平衡式节流截止阀

　　介绍了平衡式节流截止阀的结构特点和工作原理，分析了不同流道结构介质运行状况，论述了阀门的流量特性。

1、概述

　　在输油和输气泵站中，为了防止泵的突然停止导致介质回流，节流截止阀是实施油(气) 井口压力控制手动操作的必备设备之一。借助其开启和关闭维持一定的压力，将井底压力变化稳定在一个窄小的范围内。随着石油开发向内地和海上转移，炼油业、石油天然气等输油管线的不断发展，对节流截止阀的需求越来越大，对节流截止阀的使用性，节流精度、密封性、平稳性、耐磨性和耐腐蚀性等性能要求越来越高。因此研发了一种" 炮弹平衡式节流截止阀" ，该阀已获国家专利(专利号：ZL201020538269. 2) 。

2、平衡式节流截止阀的结构特点

　　2.1、阀体

　　炮弹平衡式节流截止阀由阀座、阀瓣、阀体、阀芯轴、阀芯套、阀杆、密封圈、支架、阀杆螺母和手轮等组成(图1) 。阀体外形采用炮弹式，内腔为流线形水平结构，并设有2 条加强筋，使介质流动畅通，流阻系数小，流量体积大，阀门总开启高度和体积减小，质量减轻，降低了制造成本，减少了介质的阻力和压力损失，使用压力稳定。

图1 炮弹平衡式节流截止阀

　　2.2、阀瓣与阀座

　　阀瓣头部设计为锥形或抛物线形(图2) 。当阀瓣与阀座密封面接触时，阀门关闭，介质停止流动。当阀瓣脱离阀座密封面时，阀门开启，节流和调节介质流量。这种结构即可使介质可靠截止，又可很好的控制介质流量和调节压力。阀瓣上的两个平衡孔，可以调整阀前阀后的压差为0，保持压力的两边平衡，降低了开启力矩，阀门操作轻便省力。

图2 阀瓣与阀座

　　2.3、密封副

　　密封副属双重密封结构，即金属与金属的密封和金属与非金属的密封。密封圈与阀座的密封力通过O形圈和介质作用力把密封圈自动膨胀紧压在阀座上。两道密封互不影响，使密封安全可靠，达到零泄漏(图3) 。

图3 阀座密封副

　　2.4、双杆斜齿条

　　在阀杆和阀芯轴上设有一对45°的斜齿条，啮合成90°的" 十字" 运动。阀杆作上下移动，阀芯轴作左右移动。通过手轮转动，使阀杆向上下运动，通过齿条带动阀芯轴作水平运动，从而带动阀瓣实现截止、节流和调节作用。这种结构简化了阀门内腔复杂的传动机构，减小了阀体内腔的尺寸(图4) 。

图4 阀芯轴和阀杆

3、试验方法

　　在阀门压力试验后进行了开启行程和流量系数试验。开启行程试验目的是测试阀门在取压管压力为12.28 kPa(g) 时的开启行程。试验阀门采用加长阀杆和特制下阀盖，阀杆可伸出阀盖，在阀杆下部可装设测量阀门行程的百分表。试验方法是通过取压管向主阀气室导入压力为12.28 kPa( g) 的压缩空气，待压力稳定后从百分表读取阀门的开启行程。试验测得阀门的开启行程为7.0mm。流量系数试验介质为水。试验采用与开启行程试验相同的阀门，阀杆伸出下阀盖，伸出部分带有螺纹，通过1 个调节螺母将阀杆调至要求的开启行程(7.0mm) 。试验得到阀门流量系数KV为62.6m³/h，满足系统设计要求。

4、结语

　　相对于直接作用型背压调节阀，指挥器操作型背压调节阀具有控制精度高、密封性好、可防止频跳等优点，其性能满足核电厂的设计要求。