3.3.1操作力矩
3.3.1操作力矩
操作力矩是选择阀门电动装置的最主要参数。电动装置的输出力矩应火于阀门操作过程中所需的最大
力矩,一般前者应等于后者的1.2〜1.5倍。因此, 淮确地掌捏阀门所需的力矩是选择阀门电动装置的关键。然而,由于实际情况的复杂性,计算所得到的阀门力矩•误差往往都比较大;采用试验方法实测阀门 的最大操作力矩时,又受到试验系统条件和设备的限 制,也受到阀门本身结构形式多样性的限制,很难取 得典型的数据。从目前状况来看,可以采用计算或实 測的方法取得近似结果,然后,在选用电动装置时留有适当的宽度。
以下定性地介绍各类阀门的操作力矩。
从图中曲线可以看出,当阀门的开度在10% 上时,阀门的轴向力,即阀门的操作力矩的变化不 大。当阀门的开度低于10%时,曲于流体的节流, 使阀杆的前后压差增大。这个压差作用在阀板上,使阀杆要较大的轴向力才能带动衍板.所在此阀内.阀口操作力矩的变化比较大。西中,实线表示性质板阀门操作力矩特性;虚线表示弹性阀板的阀门操作力矩特性。从曲线看出,弹性闸板的阀门,更接近关巧时所示的作作力矩比刚性闸板的要大些。
阀板关闭时,由于密封面的密封方式不同,会产生不同的情况。对于自动密封闸阀(包括平板闸阀),在阀关闭时,闲板的密封面怡好对正阀座巧封 面,即是阀门的全关位置。但此位置在阀门运行条件下是无法监视的,因此在实标使用时是稱阀门关至下止点的位》作为阀门全关位》。由此可见,白动密封 的阀门全部位置是按闸板的位置(即行程)来确定的。对于强制密封的闸阀,阀门关闭时必须使悄板向 阀座施加压力。此压力可以保证阀板和阀座之间的密封面严格地密封,是强制密封阀门的密封力。这个密封力由于阀杆螺纹的自锁将会继续作用。显然,为了 向闸板提供密封力,阀杆螺母传递的力矩比阀门操作过程中的力矩大。由此可见,对于强制密封的闸阀,阀门的全关位置是按阀杆所受的力矩大小来确定的。
阀门关闭后,由于介质或环境湿度的变化,阀门部件的热膨胀会使阀板和闽座之间的压力变大,反映到阀杆螺母上,就为再次开启阀门带来困难。所以, 开肩阀门所需的力矩比关闭阀门所需的力矩大。此外,对于一对里相接触的密封面来说,它们之间的静摩擦系数也比动摩擦系数大,要使它们从静止状态产 生相对运动时,同样需施加较大的力克服静摩擦力:由下温度变化,使阀對面间的压力变大,需要克服的静摩擦力也会随之变大,从而使开启阀门时,对阀杆螺母上需施加的力矩有时会增大很多。
公称压力PN表示的闸阀的操作力矩可参照图8- 31、表8-16.公称压力级CL表示的楔式闸阀操作力矩可参照图8-32、表8-17压力自密封巧至楔式闸阀操作作力矩可参照图8-33、表8-18;平行式单闸板闸阀操作力矩参照图8-34、表8-19,平行式双闸板闸阀 操作作力矩可参照图8-35、表8-20。
2.截止阀的操作特性
截止阀的操作力矩特性如图8-36所示。
图中的曲线是介质由阀门下部进入阀门内腔的关 阀操作力矩恃性。在阀门由全丹位置开始关巧的阶 段,随着闸瓣的下降,流体在阀瓣前后逍成压差, 阻止闸板下降,而息这个阻力随着瓣下降而迅速增加。当阀门全关时.阀门前后压差于介质工作压力,这村阻力增大。再加强制的密封力,使阀门关闭瞬间的操作力增加很快。在阀门开后过程中,由于介质压力或阀瓣前后压差造成的推力都是帮助开启口的,所以开阀特性曲线的形状与图中曲线相似,但 位于图中曲线的下方。应该指出的是,在开阀的瞬间的力矩有可能超过关阀时的力
矩.因为此时要克服较大的静摩擦力。
2.截止阀的操作特性
截止阀的操作力矩特性如图8-36所示。
图中的曲线是介质由阀门下部进入阀门内腔的关 阀操作力矩恃性。在阀门由全丹位置开始关系的阶段,随着闸瓣的下降,流体在阀瓣前后造成成压差,阻止闸板下降,而且这个阻力随着瓣下降而迅速增加。当阀门全关时.阀门前后压差于介质工作压力,这村阻力增大。再加强制的密封力,使阀门关闭瞬间的操作力增加很快。在阀门开后过程中,由于介质压力或阀瓣前后压差造成的推力都是帮助开启口的,所以开阀特性曲线的形状与图中曲线相似,但位于图中曲线的下方。应该指出的是,在开阀的瞬间的力矩有可能超过关阀时的力矩.因为此时要克服较大的静摩擦力。
公称尺寸 /mm | 表8-16公称压力PN表示的螺栓连接阀盖的模式闸阀力矩参考表 公称压力PW/MPa | |||||||||||||||||||||
0.25 0.6 1.0 1 1.6 2.5 | 4.0 1 6.4 10.0 1 16.0 1 20.0 1 32.0 | |||||||||||||||||||||
力矩/N . m | ||||||||||||||||||||||
50 | 25 | 25 | 25 | 30 | 33 | 37 | 48 | 60 | 107 | 134 | 200 | |||||||||||
65 | 25 | 50 | 55 | 63 | 68 | 76 | 103 | 135 | 203 | 250 | 600 | |||||||||||
80 | 50 | 50 | 68 | 77 | 86 | 107 | 132 | 180 | 230 | 284 | 900 | |||||||||||
_ 100 | 50 | 80 | 92 | 107 | 139 | 181 | 257 | 278 | 300 | 1200 | ||||||||||||
125 | 50 | 50 | 102 | 119 | 145 | 166 | 237 | 364 | 440 | 480 | ||||||||||||
150 | 50 | 100 | 120 | 139 | 176 | 189 | 312 | 491 | 636 | 768 | ||||||||||||
