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节流阀工作原理
节流阀在外形和结构上都与截止阀非常相似,所不同的只是阀瓣的形状和工作行程,因此,节流阀与截止阀的零部件通用程度很高。
各种截断阀都可以改变介质通道截面积,因而在一定程度上也可以起到调节作用,但是它们的调节性能不好。
这是因为它们的启闭件和阀杆是活动连接的,在连接处有间隙,不便调节;启闭件的升降与通道面积的改变不成比例,因而不易做到准确、连续调节;当通道面积小而介质流速很大时,会造成密封面的严重冲蚀,并引起阀瓣的振动。
因而通常都采用专门结构和启闭件形状的节流阀进行调节。
节流阀主要用于调节流量、压力,在选择阀门时必须考虑流量控制范围、压力降及其负荷等,以避免过早失效并确保安全使用,用于高压差节流的阀门要求有专门设计的阀门密封元件。
总的来说,通过阀瓣的最大压差不得超过最大上游压力的20%或200psi (1380kPa)两者中的较小值。具有专门密封元件的阀门可用于超出此压差极限的场合。
节流阀的作用
节流阀能起到控制流体流量的作用,一般来说在节流阀的压差一定时,开口的大小影响着液体流量的变化。
简单来说节流阀起到的主要作用有三点:
1. 截流调速的作用
截流阀通过对节流截面或者是长度的控制来改变流量,这是节流阀起到的主要作用也是它的主要功能。
2. 起到负载阻力的作用
节流阀还能起到一定程度上的负载作用,这只是节流阀具有的一部分功能,节流阀的主要作用仍然是节流调速。
3. 压力缓冲的作用
节流阀能对流体起到压力缓冲的作用,当流体经过节流阀流入时,节流阀可以在一定程度上阻碍流体的运行从而减少冲击力。
节流阀的分类
节流阀按通道方式可分为直通式和角式两种;按启闭件的形状分,有针形、沟形和窗形三种。
可调节节流阀:阀针和阀芯采用硬质合金制造,产品按API6A标准设计,具有耐磨、耐冲刷性能,主要用于井口采油(气)树设备。
滑套式节流阀:阀芯采用低噪音平衡型结构,开启轻便,产品按API6A标准设计,阀芯表面覆盖碳化钨,适合于有闪蒸、高压差,高压力,空化等条件苛刻的场合,使用寿命长,流量调节精度大大提高。适用于石油,天然气,化工,炼油,水电等行业。
节流阀安装维护
节流阀的安装与维护应注意以下事项:
该阀经常需要操作,因此应安装在易于方便操作的位置上。安装时要注意介质方向与阀体所标箭头方向保持一致。
(一)节流阀体沉积物的来源较为复杂,但可归纳为以下几类:
1. 油液中的机械杂质或因氧化析出的胶质、沥青、碳渣等污物堆积在节流缝隙处。
2. 由于油液老化或受到挤压后产生带电的极化分子,而节流缝隙的金属表面上存在电位差,故极化分子被吸附到缝隙表面,形成牢固的边界吸附层,吸附层厚度一般为5~8微米,因而影响了节流缝隙的大小。
以上堆积、吸附物增长到一定厚度时,会被液流冲刷掉,随后又重新附在阀口上。这样周而复始,就形成了流量的脉动。
3. 阀口压差较大时,因阀口温度高,液体受挤压的程度增强,金属表面也更易受摩擦作用而形成电位差,因此压差大时容易产生堵塞现象。
4. PCV废气来源:燃烧室内的可燃混合气通过活塞间隙进入曲轴箱后,与机油蒸汽混合后形成的混合气体。为避免稀释和污染机油,混合气会被曲轴箱强制通风系统(PCV)抽入进气道参与二次燃烧。这部分废气进到进气道后,由于温度降低会冷凝形成液相态,其中的“不稳定组分”会在高温下氧化缩合,在节流阀表面形成油垢并附着。
5. 涡轮增压压气机深入的润滑油:对涡轮增压发动机而言,目前普遍采取废气驱动方式,即利用排气道产生的高压废气驱动涡轮,并通过共轴带动进气道内的压气叶片,形成进气道气流增压。但共轴轴承在长期且恶劣的工况下,易产生润滑油的渗透及挥发,再加入充气效率成倍增长,更易形成重质油污加剧节流阀体沉积物的附着。
6. 碳罐排出的燃油蒸汽:发动机碳罐吸附的燃油蒸汽中,易形成节流阀沉积物的只要是环戊二烯,在持续的高温下可氧化缩合形成胶状油垢。
(二)节流阀的维护与清洗
当节流阀(即蝴蝶阀)被沉积物所阻碍时,节气门开度值产生紊乱,发动机不能稳定、精确的控制其开度,开度值过低造成启动困难、怠速不稳或异常熄火;发动机加减速时,节流阀不能及时响应会导致加速延迟或突然提速。
节流阀工作原理及作用就为大家介绍到这里,希望能够对大家认识节流阀有所帮助。节流阀的启闭件大多为圆锥流线型,通过它改变通道截面积而达到调节流量和压力。节流阀供在压力降极大的情况下作降低介质压力之用。
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编辑:嘉嘉