閥門電動裝置介紹
時(shí)間:2018.11.07 瀏覽7333次
球閥由全開到全關(guān),閥桿的旋轉(zhuǎn)角度為90%,球閥要設(shè)機(jī)械限位。球閥的開啟位置和關(guān)閉位置都應(yīng)按閥桿旋轉(zhuǎn)角度來確定的,故球閥是按行程定位的。
第一節(jié) 電動裝置的分類
與其他閥門驅(qū)動裝置相比,電動驅(qū)動裝置具有動力源廣泛,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)動裝置中,電動裝置占主導(dǎo)地位。
閥門電動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)。
如閥門的工作環(huán)境條件超過普通型電動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) 型號編制方法閥門電動裝置的型號
編制方法如下:代號說明:1—以漢語拼音字母表示電動裝置的類型,Z為多回轉(zhuǎn)型,Q部分回轉(zhuǎn)型;2—以數(shù)字表示電動裝置額定輸出力矩(N.m):3—以數(shù)字表示電動裝置額定輸出轉(zhuǎn)速(r/min)或開關(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)的閥門電動裝置。
第三節(jié) 電動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裝置的最主要參數(shù)。電動裝置的輸出力矩應(yīng)大于閥門操作過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)。
從目前情況來看,可以采用計(jì)算或?qū)崪y的方法取得近似結(jié)果,然后,在選用電動裝置時(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,會產(chǎn)生不同的情況。對于自動密封閘閥(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,即是閥門的全關(guān)位置。但此位置在閥門運(yùn)行條件下是無法監(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,自動密封的閥門全關(guān)位置是按閘板的位置( 即行程)來確定的。對于強(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繼續(xù)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操作過程中的力矩大。由此可見,對于強(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,就為再次開啟閥門帶來困難。所以,開啟閥門所需的力矩比關(guān)閉閥門所需的力矩大。此外,對于一對互相接觸的密封面來說,它們之間的靜摩擦系數(shù)也比動摩擦系數(shù)大,要使它們從靜止?fàn)顟B(tài)產(chǎn)生相對運(yùn)動時(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,從而使開啟閥門時(shí),對閥桿螺母上需施加的力矩有時(shí)會增大很多。
(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。在閥門由全開位置開始關(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。在閥門開啟過程中,由于介質(zhì)壓力或閥瓣前后壓差造成的推力都是幫助開啟閥門的,所以開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,在開閥的瞬間的力矩有可能超過關(guān)閥時(shí)的力矩,因?yàn)榇藭r(shí)要克服較大的靜摩擦力。
截止閥開啟時(shí),閥瓣的開啟高度達(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)到全開位置,所以截止閥的全開位置應(yīng)由閥瓣行程來確定。截止閥關(guān)閉時(shí)的情況和關(guān)嚴(yán)后再次開啟的情況與強(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,繞過蝶板流動,會在蝶板兩側(cè)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。隨著蝶板的開啟或關(guān)閉,流體在蝶板兩側(cè)造成的旋流的影響越來越小,直到旋流消失,這時(shí)蝶板受到的阻力也越來越小,因此形成中間高、兩端低的特性曲線。至于閥門開啟過程中的操作力矩比關(guān)閉過程中的大,其原因則是由于流體對蝶板造成的動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,它的蝶板和閥桿本身是沒有自鎖能力的。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,便于配用電動裝置。
對于強(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啟或關(guān)閉逐漸減小。
球閥由全開到全關(guān),閥桿的旋轉(zhuǎn)角度為90%,球閥要設(shè)機(jī)械限位。球閥的開啟位置和關(guān)閉位置都應(yīng)按閥桿旋轉(zhuǎn)角度來確定的,故球閥是按行程定位的