調節閥的重大突破 全功能超輕型調節閥|資料

摘要：分析了第一代調節閥存在笨重、功能不全、可靠性差的三大問題，以此作為 產品的突破方向，研制出了“全功能超輕型調節閥”。它一問世，立即受到使用單位和設計院的好評和高度重視，作為 產品，它將逐步取代現行的主導產品，成為下世紀調節閥的主流。

關鍵詞：全功能；超輕型；調節閥

1、調節閥的歷史回顧

早在60

年代以前，單座閥、雙座閥、隔膜閥、角型閥、蝶閥、球閥、三通閥、套筒閥、偏心旋轉閥計九大類調節閥相繼問世，然而在這以后的三十多年時間里，產品沒有大的突破，更說不上更新換代，人們只是在改進和完善上下功夫。一個成功的例子就是70

年代的CV3000及80年代國內的精小型單座閥、套筒閥。它們比老式產品的重量和高度下降了30％

，但在功能和可靠性方面并沒有突破。所以，僅代表60～70

年代水平的單座閥、雙座閥、套筒閥至今仍然是調節閥的主導產品，這顯然與自動化技術的高速發展不相適應。故此，調節閥行業急需期待產品的問世。

2、現行主導產品主要存在的問題

為了尋找調節閥的突破方向，必然首先全面了解調節閥存在的問題。我們在1997年對調節閥作了專門調查，共反映出9個問題：1)太笨重占3313％；2)品種繁多給使用帶來極大的麻煩占6711％；3)泄漏大占4215％；4)經常堵卡、動作遲鈍占2518％；5)壽命短占1317％；6)推力不夠，閥關不嚴占916％；7)流量系數小、調節范圍小占512％；8)閥外泄占413％；9)振蕩、振動、嘯叫占117％。

產生這些問題無疑與閥的自身缺陷、生產質量、使用質量有關，但僅從閥自身缺陷上找原因有如下三大問題。

2.1、笨重

調節閥輕則幾十公斤，上百公斤，重則幾百公斤，甚至上千公斤。它給調節閥的運輸、起吊、安裝、維護帶來很大的麻煩。

2.2、功能不全

功能不全，必然形成多品種共存，以便功能互補。它給調節閥的計算、選型、維護、備品備件、工廠管理等帶來相當大的不便。

2.3、可靠性差

可靠性差必然出現如“漏、滴、堵、卡、動作差”等問題。它給系統的正常投運帶來很大的困難。

3、 產品的突破方向

從本世紀初到現在，調節閥仍然處于老產品的水平上。根據老產品的上述問題，我們首先制定了 產品的突破方向。

3.1、重量上的突破

至少應該比老產品中的主導產品單座閥、雙座閥、套筒閥重量下降60％～80％，比精小型閥還要輕30％～50％

，才能真正實現小型化、輕型化、儀表化。

3.2、功能上的突破

用一種多功能或全功能的產品去代替眾多功能不全的產品，以便大大減少調節閥的品種規格；以便給調節閥的應用———計算、選型、工廠管理、備品備件等帶來簡化。

3.3、可靠性上的突破

逐一突破第一代產品的不可靠因素，用以提高系統的運行質量。

4、 調節閥———全功能超輕型閥誕生

找到調節閥的突破方向后，我們集中力量組織攻關，花了兩年多的心血，終于使老產品中存在的笨重、功能不全、可靠性差三大問題得以重大突破，使新產品得以誕生。它突出表現三大特點。

4.1、超輕型

1)直觀比較

該產品體積小、重量輕，外觀即可一目了然。

為了直觀比較，我們把它與同口徑的單座閥、雙座閥、套筒閥連接在一起以便直觀比較，見下圖。

2)重量比較

全功能超輕型閥與現行主導產品單座閥、雙座閥、套筒閥的重量按規格逐一進行比較(比較表略)。比較結果是：氣動閥重量減輕了60％～70

％；電動閥重量減輕了70％～80％。

4.2、全功能

1)調節閥的功能研究及說明

為了從功能上突破，必須首先弄清楚調節閥的使用功能，見表1。

表一：調節閥的使用功能

序號使用功能功能說明

1調節主要功能，其表現在五個方面：流量特性、可調比、小開度工作性能、Kv值和動作速度

2切斷反映閥的內在質量指標，閥的內漏應該是越小越好

3克服壓差保證閥動作自如和切斷，與切斷功能不可分割

4防堵保證閥在不干凈介質場合正常運行；防止管道內的渣物堵卡閥

5耐蝕抵抗介質的腐蝕(腐蝕介質)、沖蝕(含顆粒和高壓差介質)和汽蝕(閃蒸介質)

