角座阀的特点|即使是高温流体也不易堵塞的结构与适用场景

角座阀是一种将阀座(密封面)相对于流道倾斜布置(一般为45度前后)、并由活塞式执行机构进行开闭的通断阀。凭借倾斜阀座和接近直线的流道,全开时的流体阻力较小;同时阀芯开启时远离流道,因此对蒸汽、高温水等高温流体,以及含颗粒或纤维的流体也相对易于通过,这是其结构上的特点。本文将梳理角座阀在结构上的特征,以及它在哪些流体和用途中被选用。

本文要点

  • 倾斜阀座+接近直线的流道使流体阻力较小,易于获得较大的Cv值。
  • 阀芯从流道大幅抬起,因此对含异物或具有黏性的流体也不易发生沉积。
  • 适用于高频次通断以及高温流体的通断用途,通过材质选定来匹配使用温度与流体。

角座阀的结构与特征

倾斜阀座结构带来的低流体阻力

角座阀最大的特点在于阀座相对于流道轴线倾斜布置。全开时,阀芯(柱塞)大幅退离流道,流体沿接近直线的路径通过,因此与相同口径的球形阀(截止阀)等相比,更易于抑制压力损失,更容易获得较大的Cv值(流量系数)。它是一种在需要确保流量的管路、或希望减小压力损失的系统中易于使用的阀型。

依靠活塞式执行机构实现可靠开闭

许多角座阀配备以压缩空气驱动的活塞式执行机构,利用其推力使阀芯上下移动以实现开闭。通过弹簧与气压的组合,可选择通电(供气)时开启、断气时关闭的常闭型(NC),以及与之相反的常开型(NO)等。其机械结构简单、运动部件少、开闭响应快,因此也适用于一天内反复多次的高频次通断用途。

在高温流体、含异物流体中被选用的原因

角座阀之所以用于高温流体,并不是因为“高温导致其他阀门容易堵塞”,而是源于该阀型自身在结构上的优势。由于阀芯开启时从流道大幅抬起,即使是含颗粒、纤维或具有黏性的流体,异物也不易残留在阀座附近,流道相对容易得到保证。而高温适应性本身,则取决于阀座、密封件(填料)所用材质(如PTFE等)的选定,需根据蒸汽、高温水、导热介质等条件进行选择。不过,不易沉积的程度会因流体性状和运行条件而异,因此实际应用需以逐一确认具体条件为前提。

使用场景与选型注意事项

适合的用途

适用于蒸汽、高温水、温水等高温流体的通断,含颗粒或纤维的流体,具有一定黏度的流体的开闭,以及以短周期反复开闭的自动通断管线等。对于希望抑制流体阻力以确保流量的管路,也是一种易于使用的阀型。

需要注意的地方

角座阀基本上是以“开”“闭”两个位置使用的通断阀,通常并不适合在中间开度下对流量进行连续调节的比例控制。若需要对流量或压力进行精细控制,则需根据用途考虑相应的调节阀。此外,其驱动还需另行配备压缩空气等动力源以及用于切换的电磁阀。选型时,应结合条件确认针对使用温度与流体的材质适应性、所需的Cv值、口径、常开/常闭的区别以及作动压力范围。上述数值与适应性均为参考值,实际可否取决于运行条件。

常见问题

Q1. 角座阀与球形阀(截止阀)有什么区别?

A1. 主要区别在于阀座相对于流道倾斜布置,全开时流道接近直线。在相同口径下,更易于抑制压力损失,也更容易获得较大的Cv值。

Q2. 为什么它多用于高温流体?

A2. 因为在结构上阀芯大幅抬起,异物不易残留,且通过材质选定较易适应高温。高温本身并不是造成堵塞的原因。

Q3. 可以用于流量调节(节流)吗?

A3. 它基本用于通断用途,通常不适合在中间开度下进行连续的流量调节。若需精细的流量控制,请考虑其他形式的调节阀。

Q4. 使其动作需要哪些条件?

A4. 由于多数以压缩空气驱动,需要作为动力源的压缩空气,以及用于切换供排气的电磁阀。常开、常闭可按规格选择。

Q5. 最高可在多少温度下使用?

A5. 视阀座、密封材料的材质而定。若您提供所用流体及温度、压力条件,我们可为您介绍适配规格的参考方案。

Q6. 含异物的流体是否一定不会堵塞?

A6. 虽然具有不易沉积的倾向,但结果会因流体性状、粒径及运行条件而变化。建议根据实际流体条件逐一进行判断。

总结

角座阀凭借倾斜阀座结构带来的低流体阻力以及阀芯的大幅抬起,是一种在高温流体或含异物流体的通断中易于使用的阀门。其高温适应性和不易沉积的特性,需在材质选定以及流体、运行条件确认的基础上方能实现。

如果您有“想了解可用于高温蒸汽管线的规格”“流体中含有颗粒,担心发生堵塞”“无法判断所需的Cv值或口径是否合适”“想选定既有阀门的同等替代品”等方面的困扰,请告知我们流体、温度、压力、口径等条件。Yoshitake将协助您选定合适的规格。