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针型阀

针型阀

什么是针型阀



针型阀示例
 
图 1:针阀
 
针阀用于精确控制干净气体或流体的流速。针型阀调节流量是渐进和平稳的,用于控制流量,但是,针型阀也可以当做截止阀使用,而且更加可靠。针型阀一般只用于低流量,从入口到出口的压降比较大。针阀的常用端口尺寸范围为 1/8” 至 2”。最常见的应用是控制气体的流量,比如丙烷针型阀一样。
 

针型阀的工作原理

针型阀是通过手柄打开和关闭锥形端的孔口。图 2 显示了针阀的横截面图、设计和组件。手柄 (A) 连接到柱塞,也称为阀杆 (F)。转动手柄时,柱塞会根据螺纹 (C) 上下移动。锁紧螺母 (B) 可防止其完全松开。当柱塞向下移动时,锥形尖端 (I) 与阀座接触以完全密封孔口 (H)。通常,阀座也是锥形的。针型有多种规格尺寸,通过输入和输出端的端口连接 (G)到其连接到管道。阀盖 (D) 与阀壳 (E) 相连,阀壳可由黄铜或不锈钢等不同材料制成。

 

针型阀工作原理

根据观察螺纹,可以非常精确地定位柱塞的锥形端位置阀座,从而可以精确控制流量。通过改变柱塞位置,可以将流速控制在最大值和零之间。

 

不同类型的针型阀


角针阀

角针阀

图 3:角针阀

 

手动操作的螺纹针型阀(如上所述)是最常见的针型阀类型。另外还有电动针型阀和角度针型阀。

 

电动针型阀:没有手动操作手柄,而是使用电动或气动执行器连接并转动柱塞。这些可以远程控制。

角针型阀:此类针型阀操作方法是将入口的输出旋转 90 度。

图 3 显示了角针阀的示例。

 
 

针阀选择


选择针阀时,需要考虑四个主要特性和/或应用要求:材料、压力、尺寸和温度。

 

材料

针阀外壳材料(图 2 标注 E)根据应用环境来指定。最常见的阀壳材料是黄铜和不锈钢,因为它们具有一定的耐化学腐蚀性,但也有其他材料可用于特殊应用。

 

黄铜

黄铜针阀适用于液压系统、饮用水、高温应用和燃气管道。它们适用于中性和非腐蚀性介质,最常见的应用是饮用水应用。但是,黄铜不适用于盐水(海水)、蒸馏水、酸或氯化物。

 

不锈钢

不锈钢针阀对几乎任何介质都具有非常好的整体耐化学性。不锈钢材料非常耐用,可以承受高温和高压。适用于海水等腐蚀性和腐蚀性介质。

 
 

压力

了解系统中压力的大小对于选择正确的针型阀很重要。坚固的针型阀在 100°F (38°C) 时可应对高达 4,000 至 5,000 psi(275 至 413 bar)的压力。当需要更高的压力时,例如高压液压应用,高性能阀门可以在 100°F (38°C) 时处理高达 10000 psi (689 bar) 压力。当需要真空针阀来用于低压时,也可以使用一些特殊设计的针型阀。

 

端口和孔口尺寸

阀有多种端口和孔口尺寸供选择。连接端口也可以是公端或母端。常用的螺纹标准是 NPT(美国国家管螺纹)、BSP(英国标准管)或公制(ISO 标准)。最常用的针阀范围为 2mm 至 12 mm 或 1/8” 至 2”。确定正确的端口尺寸和孔口尺寸将确保有效的运行使用,减少磨损和/或泄漏的机会。

 

温度

阀适用于高温或低温应用,根据需要来指定阀体和填料/密封材料,尤其是在极端温度下,以确保针型阀能够承受极端要求。两种最常见的密封材料是 PTFE(特氟隆),温度范围为 -65°F 至 450°F(-54°C 至 232°C),PEEK(聚醚醚酮)可适用于高达 600°F 的耐温性(315°C)。
 

针型阀应用

由于针阀能够精确控制流量,所有流体控制应用中都有针型阀的影子。根据温度和压力选择合适的阀门材料和尺寸,针型阀可以用于任何清洁气体或流体。针型阀最常用的使用之一是监测系统中的气体流量,如丙烷。丙烷针型阀可以准确地关闭和/或控制流量,并有效地控制应用的燃烧速度。针型阀在汽车发动机系统中是必不可少的设备。

 

针型阀符号

如果看示意图,图 4 显示了一个针阀符号。它具有标准的二通阀符号,带有箭头,表示它是针阀。

针型阀符号

 

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