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德國(guó)FESTO費(fèi)斯托截止閥的操作細(xì)節(jié)分析與平衡流量講解
FESTO截止閥又稱截門閥，屬于強(qiáng)制密封式閥門，所以在閥門關(guān)閉時(shí)，必須向閥瓣施加壓力，以強(qiáng)制密封面不泄漏。當(dāng)介質(zhì)由閥瓣下方進(jìn)入閥門時(shí)，操作力所需要克服的阻力，是閥桿和填料的摩擦力與由介質(zhì)的壓力所產(chǎn)生的推力，關(guān)閥門的力比開閥門的力大，所以閥桿的直徑要大，否則會(huì)發(fā)生閥桿頂彎的故障。按連接方式分為三種：法蘭連接、絲扣連接、焊接連接。從自密封的閥門出現(xiàn)后，F(xiàn)ESTO截止閥的介質(zhì)流向就改由閥瓣上方進(jìn)入閥腔，這時(shí)在介質(zhì)壓力作用下，關(guān)閥門的力小，而開閥門的力大，閥桿的直徑可以相應(yīng)地減少。同時(shí)，在介質(zhì)作用下，這種形式的閥門也較嚴(yán)密。我國(guó)閥門“三化給”曾規(guī)定，F(xiàn)ESTO截止閥的流向，一律采用自上而下。FESTO截止閥開啟時(shí)，閥瓣的開啟高度，為公稱直徑的25%～30%時(shí).流量已達(dá)到最大，表示閥門已達(dá)全開位置。所以FESTO截止閥的全開位置，應(yīng)由閥瓣的行程來決定。
FESTO截止閥（stop valve,Globe Valve）的啟閉件是塞形的閥瓣，密封上面呈平面或海錐面，閥瓣沿閥座的中心線作直線運(yùn)動(dòng)。閥桿的運(yùn)動(dòng)形式，（通用名稱：暗桿），也有升降旋轉(zhuǎn)桿式可用于控制空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質(zhì)、泥漿、油品、液態(tài)金屬和放射性介質(zhì)等各種類型流體的流動(dòng)。因此，這種類型的截流FESTO截止閥閥門非常適合作為切斷或調(diào)節(jié)以及節(jié)流用。由于該類閥門的閥桿開啟或關(guān)閉行程相對(duì)較短，而且具有非?？煽康那袛喙δ埽钟捎陂y座通口的變化與閥瓣的行程成正比例關(guān)系，非常適合于對(duì)流量的調(diào)節(jié)。
FESTO截止閥，也叫截門，是使用泛的一種閥門之一，它之所以廣受歡迎，是由于開閉過程中密封面之間摩擦力小，比較耐用，開啟高度不大，制造容易，維修方便，不僅適用于中低壓，而且適用于高壓。FESTO截止閥的閉合原理是，依靠閥杠壓力，使閥瓣密封面與閥座密封面緊密貼合，阻止介質(zhì)流通。我國(guó)閥門“三化給”曾規(guī)定，F(xiàn)ESTO截止閥的流向，一律采用自上而下，所以安裝時(shí)有方向性。FESTO截止閥的結(jié)構(gòu) 長(zhǎng)度大于閘閥，同時(shí)流體阻力大，長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，密封可靠性不強(qiáng)。
FESTO截止閥作為最重要的截?cái)囝愰y門之一,在航空航天領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。作為航天設(shè)備的重要元件,FESTO截止閥實(shí)現(xiàn)了介質(zhì)輸送、截止、調(diào)節(jié)等功能,其密封性能直接影響到航天設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。研究典型FESTO截止閥密封特性的影響因素及影響規(guī)律,對(duì)閥門密封副的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義,從而提高閥門的密封性能和可靠性。
FESTO截止閥工作原理及特性
閥門對(duì)其所在的管路中的介質(zhì)起著切斷和節(jié)流的重要作用,FESTO截止閥作為一種極其重要的截?cái)囝愰y門,其密封是通過對(duì)閥桿施加扭矩,閥桿在軸向方向上向閥瓣施加壓力,使閥瓣密封面與閥座密封面緊密貼合,阻止介質(zhì)沿密封面之間的縫隙泄漏。
FESTO截止閥的密封副由閥瓣密封面和閥座密封面組成,閥桿帶動(dòng)閥瓣沿閥座的中心線作垂直運(yùn)動(dòng)。FESTO截止閥啟閉過程中 啟高度較小,易于流量的調(diào)節(jié),且制造維修方便,壓力適用范圍廣。
