在工業過(guò)程自(zì)動控制中，由于V形(xíng)球閥調(diào)節比大，調節(jiē)元件可切斷流(liú)體中的纖維、粘性懸浮雜質，而被廣泛應用于造紙、紡織(zhī)等行業的物料控制和調節(jiē)。目前(qián)，我國V形球(qiú)閥調節球閥的調節特性和國外同來産品比較缺點在于調節範圍較窄、調(diào)節特性和實際工藝流程的調節特性存在較大誤(wù)差，主(zhǔ)要原因是不同開(kāi)度下的流(liú)通面積滿足(zú)不了實際流通量。 

筆者通(tōng)過理論(lùn)分(fèn)析V形球閥不同開度下的流量與閥座處流通面積的關系，優化閥(fá)芯球結構，使V形球閥的設計流量特性與等百(bǎi)分比流量(liàng)特性趨(qū)于一緻，減小調節誤差，增強V形球(qiú)閥的可調(diào)性和靈(líng)敏度。

筆者(zhě)分析(xī)的V形調(diào)節球閥，其主要參數(shù)為：壓差Δp=100kPa，可調比R=50，介質(zhì)為水，結構如圖1所示。V形球閥的閥芯是球冠，球冠 底(dǐ)圓(yuán)的邊緣上開有一個V形切口(kǒu)(圖(tú)2)。圖2中的V形切口由(yóu)一個(gè)圓角(jiǎo)為r的(de)圓弧(hú)和與圓弧相切的有一定角度的兩端切線構成，t為球冠投影中心至V形切口頂點(diǎn) 距離，V形切口(kǒu)的角度一般取(qǔ)60°。V形球閥是通過改變閥芯(xīn)、閥芯的V形切缺口與閥體的流道構成的流通面積來調節(jiē)設備和管道的介質流量，其不同開度下的流 通面積由閥體通道、V形切(qiē)口和(hé)球體球冠的組合(hé)面(miàn)積構成。

圖1 V形球(qiú)閥的結構

圖2 V形切口(kǒu)形狀

按照規定，控制閥的相對流(liú)量系數與等百分比相對流量(liàng)系數的誤差必須小于(yú)10%。通過(guò)測試該閥的流量特性，測(cè)試結(jié)果見表1。

表1 原結構測(cè)試相對流量系(xì)數與等百分比相(xiàng)對流量系數對比(bǐ) %

由表(biǎo)1可以看出，其在(zài)不同(tóng)開度下的相對流量系數均大于等百分比的相對流量系數；在相對開度10%～50%時，相對流量系數誤差(chà)均大于10%，最大(dà)誤差達31.2%，因此(cǐ)，必須優化閥芯結構，确定流通面積(jī)與流量系數關系，減小調節誤差。