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電動(dòng)迷宮密封調(diào)節(jié)閥的技術(shù)參數(shù) |
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電動(dòng)迷宮密封調(diào)節(jié)閥的技術(shù)參數(shù) 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的選型設(shè)計(jì)很重要，正確的選型與否將影響系統(tǒng)調(diào)節(jié)的效果。此外，針對(duì)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥使用過程中出現(xiàn)的資用壓頭過大的情況，可串聯(lián)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥或壓差控制閥來保證電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的工作壓降，確保其調(diào)節(jié)性能。 迷宮密封是在轉(zhuǎn)軸周圍設(shè)若干個(gè)依次排列的環(huán)行密封齒，齒與齒之間形成一系列截流間隙與膨脹空腔，被密封介質(zhì)在通過曲折迷宮的間隙時(shí)產(chǎn)生節(jié)流效應(yīng)而達(dá)到阻漏的目的。 由于迷宮密封的轉(zhuǎn)子和機(jī)殼間存在間隙，無固體接觸，毋須潤(rùn)滑，并允許有熱膨脹，適應(yīng)高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速頻率的場(chǎng)合，這種密封形式被廣泛用于汽輪機(jī)、燃汽輪機(jī)、壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)的軸端和的級(jí)間的密封，其他的動(dòng)密封的前置密封。高壓迷宮調(diào)節(jié)閥又稱抗氣蝕、低噪聲、高壓差調(diào)節(jié)閥、同時(shí)是一種壓力平衡式的調(diào)節(jié)閥，閥結(jié)構(gòu)緊湊，可調(diào)范圍廣。調(diào)節(jié)閥的泄漏量符合ANSI B16.104標(biāo)準(zhǔn)。調(diào)節(jié)閥配用電動(dòng)執(zhí)行器、多彈簧薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)緊湊，輸出力大。產(chǎn)品符合GB/T4213-92。是技術(shù)人員開發(fā)的新型調(diào)節(jié)閥，該系列產(chǎn)品經(jīng)過多次的改進(jìn)，不繼完善，具有新穎性和*性。
一、電動(dòng)迷宮密封調(diào)節(jié)閥的技術(shù)參數(shù) 的技術(shù)參數(shù) （一）流通能力 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的流通能力反映的是閥門的通過能力，其定義是閥兩端的壓差為1bar時(shí)通過閥門的流量，常用Kv表示，Kv=Q/ΔP，式中Q指流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的流量，單位為m3/h；ΔP指調(diào)節(jié)閥前后的壓差，單位為bar。當(dāng)閥門全開時(shí)，流通能力，Kv值最大，稱為Kvs；當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí)，流通能力為0。 （二）流量特性曲線 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的流量特性曲線反映的是當(dāng)額定行程從0變化到100%時(shí)，流經(jīng)閥門的流量與百分比額定行程間的關(guān)系，也反映出了調(diào)節(jié)閥的相對(duì)流量與相對(duì)開度的關(guān)系。閥門的壓降恒定時(shí)，經(jīng)過閥門的流量特性稱為理想流量特性；閥門的壓降變化時(shí)，經(jīng)過閥門的流量特性稱為工作流量特性。 （三）閥權(quán)度 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的閥權(quán)度指調(diào)節(jié)閥全開時(shí)兩端的壓降與調(diào)節(jié)閥全關(guān)時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)兩端的壓降之比。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的閥權(quán)度大小，關(guān)系到系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力。閥權(quán)度越小，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力越差；反之則越好。 （四）可調(diào)比和關(guān)閉壓差 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的可調(diào)比，即調(diào)節(jié)所能控制的最大流量與最小流量之比。在運(yùn)行時(shí)，流量變化應(yīng)在調(diào)節(jié)閥的可控范圍內(nèi)。關(guān)閉壓差為調(diào)節(jié)閥全關(guān)時(shí)閥門兩端的最大壓差，如果調(diào)節(jié)閥的關(guān)閉壓差超過允許范圍，應(yīng)立即采取措施（如串聯(lián)壓差控制閥）使其恢復(fù)正常范圍。