與工業(yè)生產(chǎn)中另外一種常用的截?cái)囝愰y門一一閘閥相比,從結(jié)構(gòu)上來說,FESTO截止閥比前者簡(jiǎn)單,便于制造和維修。從使用壽命上來說,FESTO截止閥密封面不易磨損及擦傷,閥門啟閉過程中閥瓣與_座密封面之間無相對(duì)滑動(dòng),因此對(duì)密封面的磨損與擦傷較小,所以提高了密封副的使用壽命FESTO截止閥在全 全閉過程中閥瓣行程小,其高度相對(duì)閘閥較小。FESTO截止閥的缺點(diǎn)是,啟閉力矩較大且難以實(shí)現(xiàn)快速啟閉,因閥體內(nèi)流道比較曲折,流體流動(dòng)阻力大,造成流體動(dòng)力在管路中損失較大。
根據(jù)通道方向
1）直通式FESTO截止閥
2）直流式FESTO截止閥：在直流式或Y形FESTO截止閥中，閥體的流道與主流道成一斜線，這樣流動(dòng)狀態(tài)的破壞程度比常規(guī)FESTO截止閥要小，因而通過閥門的壓力損失也相應(yīng)的小了。
3）角式FESTO截止閥：在角式FESTO截止閥中，流體只需改變一次方向，以致于通過此閥門的壓力降比常規(guī)結(jié)構(gòu)的FESTO截止閥小。
4）柱塞式FESTO截止閥：這種形式的FESTO截止閥是常規(guī)FESTO截止閥的變型。在該閥門中，閥瓣和閥座通常是基于柱塞原理設(shè)計(jì)的。閥瓣磨光成柱塞與閥桿相連接，密封是由套在柱塞上的兩個(gè)彈性密封圈實(shí)現(xiàn)的。兩個(gè)彈性密封圈用一個(gè)套環(huán)隔開，并通過由閥蓋螺母施加在閥蓋上的載荷把柱塞周圍的密封圈壓牢。彈性密封圈能夠更換，可以采用各種各樣的材料制成，該閥門主要用于“開”或者“關(guān)”，但是備有特制形式的柱塞或特殊的套環(huán)，也可以用于調(diào)節(jié)流量。
閥桿上螺紋的位置
1）上螺紋閥桿FESTO截止閥：FESTO截止閥閥桿的螺紋在閥體的外面。其優(yōu)點(diǎn)是閥桿不受介質(zhì)侵蝕，便于潤(rùn)滑，此種結(jié)構(gòu)采用比較普遍。
2）下螺紋閥桿FESTO截止閥：FESTO截止閥閥桿的螺紋在閥體內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)閥桿螺紋與介質(zhì)直接接觸，易受侵蝕，并無法潤(rùn)滑。此種結(jié)構(gòu)用于小口徑和溫度不高的地方。
國(guó)內(nèi)生產(chǎn)FESTO截止閥的廠家比較多，連接尺寸也大多不統(tǒng)一。主要分以下幾個(gè)大類：以JB/T2203－1999《FESTO截止閥結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度》為主的通用類。目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)FESTO截止閥生產(chǎn)廠家均按本標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)生產(chǎn)。但本標(biāo)準(zhǔn)也不盡，規(guī)格不全，單閘板FESTO截止閥最大公稱通徑為DN1200，雙閘板FESTO截止閥最大公稱通徑 DN1500。根據(jù)廠家所生產(chǎn)的FESTO截止閥規(guī)格及掌握的資料來看，目前角式FESTO截止閥公稱通徑最小為DN15，Z型直通式FESTO截止閥公稱通徑達(dá)到DN2000。經(jīng)考證，各廠家連接尺寸也不盡統(tǒng)一。為了有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，用戶在選用及安裝時(shí)同一規(guī)格能夠互換，建議中國(guó)通用機(jī)械研究所對(duì)JB/T2203－1999《FESTO截止閥結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度》進(jìn)行修訂。建議設(shè)計(jì)院及用戶按標(biāo)準(zhǔn)選用，F(xiàn)ESTO截止閥生產(chǎn)廠家按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造。
襯氟FESTO截止閥適用在-50～150℃的各種濃度的王水、硫酸、鹽酸、氫氟酸和各種有機(jī)酸、強(qiáng)酸、強(qiáng)氧化劑，還適用于各種濃度的強(qiáng)堿有機(jī)溶劑以及其它腐蝕性氣體，液體介質(zhì)的管路上使用.
