套筒调节阀的原理是什么，有哪些特点？

套筒调节阀的套筒与阀瓣为间隙配合,套筒上开有多个节流窗口, 窗口的形状决定了调节阀的流量特性, 窗口的面积大小影响调节阀的流量系数Cv 。阀座采用自对中无螺纹卡入式结构, 阀座上的圆锥密封面与阀瓣上的圆锥密封面相配合形成切断密封副, 保证阀瓣压紧在阀座上时阀门严密关断。阀座直径的大小影响调节阀的流量系数Cv 。阀瓣上平行于轴向有对称分布的平衡孔, 使阀瓣上下端面的腔室连通, 这样阀内介质作用在阀瓣轴向上的力大部分相互抵消, 介质在阀杆上产生的不平衡力就非常小。套筒上有一个聚四氟乙烯平衡密封座, 当阀瓣全关时, 阀瓣上平衡密封面压紧在套筒上的聚四氟乙烯平衡密封座上形成严密切断, 保证上腔室的介质不能进入平衡室。当阀瓣上下移动时, 套筒上的节流窗口的通道面积会发生变化, 从而实现调节管道内介质流量和压力等的功能。

新型平衡式套筒调节阀采用PTFE 的平衡密封座, 要求使用温度不能高于150 ℃。因为不锈钢阀瓣和套筒在这个温度范围内的热胀冷缩变化量较小, 又由于平衡密封副是靠锥面正压密封, 而不是通过阀瓣与套筒的圆面间隙配合密封, 所以, 考虑到在小开度时小流量要依靠阀瓣和套筒之间的间隙以及阀瓣和阀座之间的间隙来实现。同时, 为了减少阀瓣和套筒在介质温度变化时相互挤卡, 套筒和阀瓣的配合间隙可以偏大, 配合公差套筒一般选择 H9 , 而阀瓣一般选择b9 或间隙更大的公差。

平衡式套筒调节阀的流量特性有等百分比、直线和快开3 种, 通过改变套筒上孔形状或孔的分布, 可以获得不同流量特性, 以及抗汽蚀型、降噪声型或特殊Cv 值的阀门。套筒阀的流通能力主要与套筒上孔的形状、数量、大小及阀座直径有关, 改变其中任何值, 都可以改变套筒阀的流通能力。流量系数是表示阀门流通能力大小的一个系数, 通过测试可以来得到每一 种规格阀门的流量系数。

新型套筒阀有许多优点：

1. 采用平衡式结构, 阀前后介质压差对阀瓣产生的不平衡力非常小, 相同工况下同类型阀门所需要的执行机构推力小, 所以其阀杆直径比单座非平衡阀设计或选择更小。

2. 阀杆与填料之间的摩擦力比较小, 减小了阀门动作的阻力, 且阀杆和填料的磨损也小, 使用寿命增加。另外, 较小直径的阀杆在中高温时热胀冷缩变化量小, 避免了在中高温时阀杆与填料之间摩擦力增大或互相抱卡塞住的情况发生。

3. 由于新型套筒阀是平衡式结构, 与非平衡式的直通单座阀比较, 所配置的执行机构可以比较小, 但却可以克服比直通单座调节阀高的介质压差。例如, DN200/ DN250/ DN300 的新型套筒调节阀只需配置C60 气缸式执行机构, 不需要更大的气缸执行机构。阀座直径时, 允许工作压差是相同配置直通单座调节阀的2 倍左右, 也可配置薄膜式执行机构和防爆电动执行机构。

4. 新型套筒调节阀采用自对中无螺纹卡入式阀座结构和模块化设计, 阀门拆装方便, 并能达到Ⅳ级以上泄漏量标准。

5. 在150 ℃以下时, 金属硬密封可以达到Ⅳ级以上泄漏量标准, 聚四氟乙烯软密封可以达到Ⅵ级泄漏量标准。DN200/ DN250/ DN300 的新型套筒调节阀使用寿命高于直通单座调节阀。

6. 新型套筒调节阀在DN80 以上时, 调节范围的几何尺寸和公差应符合图样要求。