NORGREN流體控制閥-技術(shù)基礎(chǔ)(一)
您身邊的流體控制專家諾冠寶碩
諾冠全球性的工程技術(shù)力量來源于遍布世界各地的技術(shù)中心(中國技術(shù)中心已于2006年正式成立)。我們開發(fā)著各種新的產(chǎn)品,并為滿足單個用戶的需要設(shè)計獨(dú)特的解決方案。諾冠整合了FAS, Herion, Buschjost, KIP和Webber的應(yīng)用技術(shù),在水、油、空氣和其他流體的過程控制的解決方案上處于市場的領(lǐng)先地位。我們通過在全球75個國家所建立的銷售和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)來提供全球性的技術(shù)支持。只要客戶需要,我們的全球性資源能力可以保證為您提供連續(xù)的、本地的各種資源和技術(shù)支持。無論我們在哪里,無論我們在干什么,我們都始終致力于為客戶創(chuàng)造更具競爭力的優(yōu)勢。
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流體控制閥的定義及分類
通用流體控制閥是為各種具有中性、腐蝕性、冷、熱等特性的液體、氣體、蒸汽介質(zhì)設(shè)計的裝置,用于切斷、分配、混合或調(diào)節(jié)流體的流量、壓力等。
流體控制閥可分為2/2、3/2、4/2、5/2幾種,最常用的是2/2閥。2/2閥有入口出口,具有兩個切換位置(開和關(guān))。在其基本或起動位置,閥一般是常閉(NC)。對于某些應(yīng)用如用于安全控制系統(tǒng),發(fā)生停電時,在基本位置,閥必須常開(NO)。
按照不同的驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu),諾冠將流體控制閥分為三類:電磁驅(qū)動、壓力驅(qū)動和電動馬達(dá)驅(qū)動。
電磁驅(qū)動閥
電磁驅(qū)動閥的執(zhí)行元件是電磁線圈,它借助于電磁吸引力,提升密封件或迫使其緊靠閥座。寶碩電磁閥是一種座閥,它通過防漏隔膜或活塞來切斷流動。這些密封件軸向移動打開或關(guān)閉閥座。
座閥具有非常好的密封質(zhì)量,結(jié)合使用適當(dāng)?shù)牟牧希ㄈ缃饘?塑料)就可應(yīng)用于各種特定的使用條件。
結(jié)構(gòu)類型
按照不同的結(jié)構(gòu)類型,諾冠將流體控制閥分為兩類:活塞式和隔膜式。
活塞座閥
在閥體內(nèi)軸向運(yùn)動的活塞的開閉行程取決于作用在其兩側(cè)面積差上的閥門出入口的壓差。根據(jù)驅(qū)動的方法,這些行程的運(yùn)動可以由電磁線圈或彈簧來輔助完成。
活塞座閥可承受很高的工作壓力,該閥的制造材料易于選擇,適用于各種工作流體。
隔膜座閥
隔膜座閥的工作原理與活塞座閥基本相同。其密封膜片在本體和閥蓋之間,其行程移動量由隔膜的形式和彈性決定。
這種的閥相對比較便宜、緊湊,最適合在供水系統(tǒng)中使用。
驅(qū)動方式
這種閥由濕式電磁線圈產(chǎn)生的力驅(qū)動,芯管內(nèi)部也有流體。通電后,動鐵芯被所建立的磁場吸引從而克服彈簧力;當(dāng)電磁線圈斷電后,則磁場消失,彈簧推動鐵芯返回其初始位置。
驅(qū)動方式有三種不同類型。
直接電磁驅(qū)動
這種驅(qū)動類型不需要任何工作壓力或壓差來實(shí)現(xiàn)切換功能。在0bar以上就可工作。
當(dāng)電磁線圈斷電時(閥處于關(guān)閉狀態(tài)),動鐵芯借助于流體壓力被彈簧力壓在閥座上(圖1)。當(dāng)電磁線圈通電時,則動鐵芯被吸進(jìn)去,閥門打開(圖2)。
最大工作壓力和流量直接取決于閥座直徑(額定直徑)和電磁線圈的吸力。


間接電磁驅(qū)動
這種閥根據(jù)壓差或先導(dǎo)原理(伺服原理)進(jìn)行工作,利用流體的壓力來打開或關(guān)閉閥座。先導(dǎo)系統(tǒng)起到增壓的作用,這樣即使使用磁力較小的電磁線圈(與直接驅(qū)動型閥相比)也能控制在高壓下高速流動的流體。
(活塞和隔膜均可用作主閥座的密封件)。
功能說明:閥處于關(guān)閉狀態(tài)(圖3)電磁線圈斷電,并且其動鐵芯(先導(dǎo)閥活塞)關(guān)閉泄流口(先導(dǎo)閥閥座)。P處的上游壓力(高于A處的下游壓力)通過隔膜上的溢流通徑(活塞上有2個溢流通徑)在隔膜的頂部(或活塞)積累。該壓力乘以隔膜(或活塞)頂部的面積就在隔膜(或活塞)上產(chǎn)生了一個大于打開力的關(guān)閉力。于是,迫使隔膜返回到閥座上。

閥打開(圖4)
電磁線圈通電。這時作用在芯上的磁力大于關(guān)閉力(彈簧力和壓力),將動鐵芯從泄流口提升起來。這就降低了隔膜(或活塞)上方空間的壓力,并與閥A側(cè)的壓力達(dá)到了平衡。由于能從溢流通徑流過的流體少于能從泄流口流出的流體,所以該壓力還會繼續(xù)下降。
因此,作用在隔膜(或活塞)上的P處的較高的上游壓力所產(chǎn)生的打開力比較大。該力將閥芯從閥座上提起,并且,只要P和A處之間的壓差保持為規(guī)定值,閥就會保持打開狀態(tài)。根據(jù)閥的類型,該規(guī)定值位于0.5~1bar之間。

閥關(guān)閉
電磁線圈斷電,動鐵芯在彈簧力和壓力的作用下,關(guān)閉泄流口。
隔膜(或活塞)上方再次積累與P側(cè)相同的壓力,該作用力推動隔膜(或活塞)緊靠在閥座上。
間接電磁驅(qū)動閥的流體的流動方向固定不變。
強(qiáng)制提升電磁閥
以這種方式驅(qū)動的閥是直接驅(qū)動和間接驅(qū)動方式的組合。電磁線圈鐵芯(先導(dǎo)級)和活塞(或隔膜)之間的機(jī)械耦合輔助活塞(或隔膜)的打開運(yùn)動。這稱為強(qiáng)制提升。這種組合操作方法不需要最小壓差,即使壓差為0bar,閥也可工作。由于在沒有壓力輔助,壓差不足時必須能打開閥,所以該電磁線圈需要較強(qiáng)吸力。
因此,以這種方式驅(qū)動的閥結(jié)合了直接驅(qū)動(無需最小壓力/流量)和間接驅(qū)動(高壓下流量比較大)的優(yōu)點(diǎn)。