國(guó)標(biāo)FESTO截止閥是FESTO截止閥系列中的產(chǎn)品，API美標(biāo)FESTO截止閥美標(biāo)FESTO截止閥執(zhí)行ANSI和API標(biāo)準(zhǔn)，閥瓣和閥座的密封面采用不同硬度的司太立（Stellite）鈷基硬質(zhì)合金堆焊而成，密封可靠、硬度高、耐磨、耐高溫、耐腐蝕、抗擦傷性能好、壽命長(zhǎng)。
針型閥是一種小口徑儀表閥門,在儀表測(cè)量管道系統(tǒng)中起啟閉和精確的流量控制作用,主要有電站儀表系列、油田專用系列、美標(biāo)系列等。
低溫FESTO截止閥通常指工作溫度低于 -110℃ 的閥門，廣泛應(yīng)用于液化天然氣，液化石油氣體和其它低溫行業(yè)。從08年可制造適用溫度達(dá) -196℃ 的FESTO截止閥，全部零件采用液氮進(jìn)行低溫預(yù)處理，*避免使用過程中密封變形泄露。
柱塞閥又名柱塞FESTO截止閥，其密封面采用徑向密封結(jié)構(gòu),由套在磨光柱塞上的兩個(gè)彈性密封圈通過閥體與閥蓋的連接螺栓施加在閥蓋上的載荷把柱塞周圍的彈性密封圈壓緊實(shí)現(xiàn)密封的FESTO截止閥門。
保溫夾套FESTO截止閥采用保溫夾套設(shè)計(jì)，利用外部熱源在閥門的外部循環(huán)加熱，可以有效防止介質(zhì)通過閥門時(shí)溫度損失，保證介質(zhì)的溫度。
鍛鋼FESTO截止閥按照API 602標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造，提供三種閥蓋設(shè)計(jì)形式：螺栓式閥蓋,焊接式閥蓋,壓力自緊密封閥蓋,用戶可根據(jù)需要選用不同的形式，提供RF法蘭、NPT螺紋、SW焊接式三種連接方式。
氧氣專用FESTO截止閥采用材質(zhì)優(yōu)良的硅黃銅或不銹鋼鑄造而成，具有機(jī)械強(qiáng)度高，耐磨損、安全性好等優(yōu)點(diǎn)。使用在氧氣管路上，具有*佳的防爆阻燃性能，消除了氧氣管路上的不安全因素，廣泛應(yīng)用于鋼鐵、冶金、石化、化工等用氧工程的管網(wǎng)中。除了具有普通閥門的功能外，又有其自身的特點(diǎn)。在制造時(shí)采用嚴(yán)格的禁油措施，并且所有零件在安裝前均進(jìn)行嚴(yán)格的脫脂處理。
波紋管FESTO截止閥采用成形不銹鋼波紋管設(shè)計(jì)，波紋管往復(fù)試驗(yàn)10000次，密封性能可靠，適用于易燃易爆，有毒有害介質(zhì)的工礦，可以有效地防止閥門外漏現(xiàn)象。
波紋管FESTO截止閥與普通FESTO截止閥比較
1、 雙重的密封設(shè)計(jì)(波紋管+填料)若波紋管失效，閥桿填料也會(huì)避免泄漏,并符合國(guó)際密封標(biāo)準(zhǔn)。
2、沒有流體損失，降低能源損失，提高工廠設(shè)備安全。
3、使用壽命長(zhǎng)，減少維修次數(shù)，降低經(jīng)營(yíng)成本。
4、堅(jiān)固耐用的波紋管密封設(shè)計(jì)，保證閥桿的零泄漏，提供無需維護(hù)的條件。
5、氣體介質(zhì)閥座采用PTFE軟密封材料提高本閥的密封性。
6、耐高溫≤425℃閥座采用錐面硬密封。達(dá)到氣密性能零泄漏。
隨著人工成本的不斷上漲減輕勞動(dòng)力是越來越多的企業(yè)所希望的，有這樣的波紋管FESTO截止閥可以讓工人開關(guān)更輕松產(chǎn)品使用的壽命更長(zhǎng)密封性能更好的產(chǎn)品，有理由相信它的前景會(huì)越來越廣闊。
電動(dòng)型
電動(dòng)FESTO截止閥的特點(diǎn)