電動(dòng)迷宮密封調(diào)節(jié)閥的技術(shù)參數(shù) 迷宮密封的密封機(jī)理 流體通過迷宮產(chǎn)生阻力并使其流量減少的機(jī)能稱為“迷宮效應(yīng)"。對(duì)液體，有流體力學(xué)效應(yīng)，其中包括水力磨阻效應(yīng)、流束收縮效應(yīng);對(duì)氣體，還有熱力學(xué)效應(yīng)，即氣體在迷宮中因壓縮或者膨脹而產(chǎn)生的熱轉(zhuǎn)換;此外，還有“透氣效應(yīng)"等。而迷宮效應(yīng)則是這些效應(yīng)的綜合反應(yīng)，所以說，迷宮密封機(jī)理是很復(fù)雜的。 1、摩阻效：泄露液流在迷宮中流動(dòng)時(shí)，因液體粘性而產(chǎn)生的摩擦，使流速減慢流量(泄露量)減少。簡(jiǎn)單說來，流體沿流道的沿程摩擦和局部磨阻構(gòu)成了磨阻效應(yīng)，前者與通道的長(zhǎng)度和截面形狀有關(guān)，后者與迷宮的彎曲數(shù)和幾何形狀有關(guān)。一般是：當(dāng)流道長(zhǎng)、拐彎急、齒時(shí)，阻力大，壓差損失顯著，泄露量減小。 2、流束收縮效應(yīng)：由于流體通過迷宮縫口，會(huì)因慣性的影響而產(chǎn)生收縮，流束的截面減少。設(shè)孔口面積為A，則收縮后的流束最小面積為Cc A,此處Cc是收縮系數(shù)。同時(shí)，氣體通過孔后的速度也有變化，設(shè)在理想狀態(tài)下的流速為u1，實(shí)際流速度比u1小，令Cd為速度系數(shù)，則實(shí)際流速度u1為u1=Cdu1 于是，通過孔口的流量將等于q=CcCdAu1式中Cc·Cd=a(流量系數(shù))。迷宮縫口的流量迷宮縫口的流量系數(shù)，與間隙的形狀，齒頂?shù)男螤詈捅诿娴拇植诙扔嘘P(guān)。對(duì)非壓縮性流體，還與需諾數(shù)有關(guān);對(duì)壓縮性流體，還于壓力比和馬赫數(shù)有關(guān)。同時(shí)，對(duì)縫口前的流動(dòng)狀態(tài)也有影響。因此在復(fù)雜型式的迷宮只，不能把一個(gè)縫口的流量系數(shù)當(dāng)作所有縫口的流量系數(shù)。根據(jù)試驗(yàn)，級(jí)的流量系數(shù)小一些，第二級(jí)以后的縫口流量系數(shù)大一些，一般流量系數(shù)常取1。但是尖齒的流量系數(shù)比1小，約在0.7左右，圓齒的流量系數(shù)接近于1，通常取a=l，計(jì)算的泄露量是犏大。 3、熱力學(xué)效應(yīng)：理想的迷宮流道模型，它是由一個(gè)個(gè)環(huán)形齒隙和齒間空腔串聯(lián)而成的。氣體每通過一個(gè)齒隙和齒間空腔的流動(dòng)可描述如下：在間隙入口處，氣體狀態(tài)為p0，T0和零開始，氣體越接近入口，氣流越是收縮和加速，在間隙最小處的后面不遠(yuǎn)處，氣流獲得的速度：當(dāng)進(jìn)入空腔，流速截面突然擴(kuò)大，并在空腔內(nèi)形成強(qiáng)烈的旋渦。從能量觀點(diǎn)來看，在間隙前后，氣流的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能。同時(shí)，當(dāng)溫度下降(熱焓值h減小)，氣體以高速進(jìn)入兩齒之間的環(huán)行腔室時(shí)，體積突然膨脹產(chǎn)生劇烈旋渦。渦流摩擦的結(jié)果，使氣流的絕大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽磺皇抑械臍饬魉斩邷囟龋瑹犰视只謴?fù)到接近進(jìn)入間隙前的值，只有小部分動(dòng)能仍以余速進(jìn)入下一個(gè)間隙，如此逐級(jí)重復(fù)上述過程。 4、透氣效應(yīng)：在理想迷宮中，認(rèn)為通過縫口的氣流在膨脹室內(nèi)動(dòng)能，全部變成熱能。也就是說，假定到下一個(gè)縫口時(shí)的漸近速度等于零，但這只是在膨脹室特別寬闊和特別長(zhǎng)時(shí)才成立。在一般直通迷宮中，由于通過縫口后的氣流只能向一側(cè)擴(kuò)散，在膨脹室內(nèi)不能充分的進(jìn)行這種速度能(動(dòng)能)向熱能的能量轉(zhuǎn)換，而靠光滑壁一側(cè)有一部分氣體速度不減小或者只略微減小，直接越過各十齒頂流向低壓側(cè)，把這種一掠而過的現(xiàn)象稱為"透氣效應(yīng)"。
