三通调节阀和套筒调节阀的结构和性能特点

在此新年到来之际三通调节阀
三通调节阀是多端口控制阀的一类。按流体的作用方式，三通调节阀可分为合流阀和分流阀两类。合流阀有两个人口，合流后从一个出口流出。分流阀有一个流体人口，经分流成两股流体从两个出口流出。图中所示是分流三通调节阀的结构图。合流的结构与分流的结构类似。三通调节阀的特点如下。
1.该阀有两个阀芯和阀座，结构与双座阀类似。但其中，一个阀芯与阀座间的流通面积增加时，另一个阀芯与阀座间的流通面积减少。而双座阀中，两个阀芯和阀座间的流通面积是同时增加或减少的。
2.该阀的气开和气关只能通过选择执行机构的正作用和反作用来实现。双座阀的气开和气关的改变可直接将阀体或阀芯与阀座反装来实现。
3.该阀用于需要流体进行配比的控制系统时，由于它代替一个气开控制阀和一个气关控制阀，因此，可降低成本，并减少安装空间。
4.该阀也用于旁路控制的场所，例如一路流体通过换热器换热，另一路流体不进行换热。当三通调节阀安装在换热器前时，采用分流; 当三通调节阀安装在换热器后时，采用合流。由于安装在换热器前的三通调节阀内流过的流体有相同温度，因此，泄漏量较小;安装在换热器后的三通调节阀内流过的流体有不同的温度，对阀芯和阀座的膨胀程度不同，因此，泄漏量较大。通常，两股流体的温度差不宜超过150C。
5.三通控制阀的泄漏量与结构有很大关系，泄漏等级可从II 到IV。
图示三通调节阀采用阀笼结构，带平衡孔，采用阀笼导向。因此，可大大降低不平衡力。早期的三通调节阀采用圆筒薄壁窗口，用阀芯侧面导向，虽然可减小不平衡力，但在一股流体接近关闭(流关流向) 时，仍有较大的不平衡力，而且，随阀门开度的变化，不平衡力变化，采用图示带平衡孔的阀笼结构，可使不平衡力消除，并有阻尼作用，有利于控制阀的稳定运行。采用阀杆导向的三通调节阀，其平衡力较大，所需驱动推力与流体出、人口压力、摩擦力和压紧力等有关。
由于三通调节阀的泄漏量较大，在需要泄漏量小的应用场合，可采用两个控制阀(和三通接管) 进行流体的分流或合流，或进行流体的配比控制。

套筒调节阀
套筒调节阀如图所示，也称为笼式阀。其阀体结构与直通控制阀相似，也由阀体、阀芯、导向套、上阀盖、上盖板、阀杆和填料等组成。其结构特点是阀内件采用阀芯和阀笼(套筒)。套筒调节阀用阀笼内表面导向，用阀笼节流开孔满足所需流量特性。
套筒调节阀的特点如下。
1.安装维护方便: 阀座通过阀盖紧压在阀体上，不采用螺纹连接，安装和维护方便。
2.流量特性更改方便: 套筒调节阀中流体从套筒向外流出，称为中心向外流向，反之，称为外部向中心流向。图中所示是外部向中心流向的直通套筒调节阀结构图。但通常采用从套筒下部流人，经阀笼的开孔流出，与图中流向相反。在套筒上对称地分布3、4 或.6 个节流开孔，节流开孔形状与所需流量特性有关，因此，可方便地更换套筒(节流开孔的形状) 来改变控制阀的流量特性。
3.降噪和降低空化影响: 为降低控制阀噪声，套筒调节阀有带有降噪阀内件的一种类型。它的套筒和阀芯开多个小孔，利用小孔来增加阻力，将速度头转换为动能，使噪声降低。通常，这类套筒调节阀可降低噪声10dB以上，因此，在需降噪场合被广泛应用。为降低控制阀噪声，也可采用多级降压方法。这类降噪控制阀两端的总压降被分配到各级，使各级都不会造成流体发生闪蒸和空化，从而使控制阀的噪声降低，并能够削弱和防止闪蒸和空化造成的冲刷和磨损。套筒调节阀阀芯底部为平面，如发生汽蚀，气泡破裂产生的冲击不作用到阀芯，而被介质自身吸收，因此，套筒调节阀的汽蚀影响小，使用寿命长。
4.泄漏量较单座阀大: 由于套筒与阀芯之间有石墨活塞环密封，长期运行后，密封环的磨损使套筒调节阀的泄漏量比单座阀大。
5.互换性和通用性强: 更换不同套筒，可获得不同流量系数和不同流量特性。
6.减小不平衡力影响: 通常，套筒调节阀有两类，一类是平衡阀，另一类是不平衡阀。平衡阀的阀芯上开有平衡孔，使阀芯上所受不平衡力大为减小，同时，它具有阻尼作用，对控制阀稳定运行有利。因此，这类控制阀常用于压差大、要求低噪声的应用场合。
7.反体套筒调节阀由于阀芯可从下部拆卸，特别适合用于阀内件需要经常检查和维修的场合。