2、旋轉(zhuǎn)閥的種類
2.1、按照型式分類
旋轉(zhuǎn)閥按照型式分類有三種類型:蝶閥、球閥和柱塞閥。
蝶閥是通過擋板或葉片以轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)一定角度來控制流動的方向。擋板或葉片看起來有點(diǎn)象一只蝴蝶。蝶閥可以起切斷或調(diào)節(jié)作用,適用于漿狀或帶有固體懸浮物的流體。
球閥的閥芯是帶圓孔的球形體,當(dāng)閥處于開位時允許流體流過,將球形體轉(zhuǎn)動90度切斷物流。球閥可以起切斷和調(diào)節(jié)作用,它的壓降小,適用于粘稠和有腐蝕性的流體、漿體低溫流體。球閥還可以用于高溫、高壓流體。
柱塞閥的閥芯是中間帶圓孔的錐形或圓柱形柱塞,當(dāng)柱塞孔和流動方向一致時流體可以通過,當(dāng)柱塞向任何方向旋轉(zhuǎn)90度時流路被切斷。柱塞閥通常用于開/關(guān)控制。
2.2、按照操作方式分類
旋轉(zhuǎn)閥按照操作方式分類有如下類型:手動閥、自動閥和調(diào)節(jié)閥。
手動旋轉(zhuǎn)閥用手操作,通過手動執(zhí)行機(jī)構(gòu)如手桿、齒輪、手輪等來進(jìn)行開關(guān)操作,包括一個可以旋轉(zhuǎn)90度的部件。執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過操作閥桿和流量控制元件來開閥和關(guān)閥。
自動旋轉(zhuǎn)閥包括一個自動的執(zhí)行機(jī)構(gòu),利用外部的能量來自動控制或遙控閥的開關(guān)。下列情況一般應(yīng)選用自動閥:大閥(如大于8”的閥門)、手動操作很困難的閥門,處于有毒的或其它惡劣的環(huán)境中不可能采用手動操作的閥門,為處理緊急情況要求閥必須迅速關(guān)閉的閥門;配合批量配方所有流路的閥門等。自動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的類型包括液動、氣動和電動等,大部分自動旋轉(zhuǎn)閥可以通過電動和氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)來操作。
旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥能夠在特定的開度下操作,這類閥包括一個可以根據(jù)電信號大小產(chǎn)生相應(yīng)轉(zhuǎn)角的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。蝶閥常用于低壓大口徑、對泄漏量要求不太嚴(yán)格的控制中。
旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥是一種控制閥,控制閥還包括一些直行程閥如截止閥、閘閥、隔膜閥。自動旋轉(zhuǎn)切斷閥不是控制閥,因?yàn)樗荒芟薅ㄔ陂_和關(guān)位。
3、旋轉(zhuǎn)閥的應(yīng)用趨勢
(1)自動閥代替手動閥已成為工業(yè)應(yīng)用的趨勢
隨著世界范圍內(nèi)流程工業(yè)自動化程度的提高,對自動和調(diào)節(jié)型旋轉(zhuǎn)閥的需求不斷增加,同時手動閥需求減少。這使今后閥門應(yīng)用技術(shù)開發(fā)的重點(diǎn)應(yīng)在于閥的執(zhí)行器和定位器上,以使閥門能夠連接到個人計(jì)算機(jī)、PLC、DCS系統(tǒng)。如采用數(shù)字定位器通過提高控制閥的精度來提高閥門的控制性能,成功的應(yīng)用有如果將ND800數(shù)字定位器用于旋轉(zhuǎn)控制閥,就能夠使工藝參數(shù)的可變范圍提高50%,再通過與控制閥的特性閥門定位器的電子特性的匹配來進(jìn)一步提高控制的性能。典型應(yīng)用有采用HART網(wǎng)的FieldBrowser軟件。
與切斷閥相比,控制閥更適用于連續(xù)生產(chǎn)過程。通過調(diào)節(jié)功能,控制閥能夠根據(jù)輸入?yún)?shù)來改變流量的大小以保持設(shè)定值不變。在許多情況下,切斷閥和控制閥二者均需要,如在煉油廠中,1/4旋轉(zhuǎn)切斷閥被用作安全切斷閥。一個控制閥通常與兩個切斷閥一起使用,當(dāng)拆卸控制閥時起到隔離和切斷物流的作用。
電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)將會逐步取代氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu),因?yàn)殡妱訄?zhí)行機(jī)構(gòu)不需要安裝和維護(hù)供管線和壓縮機(jī),可以和定位器聯(lián)系更緊密,而且可以避免將電信號轉(zhuǎn)換為氣信號。
旋轉(zhuǎn)閥的其它發(fā)展方向是通過改進(jìn)閥座的設(shè)計(jì)及閥座的材質(zhì)來提高閥的性能,減少閥的外泄漏等。具有控制和定位作用的智能閥門,會隨著制造商降低成本和生產(chǎn)企業(yè)提高生產(chǎn)效率的需求使得市場變得越來越廣泛。
(2)代替直行程閥門的趨勢
因?yàn)樾D(zhuǎn)閥在許多情況下可以替代直行程閥門(如閘閥),與直行程閥門(如閘閥)相比,旋轉(zhuǎn)閥具有許多優(yōu)越性(見本文第1部分)。特別是隨著凈化空氣行動(CAA)修正案的實(shí)施,防止閥門外泄漏變得越來越重要。1990年提出的CAA修正案包括了189種揮發(fā)性有毒空氣污染源(VHAPs),其中有150種是揮發(fā)性的有機(jī)化合物(VOCs)。1997年4月通過的最新的CAA修正案,除了包括前版修正案中的泄露檢測及修復(fù)(LDAR)方案外,還包括質(zhì)量改進(jìn)方案。
CAA修正案增加了使用直行程閥門的化工公司、煉油廠及其它使用閥的生產(chǎn)企業(yè)在防止閥門外泄漏上的投入。CAA修正案及其引起的控制外泄漏的結(jié)果,促使手動閥、自動閥、控制閥的供應(yīng)商采用新的技術(shù)來設(shè)計(jì)閥門,以減少閥門的外泄漏。減少閥門外泄漏的關(guān)鍵在于閥門填料系統(tǒng)的材質(zhì)。聚四氟乙烯(PTFE)和石墨是閥填料系統(tǒng)的兩種常用材料,為了減少閥門的外泄漏,許多供應(yīng)商將全氟高彈性體和部分聚四氟乙烯及石墨結(jié)合起來用于閥門的填料系統(tǒng)。全氟高彈性體填料系統(tǒng)比聚四氟乙烯填料系統(tǒng)的壓緊力要大,但石墨填料系統(tǒng)的壓緊力比全氟高彈性體填料系統(tǒng)高好多倍。壓緊力大會導(dǎo)致閥桿的磨損和損壞,從而引起閥門外泄漏。總的來講,采用旋轉(zhuǎn)閥是減少外泄漏的有效措施,即旋轉(zhuǎn)閥有代替執(zhí)行程閥門的趨勢。