電動(dòng)迷宮密封調(diào)節(jié)閥的技術(shù)參數(shù) 迷宮密封的結(jié)構(gòu)型式 迷宮密封按密封齒的結(jié)構(gòu)不同，分為密封片和密封環(huán)兩大類型。 密封片結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)轉(zhuǎn)中與機(jī)殼相碰，密封片能向兩側(cè)彎曲，減少摩擦，且拆換方便。 密封環(huán)由6~8塊扇形塊組成，裝入機(jī)殼與轉(zhuǎn)軸中，用彈簧片將每塊環(huán)壓緊在機(jī)殼上，彈簧片壓緊力約60～100N，當(dāng)軸與齒環(huán)相碰時(shí)，齒環(huán)自行彈開，避免摩擦。這種結(jié)構(gòu)尺寸較大，加工復(fù)雜，齒磨損后將整塊密封環(huán)調(diào)換，因此應(yīng)用不及密封圈結(jié)構(gòu)廣泛。 電動(dòng)迷宮密封調(diào)節(jié)閥的技術(shù)參數(shù) 理想迷宮的泄露計(jì)算 給定下列幾個(gè)條件： 1)泄露氣體是理想氣體，不考慮焦?fàn)栆粶愤d效應(yīng)，即氣體的焓只與溫度有關(guān); 2)假設(shè)迷宮是連續(xù)的多縫口組成的一個(gè)系列，兩縫口之間的膨脹室足夠大; 3)通過縫口的流動(dòng)作絕熱循環(huán)膨脹，在這里引用一個(gè)流量系數(shù)a; 4)通過縫口之后的流動(dòng)速度能量在膨脹室內(nèi)因受等壓支配而作恒溫恢復(fù)，所以在每一個(gè)縫口之前的速度漸近為0，即不發(fā)生透氣現(xiàn)象。
電動(dòng)迷宮密封調(diào)節(jié)閥的技術(shù)參數(shù) 直通型迷宮的特性 由于在軸表面加工溝槽或各種形狀的齒要比7L內(nèi)加工容易，因此常把孔加工成光滑而，與帶槽或帶齒的軸組成迷宮，這就是直通型迷宮，因制作方便，所以直通型迷宮應(yīng)用。但是，直通型迷宮存在著透氣現(xiàn)象，其泄露量大于理想迷宮的泄露量。 電動(dòng)迷宮密封調(diào)節(jié)閥的技術(shù)參數(shù) 迷宮特性的影響因素： 1)齒的影響。根據(jù)國(guó)外所進(jìn)行的試驗(yàn)得出：齒距一定時(shí)，齒數(shù)越多，泄露量越少。齒距時(shí)，齒距越大，泄露量會(huì)急劇下降，同時(shí)述可以減少透氣現(xiàn)象的影響。 2)膨脹室的影響。國(guó)外對(duì)膨脹室深度的影響進(jìn)行過試驗(yàn)研究，結(jié)論是淺的膨脹室對(duì)減少泄露量有利。 根據(jù)對(duì)膨脹室流動(dòng)狀態(tài)的觀察，認(rèn)為淺膨脹室中的旋渦是不穩(wěn)定的。由于旋渦能很快地把能量耗盡，所以膨脹室的漸近速度減小，起到減小泄露的效果。 3)副室的影響。所謂“副室"是指直通型迷宮光滑而上開的附屬槽，開槽后迷宮中的流動(dòng)狀態(tài)立即發(fā)生明顯的變化。試驗(yàn)證明，只要副室的位置恰當(dāng)，泄露量的減少率是相當(dāng)大的。
電動(dòng)迷宮密封調(diào)節(jié)閥的技術(shù)參數(shù) 迷宮式氣體密封的間隙 除特殊情況外，一般氣輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等葉輪機(jī)械都采用迷宮式氣體密封。其徑向問隙應(yīng)根據(jù)以下因素選取：軸承問隙，制造公差。與裝酡誤差，部件的變形(如鑄件收縮和失圓)，轉(zhuǎn)子的撓度，以及通過臨界旋轉(zhuǎn)頻率時(shí)的振幅，熱膨脹以及由此引起的變形等。在多種情況下，熱膨脹的影響晟突出。因此，對(duì)啟動(dòng)與停車時(shí)單個(gè)部件尺寸的變化，以及部件的相對(duì)位移必須預(yù)先估算。可用靜態(tài)和動(dòng)態(tài)有限元算法出隨時(shí)間變化的熱膨脹規(guī)律，由此可了解哪些是臨界條件，間隙實(shí)際上應(yīng)當(dāng)多大尺寸。
電動(dòng)迷宮密封調(diào)節(jié)閥的技術(shù)參數(shù) 迷宮密封設(shè)計(jì)的注意點(diǎn) 總結(jié)迷宮密封設(shè)計(jì)中積累的經(jīng)驗(yàn)，歸納起來有下列要點(diǎn)： 1)盡量使氣流的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，而不使余速進(jìn)入下一個(gè)問隙。齒與齒之問應(yīng)保持適當(dāng)?shù)木嚯x，或用高-低齒強(qiáng)制改變氣流方向。齒間距一般為5~9mm。 2)密封齒要做得盡量薄，并帶銳角。齒尖厚度應(yīng)小于0.5mm，運(yùn)行中偶爾與軸的相碰時(shí)，齒尖先磨損而脫離接觸，不致因摩擦出現(xiàn)軸的局部過熱而造成事故。 3)由于迷宮密封泄露量大，因此在密封易燃、易爆或有毒氣體時(shí)，要注意防止污染環(huán)境。 采用充氣式迷宮密封，問隙內(nèi)引入惰性氣體，其壓力稍大于被密封氣體壓力;如果介質(zhì)不允許混入充氣，則可采用抽氣式迷宮密封。 |
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