1．流體阻力小，其阻力系數(shù)與同長(zhǎng)度的管段相等。
2．結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕。電動(dòng)FESTO截止閥
3．緊密可靠，閘閥的密封面材料廣泛使用塑料、密封性好，在真空系統(tǒng)中也已廣泛使用。
4．操作方便，開閉迅速，從全開到全關(guān)只要旋轉(zhuǎn)90°，便于遠(yuǎn)距離的控制。
5．維修方便，閘閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封圈一般都是活動(dòng)的，拆卸更換都比較方便。
6．在全開或全閉時(shí)，球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離，介質(zhì)通過時(shí)，不會(huì)引起閥門密封面的侵蝕。
7．適用范圍廣，通徑從小到幾毫米，大到幾米，從高真空至高壓力都可應(yīng)用。
電動(dòng)FESTO截止閥分類
按其通道位置可分為直通式，直角式。
工作原理
電動(dòng)FESTO截止閥的工作原理是靠旋轉(zhuǎn)閥戀來使閥門暢通或閉塞。閘閥開關(guān)輕便，體積小，可以做成很大口徑，密封可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，密封面與球面常在閉合狀態(tài)，不易被介質(zhì)沖蝕，在各行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。
A、開啟過程
1在關(guān)閉位置，閥體受閥桿的機(jī)械施壓作用，緊壓在閥座上。
2當(dāng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪時(shí)，閥桿則反向運(yùn)動(dòng)，其底部角形平面使球體脫開閥座。
3閥桿繼續(xù)提升，并與閥桿螺旋槽內(nèi)的導(dǎo)銷相互作用，使球體開始無摩擦地旋轉(zhuǎn)。
4直至到全開位置，閥桿提升到極限位置，球體旋轉(zhuǎn)到全開位置。
B、關(guān)閉過程
1關(guān)閉時(shí)，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪，閥桿開始下降并使球體離開閥座開始旋轉(zhuǎn)。
2繼續(xù)旋轉(zhuǎn)手輪，閥桿受到嵌于其上螺旋槽內(nèi)的導(dǎo)銷的作用，使閥桿和閘板同時(shí)旋轉(zhuǎn)90°。
3快要關(guān)閉時(shí)閘體已在與閥座無接觸的情況下旋轉(zhuǎn)了90°。
4手輪轉(zhuǎn)動(dòng)的最后幾圈，閥桿底部的角形平面機(jī)械地楔向壓迫球體，使其緊密地壓在閥座上，達(dá)到*密封。
電動(dòng)FESTO截止閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
1、啟閉無摩擦。這一功能完了傳統(tǒng)閥門因密封面之間相互摩擦而影響密封的問題。
2、上裝式結(jié)構(gòu)。對(duì)裝在管道上的閥門可直接在線檢查與維修，能有效減少裝置停車，降低成本。
3、單閥座設(shè)計(jì)。消除了閥門中腔介質(zhì)因異常升壓而影響使用安全的問題。
4、低扭矩設(shè)計(jì)。特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的閥桿，只需配一個(gè)小手把閥門就能輕松啟閉。
