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轴流阀设计的发展历程

编辑: 得锐自动化发表时间:2019-08-08 08:40:54浏览量:691

英国Goodwin国际有限企业已成功开发出多种轴流阀产品,适用于隔断和控制功能。而且通过和德国Noreva企业联手,他们还针对颇具挑战性的低流率气体工况,研制了一款新型的轴流止回阀。这些创新设计融合了多种独特优势,因此已申报了多项国际专利。


      历经了若干年超乎预料的高速增长后,国际市场对工业产品,尤其是油气领城产品的需求呈现增速放缓的趋势。这种趋势恰好是针对未来市场,开发新产品的机遇和动力。


      英国Goodwin国际有限企业已成功开发出多种轴流阀产品,适用于隔断和控制功能。而且通过和德国Noreva企业联手,他们还针对颇具挑战性的低流率气体工况,研制了一款新型的轴流止回阀。这些创新设计融合了多种独特优势,因此已申报了多项国际专利。

轴流阀

      轴流隔断阀

      轴流阀应用于油气行业已经有五十年左右的历史。和更为常见的截止阀、闸阀和球阀相比,轴流阀在若干领域拥有多项优势:


      1.紧密关闭和密封性能,使用寿命长


      2.阀体上下游的压降小

      3.湍流小

      4.驱动力小

      5.快速软关闭
      6.可靠性高、保养间隔长

      轴流隔断阀可以在两秒钟内,从全开迅速转换到全关阀位,而且使用多年后,仍可以保持极低的阀座泄漏率。为了确保阀门正常运行、密封性能完好,关键是要确保阀门在开位时,主流道密封元件必须位于流道之外。

      实现迅速关闭的基础是需要的驱动力较低,只需小型实行器就能胜任。由于阀门具有内在的压力平衡机制,驱动阀门时,主要的阻力只是密封元件和机械零件的摩擦力。这也是有利于延长阀门使用寿命的一大利好。轴流设计的另一特点是流体通过阀腔时湍流较小。流体流出阀腔后,恢复稳定状态所需时间比同等尺寸截止阀所需时间短得多。这一优势也有利于优化下游设备和管道的性能之寿命。


      尽管性能优势非常显著,但轴流阀的制造并不简单。只有高水平的工程师和先造专家,才能通过研究来克报技术难题,特别是突破历史性的设计限制。此外,新设计理念也需要接受大量耐久性试验。

      三件式阀体



      在用于油气行业的轴流阀中,大多采用的都是单体铸造式阀体。单体铸造的技术难度很高,会造成不必要的高昂成本和较长的交货期,而且大多数情况下无法全方位地实施无损检测。

      Goodwin国际有限企业开发的三件式阀体克服了上述弊端。它标配了初级和二级火灾安全密封元件,可以采用锻造材料制成承压边界部件,还可以灵活地在入口和出口端配置不同类型接口。

      齿轮齿条传动


      轴流阀最常用的操作机制是非传统的滑动齿条结构。横向和纵向齿条上的齿牙都是沿45度角切削,以便把纵向的直线运动转换成横向直线运动,从而驱动阀门的启闭。这种经典的结构设计本身有着先天的缺憾,它非常容易结垢。应对的办法当然是有的,主要是提高部件的表面硬度。尽管可以采取这类措施,长期磨损还是会导致滑动部件表面的情况恶化。因此还是存在结垢和淤积的潜在风险。

      作为采用齿轮齿条机制,将纵向直线运动转换成横向直线运动的轴流阀,它的设计既能应对杂质淤积的问题,又能确保高精确性和可靠性。滚动齿轮传动机制通过了反复的试验和验证,被业界广泛认可为坚固而且防结垢的解决方案。

      轴流控制阀



      对于轴流隔断阀接受的众多耐久性试验,轴流控制刚好用作有利的背书,因为两者的内部机械机构和密封系统是一样的。通过类似的机械原理,轴流隔断阀和控制阀的研制效率得到了显著提高。


      轴流式阀体尤其适合用作控制阀,因为阀体本身引起的压力损失极小。这样的好处在于,控制阀的最小调节幅度基本接近于阀体的总压降。与之形成明显反差的是截止阀,它的几何结构决定了截止阀的压力损失极大,而且不受控制。

      在设计阶段,阀门和阀芯会按照不同的设置和安装条件,进行全方位的CFD(计算流体动力学)仿真模拟。这可以给设计提供有力的参考,但并没有取代对于在役阀门的试验。

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2019-08-08 691人浏览
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