閥座之間的流通面積變化之外，還與流阻系數密切相關，因此在決定閥的形狀和尺寸時，流量和流阻試驗往往是不可缺少的手段。

當節氣門的閥門高度不同時，閥門和閥座形成的窗簾面積(環狀通路面積)也發生變化，因此，如果細致地調節閥門的高度，就能夠調節閥門和閥座形成的窗簾面積，能夠得到決定數值的流量和壓力。

(一)引導要求；

在媒體流和節日的流通路中，如果閥門以非?？斓乃俣扰鲎?，會產生偏差和振動，會影響調節性，因此需要引導裝置。 月牙狀、圓柱狀、窗狀結構的閥門，是引導閥座通道的圓錐形結構的閥門，可以為閥蓋的型腔設計足夠長的凸臺，加工導孔進行導向。 如圖11-3 (b )所示，也可以在閥桿和閥蓋之間設計導向機構，此時，請將閥固定在閥桿上，盡量縮小間隙。

(2)光刻膠要求

閥門和閥座的密封面受到高速介質的侵蝕作用，必須用具有耐侵蝕性和磨損性的材料制造。

(3)軸桿梯形螺紋間距

節流閥的閥軸螺紋梯形的間距比同規格的截止閥的閥軸螺紋的間距小，因此節流閥的調節容易。

一般來說，節流閥閥座的密封性能差，作為截止閥使用總是不可靠的，即使是精心設計的節流閥<； br/>； 封閉兩用閥可以表示在制造工廠的組裝試驗時閥具有密封性能，但長期使用也不能保證密封的可靠性。 同樣，截止閥也有一定程度的粗調功能，但是調節性能極差，因為快開特性，作為截止閥使用也不妥當。 這是因為此時閥與閥座的間隙小，流阻大，流速增加，介質的劇烈侵蝕，閥與閥座的密封面很快破損，截止閥失去了原來的功能。

針閥也是小徑節流閥，工作介質的流動有鋸齒形流路式和方式兩種構造。 針閥閥體類似圓錐形閥，但錐形小，錐形長，略呈針狀。 針閥閥體的截面變化小，調節靈敏度高，可作為流量控制閥。 針閥特別適用于高壓下的操作，其閥柱為針閥，因此受壓介質的壓力小，容易開閉。

針閥的連接方式有卡套連接、外螺紋連接、內螺紋連接等。

針閥一般用于要求高壓力和低流量的場所。 針閥也可作為壓力表、氣壓調節器的安裝用閥使用，也可作為取樣閥使用。

資料來源:上海自動儀表銷售網( 40017.net )

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