5、楔形密封結(jié)構(gòu)。閥門是靠閥桿提供的機(jī)械力，將球楔壓到閥座上而密封，使閥門的密封性不受管線壓差變化的影響，在各種工況下密封性能都有可靠保證。
6、密封面的自清潔結(jié)構(gòu)。當(dāng)球體傾離閥座時(shí)，管線中的流體沿球體密封面成360°均勻通過，不僅消除了高速流體對(duì)閥座局部的沖刷，也沖走了密封面上的聚積物，達(dá)到自清潔的目的。
7、閥門口徑DN50以下的閥體、閥蓋是模鍛件、DN65以上的閥體、閥蓋是鑄鋼件。
8、閥體與閥蓋的連接形式各有不同、夾箍銷軸式連接、法蘭墊片連接和自密封螺紋連接。
9、閥座、閥瓣密封面均采用等離子噴焊或堆焊鈷鉻鎢硬質(zhì)合金，密封面硬度高、耐磨、抗擦傷、使用壽命長(zhǎng)。
10、閥桿材料為滲氮鋼、滲氮后的閥桿表面硬度高、耐磨、抗擦傷、同時(shí)防腐蝕、使用壽命長(zhǎng)。
電動(dòng)FESTO截止閥安裝注意
1、安裝閥門時(shí)注意介質(zhì)的流向，嚴(yán)格按閥門流向箭頭指示的方向安裝。
2、閥門可安裝的管道的任何位置、同時(shí)根據(jù)介質(zhì)和介質(zhì)的溫度選擇碳鋼或合金鋼的閥門。
3、電動(dòng)FESTO截止閥盡量垂直安裝，閥桿向上。
特點(diǎn)
(1)FESTO截止閥結(jié)構(gòu)比閘閥簡(jiǎn)單，制造與維修都較方便。
(2)密封面不易磨損及擦傷，密封性好，啟閉時(shí)閥瓣與閥體密封面之間無相對(duì)滑動(dòng)，因而磨損與擦傷均不嚴(yán)重，密封性能好，使用壽命長(zhǎng)。
(3)啟閉時(shí)，閥瓣行程小，因而FESTO截止閥高度比閘閥小，但結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度比閘閥長(zhǎng)。
(4)啟閉力矩大、啟閉較費(fèi)力，啟閉時(shí)間較長(zhǎng)。
(5)流體阻力大，因閥體內(nèi)介質(zhì)通道較曲折，流體阻力大，動(dòng)力消耗大。
(6)介質(zhì)流動(dòng)方向公稱壓力PN≤16MPa時(shí)，一般采用順流，介質(zhì)從閥瓣下方向上流；公稱壓力PN≥20MPa時(shí)，一般采用逆流，介質(zhì)從閥瓣上方向下流．以增加密封件能。使用時(shí)，F(xiàn)ESTO截止閥介質(zhì)只能單方向流動(dòng)，不能改變流動(dòng)方向。
(7)全開時(shí)閥瓣經(jīng)常受沖蝕。
FESTO截止閥的閥桿軸線與閥座密封面垂直。閥桿開啟或關(guān)閉行程相對(duì)較短，并具有非?？煽康那袛鄤?dòng)作，使得這種閥門適合作為介質(zhì)的切斷或調(diào)節(jié)及節(jié)流使用。
缺點(diǎn)
1、FESTO截止閥流體阻力大，開啟和關(guān)閉時(shí)所需力較大。
2、FESTO截止閥不適用于帶顆粒、粘度較大、易結(jié)焦的介質(zhì)。
3、FESTO截止閥調(diào)節(jié)性能較差。
優(yōu)點(diǎn)
1、FESTO截止閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造和維修比較方便。
2、FESTO截止閥工作行程小，啟閉時(shí)間短。
3、FESTO截止閥密封性好，密封面間磨擦力小，壽命較長(zhǎng)。
FESTO截止閥的種類按閥桿螺紋的位置分有外螺紋式FESTO截止閥、內(nèi)螺紋式FESTO截止閥。按介質(zhì)的流向分，有直通式FESTO截止閥、直流式FESTO截止閥和角式FESTO截止閥。FESTO截止閥按密封形式分，有填料密封FESTO截止閥和波紋管密封FESTO截止閥。
