在工業過(guò)程(chéng)自(zì)動控制中,由于V形球閥調節(jiē)比大,調(diào)節元件可切斷流(liú)體中的纖維、粘性懸浮雜質,而被廣(guǎng)泛應用于造紙、紡(fǎng)織等行業的物料(liào)控制(zhì)和調節。目前(qián),我國V形球閥調節球閥的調節特(tè)性(xìng)和國外同來産(chǎn)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差,主要原(yuán)因是不同開(kāi)度下的流通面積(jī)滿足不了實際(jì)流通量。
筆者通過理(lǐ)論分析V形球閥不(bú)同開度(dù)下的流量與閥座處流通面積的關系,優化閥芯球結構,使V形球閥的設計流量特(tè)性與等百分比流量特性趨于一緻,減小(xiǎo)調節(jiē)誤差,增強V形球閥的可調(diào)性和靈敏度。
筆者分析的V形調節球閥,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(suǒ)示。V形球閥的閥芯是球冠,球冠 底圓(yuán)的邊緣上開有一個V形切口(圖2)。圖2中(zhōng)的V形切口由一個(gè)圓角為r的圓(yuán)弧和與圓弧(hú)相切的有一定角度的兩端切線構成,t為球冠(guàn)投影中心至V形切口頂點 距離(lí),V形切(qiē)口的角度一般取60°。V形(xíng)球閥是通過改(gǎi)變閥芯、閥芯的V形切缺口與閥體的流(liú)道構成的流通面積來調節設備和管(guǎn)道的介質流量,其不同(tóng)開度下的流 通面積由閥體通道、V形切(qiē)口和球體球冠的組合(hé)面積構成。
圖1 V形球(qiú)閥的結構
圖2 V形切口(kǒu)形狀
按照規定,控制閥的相對流量系數與等百分比相對流(liú)量系數(shù)的誤差必須小于10%。通過測試該閥的流量特性,測試結果見表1。
表1 原結構測試相對流量系數與等百分比相對流量系數對比 %
由表(biǎo)1可以看出,其在不同開(kāi)度下的相對(duì)流量系數均大于等百(bǎi)分比的相對流量系數(shù);在相對開度10%~50%時,相對流量系數誤差均大于10%,最大誤差達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(xì),減(jiǎn)小調節誤差。