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4.2.3 截止控制阀操作

       最常用的截止阀使用T形阀体,它可使阀门安装在一直的管线上,其顶部工件或执行机构垂直于管线,并用它说明截止阀的基本操作。物流通过入口进入到防止阀芯的阀的中心部位。在此点上,物流必须旋转90°后通过阀座,随后又一90°旋转而经过阀座出口流出。
       截止阀的流动方向由制造厂决定,但在许多情况下,是由阀门操作者作出确定。对于采用标准的进口和出口的单阀座截止阀,其两种选择是物流位于阀芯之下和物流位于阀芯之上。对于手动截止阀,物流永远位于阀芯之下。阀芯关闭物流产生一定阻力,但不是不能克服的,只要物流压力和流率是低的或中等的,相对地仍是容易关闭的。物流位于阀芯之下,当流体推向阀座底部时,容易开启阀门。但是流动方向对于配备有不宜于高推力的隔膜执行机构的控制阀是个重要考虑因素。如果流动位于阀芯之上,并且是高压操作,当揭露靠近阀座时,隔膜执行机构通常刚度不足以防止阀芯被关入阀座环内。同样,执行机构必须克服全部上游压力而上提阀芯离开阀座,这些在高压看、工况下是困难的。因此低推力执行机构要求物流位于阀座之下,而使全部推力去关闭阀门,以克服流体向上的压力。另一种情况,物流位于阀座之下时,失效操作时个问题,此处操作要求在信号或动力失效过程中阀门依然开启。甚至,如果执行机构在发生火灾时,其安全失效的弹簧反映不能操作,物流位于阀座之下的结构,在物流推向阀芯远离阀座时,仍确保继续流动。
        反之,在关闭失效情况下,物流位于阀座之上是重要的,此处操作要求在信号或动力的丢失过程中阀门要关闭。如果执行机构失效,而且失效弹簧也失效,物流作用在阀芯顶部,将其推入阀座。显然地,对物流位于阀座之上的操作,如果执行机构没有足够的刚度(不管工艺压力如何而保持位置的能力)。则在接近阀座的节流是存在问题的。执行机构必须有足够的推力去克服上游流体压力,而将阀芯上提到离开阀座,此上游压力在非流动状态将增加到最大值。考虑刚度和推力问题。在流动必须越过阀芯的多数情况下,活塞圆柱执行机构是优先于隔膜执行机构被考虑的。
如前面第4.2.2节所述,截止阀的流动特性可改变为等百分比式、直线式或快开式流动特性。如第2.2节中详细说明的那样,流动特性确定了在某一阀门位置时预期的流率(以流动系数或Cv表示)。这样,用一特定的流动特性,用户可以确定在一给定的仪表信号下的流率。当物流达到阀芯时,如果阀芯是出于节流位置,物流则被控制而节流。节流是由笼式阀芯的孔的接触液面部分而产生的,它是基于阀芯的直线位置而定的。它亦可以由V形座阀座面积的一部分时,节流也可以由对物流开启的阀座产生。当发生压力降情况.
      (下游压力低于上游压力)时,物流自入口经过阀座运动到出口。当物流通过阀座时,传输压力降低而流速增加,当流体进入截止阀体底部后,面积扩大,压力回复到一定范围,速度降低,流体继续流向出口而自阀门流向下游。当物流进入阀的面积时,主要考虑的是沿阀芯周边的阀体工作台面积。在理想的情况下,流体应沿阀芯自由循环,使物流能从每一个可能方向进入阀芯。对于笼式阀芯和支持架,物流应当自一个孔等量地进入,而使作用在阀芯头的力相等。如果在任一面积狭窄(例如在笼式阀芯背侧),速度增加时,则导致产生噪音、磨蚀或下游湍流。此外不等之里作用在阀芯头,如果它不是被笼式阀芯或支持架所支撑,将会导致阀芯头的轻微弯曲。
       当截止控制阀关闭时,执行机构的轴向力传送到阀芯头及其支承表面,并克服阀座环的轻微不匹配的角度而使其接触。当完成全部接触后,阀门关闭,按ANSI泄漏分类允许少量或没有物流经阀芯通过。如果轴向力作用在相反方向,阀芯提升并到达全开位置,则整个支承面积会为物流以及笼式阀芯和支持架的孔打开。
       因为工艺物流是在压力之下,而阀门外部环境为常压,物流区图通过阀门的缝隙逃脱。如果使用法兰或RTJ接头时,则端部接头垫片和阀帽垫片的静密封防止了泄漏。物流企图通过的华东阀杆逃脱,但它被阀帽填料盒内的填料动密封所防止。在关闭位置,物流可能经过阀座而逃脱,但它被阀座环和阀体之间静密封所阻止。


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