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4.2.1 截止控制阀介绍

       所有控制阀中,直线运动截止阀(或叫升杆式截止阀)是最常见的,这是由于它的结构简单、多用途的操作、维护容易和能适应广大范围的压力和温度。截止阀是在工艺过程工业中最常见的控制阀,但是随着高性能旋转阀的出现,其需要量不是很大。旋转阀在相同尺寸下造价较低,包装较小。在低压等级(到ANSI600级或PN100)时,尺寸范围由0.5~42in(DN12到DN100);在ANSI900级到2500级(PN160到PN400)尺寸为1~24in;在ANSI4500级(PN700)时,尺寸为1~12in。
       按定义,截止阀是一个直线运动阀,其特征在于一个带有长的面对面尺寸的阀体,此阀体能提供光滑平稳的流动通道。最常见的调节元件是单阀座结构,它是以直线方式操作并位于阀体中部。但阀座结构使用旋塞阀不布置,即在低流量时阀芯运动到阀座之内,而在高流量时阀芯运动而远离阀座。但阀座的代替物是双阀座。
       截止控制阀的优点很多,因此它普遍地受到欢迎。总之,截止阀十分通用,并能在很大范围的工况下应用。在不超过压力和温度限制的相同的阀可以用于许许多多的不同工况(此处工艺不要求特殊合金用以抗腐蚀)。此多功能适应性减少了备件库存量的维护培训。它的简单直线运动结构 其他类型阀门有较大范围的改进。由于直线运动,由执行机构或执行系统产生的力直接传递到调节元件,因此调节元件的能量损失很少。另一方面,旋转阀虽然损失一些传送能量但是精确,这是因为与直线运动到旋转运动联动有关“死区”(观察轴运动的所需的输入变化量)。因此之故,截止阀有高的特性曲线的能力,并应用于必须遵守该特性曲线的工况。
       使用截止控制阀的主要优点是它能承受工艺的极端条件。它能在极端的高压力降下工作,可处理数千磅的压差(或数百公斤每平方厘米)。截止阀的设计可通过增加阀体壁厚和使用较高负荷的法兰、螺栓和内部零件,就能承受较高的压力级别。通过延长到阀盖或阀体的距离,使顶部工件(执行机构、定位器、输送管线和其他配件)远离工艺介质温度,则可适应苛刻的温度。
       截止阀的主要优点是它的流动特性设计在阀芯中或调节元件本身,而不像蝶阀那样,仅有一个固有的流动特性。
大多数带有单一阀座的截止控制阀是顶部进入阀芯的(旋塞、阀座和外壳或支持架)。利用写去阀帽法兰和阀帽法兰螺栓,拆去作为一个装配件的顶部工件,阀帽和旋塞则很容易地进入阀门而操作阀芯。不想旋转阀那样,截止阀在内建维修期间可以保持在线,因此截止阀在动中优先选用,因为蒸汽操作要求阀门旱灾管线上。
       如前所述,截止阀主要缺点是在相同尺寸下它比旋转阀尺寸较大、较贵且造价较为昂贵。它也存在地震问题,是由于它的较大的高度,当发生地震或管线振动时,会导致顶部工件对阀体组合件或管线产生应力。
       另一缺点是截止阀受节流工艺所需要的较大的阀杆力的限制。带有风动执行机构的截止阀,其财产限制在24in(DN600)以下;带有液压或电动液压的执行机构的截止阀尺寸为36in(DN900)。对于较高压力等级,则要考虑截止阀阀体组合件容积、阀杆力以及减小尺寸可能性等。当必须调节超过截止阀尺寸允许的大流量时,用户有时将物流分开到两个较小的管线内,有限选用较小阀门,在某些情况下,可用蝶阀或偏心盘式旋转阀代替。


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