介紹了平衡式節(jié)流截止閥的結(jié)構(gòu)特點和工作原理，分析了不同流道結(jié)構(gòu)介質(zhì)運行狀況，論述了閥門的流量特性。

1、概述

　　在輸油和輸氣泵站中，為了防止泵的突然停止導(dǎo)致介質(zhì)回流，節(jié)流截止閥是實施油(氣) 井口壓力控制手動操作的必備設(shè)備之一。借助其開啟和關(guān)閉維持一定的壓力，將井底壓力變化穩(wěn)定在一個窄小的范圍內(nèi)。隨著石油開發(fā)向內(nèi)地和海上轉(zhuǎn)移，煉油業(yè)、石油天然氣等輸油管線的不斷發(fā)展，對節(jié)流截止閥的需求越來越大，對節(jié)流截止閥的使用性，節(jié)流精度、密封性、平穩(wěn)性、耐磨性和耐腐蝕性等性能要求越來越高。因此研發(fā)了一種" 炮彈平衡式節(jié)流截止閥" ，該閥已獲國家專利(專利號：ZL201020538269. 2) 。

2、平衡式節(jié)流截止閥的結(jié)構(gòu)特點

　　2.1、閥體

　　炮彈平衡式節(jié)流截止閥由閥座、閥瓣、閥體、閥芯軸、閥芯套、閥桿、密封圈、支架、閥桿螺母和手輪等組成(圖1) 。閥體外形采用炮彈式，內(nèi)腔為流線形水平結(jié)構(gòu)，并設(shè)有2 條加強筋，使介質(zhì)流動暢通，流阻系數(shù)小，流量體積大，閥門總開啟高度和體積減小，質(zhì)量減輕，降低了制造成本，減少了介質(zhì)的阻力和壓力損失，使用壓力穩(wěn)定。

圖1 炮彈平衡式節(jié)流截止閥

　　2.2、閥瓣與閥座

　　閥瓣頭部設(shè)計為錐形或拋物線形(圖2) 。當(dāng)閥瓣與閥座密封面接觸時，閥門關(guān)閉，介質(zhì)停止流動。當(dāng)閥瓣脫離閥座密封面時，閥門開啟，節(jié)流和調(diào)節(jié)介質(zhì)流量。這種結(jié)構(gòu)即可使介質(zhì)可靠截止，又可很好的控制介質(zhì)流量和調(diào)節(jié)壓力。閥瓣上的兩個平衡孔，可以調(diào)整閥前閥后的壓差為0，保持壓力的兩邊平衡，降低了開啟力矩，閥門操作輕便省力。

圖2 閥瓣與閥座

　　2.3、密封副

　　密封副屬雙重密封結(jié)構(gòu)，即金屬與金屬的密封和金屬與非金屬的密封。密封圈與閥座的密封力通過O形圈和介質(zhì)作用力把密封圈自動膨脹緊壓在閥座上。兩道密封互不影響，使密封安全可靠，達到零泄漏(圖3) 。

圖3 閥座密封副

　　2.4、雙桿斜齒條

　　在閥桿和閥芯軸上設(shè)有一對45°的斜齒條，嚙合成90°的" 十字" 運動。閥桿作上下移動，閥芯軸作左右移動。通過手輪轉(zhuǎn)動，使閥桿向上下運動，通過齒條帶動閥芯軸作水平運動，從而帶動閥瓣實現(xiàn)截止、節(jié)流和調(diào)節(jié)作用。這種結(jié)構(gòu)簡化了閥門內(nèi)腔復(fù)雜的傳動機構(gòu)，減小了閥體內(nèi)腔的尺寸(圖4) 。

圖4 閥芯軸和閥桿

3、試驗方法

　　在閥門壓力試驗后進行了開啟行程和流量系數(shù)試驗。開啟行程試驗?zāi)康氖菧y試閥門在取壓管壓力為12.28 kPa(g) 時的開啟行程。試驗閥門采用加長閥桿和特制下閥蓋，閥桿可伸出閥蓋，在閥桿下部可裝設(shè)測量閥門行程的百分表。試驗方法是通過取壓管向主閥氣室導(dǎo)入壓力為12.28 kPa( g) 的壓縮空氣，待壓力穩(wěn)定后從百分表讀取閥門的開啟行程。試驗測得閥門的開啟行程為7.0mm。流量系數(shù)試驗介質(zhì)為水。試驗采用與開啟行程試驗相同的閥門，閥桿伸出下閥蓋，伸出部分帶有螺紋，通過1 個調(diào)節(jié)螺母將閥桿調(diào)至要求的開啟行程(7.0mm) 。試驗得到閥門流量系數(shù)KV為62.6m³/h，滿足系統(tǒng)設(shè)計要求。

4、結(jié)語

　　相對于直接作用型背壓調(diào)節(jié)閥，指揮器操作型背壓調(diào)節(jié)閥具有控制精度高、密封性好、可防止頻跳等優(yōu)點，其性能滿足核電廠的設(shè)計要求。