6耐壓反映閥的強度和安全指標

7耐溫滿足不同溫度條件下對閥的強度和性能的要求

8外觀體現小型化、輕型化、儀表化和美觀

9重量方便使用(起吊、運輸、安裝和維護等)

2)全功能的實現

全功能超輕型閥實現的功能說明歸納在表2

表2全功能超輕型閥的特點

序號特點解釋說明

1調節性能好可調范圍R=100～200是P，N，M的3～7倍；小開度調節性能好；Kv值是單座閥、雙座閥、套筒閥的2～3倍

2切斷性能好閥芯與閥座成線接觸，接觸良好，硬密封泄漏率10-6～10-7，比單座、雙座和套筒的泄漏率(10-3～10-4)減少了1‰

3克服壓差最大介質合力對中心轉動力矩小，故切斷壓差大，最大可達PN值，是單座閥的5～20倍

4防堵性能好介質直通，流路簡單，防堵性能遠遠優于單座閥、雙座閥和套筒閥

5耐蝕性能好本閥采用了耐腐蝕和耐沖蝕措施，具有極好的抗腐蝕和抗沖蝕功能

6耐壓性能好采用鍛件式閥體，PN可達32MPa

7耐溫性能好采用高溫填料，適用溫度范圍大：-60℃～+600℃

8尺寸小，重量輕 的結構設計，使整機重量較單、雙座閥、套筒閥減輕60％～80％；高度下降50％～70％

9外觀外觀優化設計，使執行機構和閥 組合，整機勻稱而美觀

3)與其他閥的功能比較

全功能超輕型調節閥與其他九大類調節閥的功能比較見表3。

產品類型調節切斷克服

壓差防堵耐蝕耐壓耐溫重量外觀 功

能數量功能分

直行程單座閥√0××√√√××413

直行程雙座閥√×√×0√√××413

直行程套筒閥√×√×0√√××413

直行程角形閥√0×0√√√××414

直行程三通閥√0××0√√××311

直行程隔膜閥×√×√√××××29

角行程蝶閥√√0√00√√0519

角行程球閥√√√√√√√0×722

角行程偏心旋轉閥√√√√√√√××721

角行程全功能超輕型調節閥√√√√√√√√√927

符號(計分)說明:“√”表示 (3分);“0”表示基本可以(1分);“×”表示差(零分)。

4.3、高可靠性

僅從重量、功能上突破還不夠，閥的可靠性還必須大大的提高，全功能超輕型閥主要解決了：

1)閥桿密封的可靠性———大剛度閥桿和耐磨填料，壽命是四氟填料的2～3倍；

2)芯、座密封的可靠性———芯、座采用硬密封，且用堆焊耐磨合金作進一步保護，其壽命是四氟等軟閥座、不銹鋼閥座不可比擬的；

3)電動閥配高可靠的電子式執行機構———5～10年免維修，較好地解決了電動執行機構的可靠性差問題；

4)氣動閥采用齒輪齒條式活塞執行機構———與閥直連，簡化了結構；齒輪齒條轉動靈敏、回差小、動作可靠；

5)足夠的執行機構力矩———克服壓差、摩擦力矩，有充分余地，使之動作自如；

6)介質直通、流線型設計———防止堵卡，提高動作的可靠性；

7)減小閥芯閥座的摩擦———進一步提高閥芯、閥座壽命。

4.4、性能指標及主要參數

型號：氣動ZSRH、電動(電子式)ZDRH；公稱通徑：DN20～400；公稱壓力：PN116～32

；流量特性：近似對數、近似直線；可調范圍：R=100～200；泄漏率：1×10-6～1×10-7；允許壓差：[Δp]≤PN

；工作溫度：-60℃～600℃。

4.5、使用效果及適用意義

1)使用效果

全功能超輕型閥自投用一年來，到目前已生產上千臺，10

個廠家使用，使用效果非常明顯，由于它的超輕型、全功能、高可靠性的特點，已經受到了使用廠家和設計院的特別關注。

2)適用意義

全功能超輕型閥(現已獲國家專利)

從根本上解決了老產品存在的主要問題，帶來了調節閥史上的四個重大突破—一是重量上的突破；二是功能上的突破；三是可靠性上的突破；四是電動閥應用上的突破(改變了過去因電動閥可靠性差應用受到極大限制的歷史)，成為了真正意義上的 產品。

它將逐漸取代現行老產品單座閥、雙座閥和套筒閥的主導地位，成為新世紀調節閥的主流。如果是這樣，這將是我們中國對調節閥發展史上的一大貢獻。