200 | 100 | 200 | 201 | 220 | 243 | 284 | 457 | 735 | 1181 | 1312 | ||||||||||||
250 | 100 | 200 | 298 | 324 | 387 | 448 | 735 | 1313 | 1569 | 24!4 | ||||||||||||
300 | 200 | 300 | 412 | 444 | 490 | 563 | 1179 | 1976 | 249.3 | |||||||||||||
350 | 330 | 300 | 576 | 616 | 651 | 887 | 1261 | 2237 | ||||||||||||||
400 | 332 | 450 | 785 | 885 | 947 | 1138 | 1754 | 3235 | ||||||||||||||
450 | 430 | 450 | 986 | 1123 | 1213 | 1516 | 1896 | 3790 | ||||||||||||||
500 | 450 | 600 | 1120 | 1403 | 1526 | 1913 | 2416 | 5614 | ||||||||||||||
600 | 500 | 900 | 1865 | 2023 | 2325 | 3053 | 4317 | |||||||||||||||
700 | 600 | 1200 | 2635 | 3035 | 3327 | 4602 | ||||||||||||||||
800 | 900 | 1200 | 3775 | 43巧 | 4573 | 6344 | ||||||||||||||||
900 | 1000 | 1800 | 4720 | 5821 | 6085 | |||||||||||||||||
1000 | 1200 | 1800 | 6755 | 7957 | 8580 | |||||||||||||||||
1200 | 1800 | 2500 | 7957 | |||||||||||||||||||
1400 | 2500 | 巧00 | ||||||||||||||||||||
注:1.表中提供的闸阀操作力矩未经实物测定和理论计算,是一般使用条件下的经验数据,仅供参考。 2.被选用的电动装置力矩值应为表中的阀门操作力矩值的1.1 -1.3倍。 | ||||||||||||||||||||||
表8-17公称压力级CL表示的螺栓连接阀盖楔式闸阀 力矩参考表 | ||||||||||||||||||||||
公称尺寸 | CL | |||||||||||||||||||||
150 | 300 1 600 | 900 1500 | ||||||||||||||||||||
DN/mm | NPS/in | 力矩/N • m | ||||||||||||||||||||
40 | 1 | 12 | IS | 20 | 24 | 32 | ||||||||||||||||
50 | 2 | 13 | 16 | 23 | 39 | 54 | ||||||||||||||||
65 | 2 | 13 | IS | 56 | 76 | |||||||||||||||||
80 | 3 | 15 | 21 | 50 | 64 | 108 | ||||||||||||||||
100 | 4 | 27 | 42 | 68 | 118 | 167 | ||||||||||||||||
150 | 5 | 36 | 86 | 183 | 243 | 426 | ||||||||||||||||
200 | 8 | 63 | 128 | 270 | 427 | 801 | ||||||||||||||||
250 | 10 | 84 | 215 | 479 | 443 | 1268 | ||||||||||||||||
300 | 12 | 131 | 289 | 650 | 1163 | 2078 | ||||||||||||||||
350 | 14 | 151 | 423 | 988 | 1162 | 2092 | ||||||||||||||||
400 | 16 | 235 | 537 | 1243 | — | — | ||||||||||||||||
公称尺寸 | CL | |||||||||||||||||||||
150 | 3 00 | 600 | 900 1 1500 | |||||||||||||||||||
DN/mm | NPS/in | 力矩/N • m | ||||||||||||||||||||
450 | 18 | 285 | 649 | 1512 | — | — | ||||||||||||||||
500 | 20 | 341 | 1009 | 2185 | — | — | ||||||||||||||||
600 | 24 | 602 | 1451 | 3053 | — | — | ||||||||||||||||
650 | 26 | |||||||||||||||||||||
700 | 28 | |||||||||||||||||||||
750 | 30 | 1079 | 3140 | 5452 | — | — | ||||||||||||||||
80U | 32 | |||||||||||||||||||||
900 | 36 | 1497 | 4293 | 2675 | — | — | ||||||||||||||||
1000 | 40 | |||||||||||||||||||||
1050 | 42 | |||||||||||||||||||||
1150 | 46 | |||||||||||||||||||||
1200 | 48 |