Fisher™ Vee-Ball™ V150E 控制閥是一種專為高粘度、纖維狀或含顆粒介質設計的旋轉型控制閥,其工作原理基于 V 型球閥芯的旋轉調節 和 擴展出口結構的流體優化,具體如下:
一、核心結構與流體控制原理
V 型球閥芯設計V150E 采用分段式 V 型缺口球作為控制元件。當閥芯旋轉時,V 型缺口與閥座之間的流通面積線性變化,從而實現對流量的精確調節。這種設計具有以下特點:
自然剪切作用:V 型缺口的邊緣在關閉過程中可切斷流體中的纖維或顆粒,防止堵塞,特別適用于紙漿、漿液等復雜介質。
等百分比流量特性:閥芯輪廓經過精密加工,使閥門的流量增益(單位行程變化引起的流量變化率)與當前流量成正比,適用于需要寬范圍調節的過程控制。
擴展出口結構優化流場V150E 的出口法蘭比入口大一個標準尺寸(如 NPS 3×4、NPS 4×6),形成 入口到出口漸擴的流動通道。這種設計帶來以下優勢:
降低壓降與湍流:擴大的出口面積減少了流體在閥后的收縮,降低了壓力損失和噪聲,尤其適用于泵出口等高壓差場景。
減少介質滯留:流線型過渡避免了死角,降低了介質沉積和腐蝕風險,延長閥門壽命。
二、執行機構與動作傳遞
驅動方式與執行機構V150E 可適配多種執行機構,包括氣動薄膜式、活塞式或電動執行器。以氣動執行機構為例:
信號輸入:接收來自控制器的 4-20mA 信號,通過定位器(如 Fisher DVC6000 系列)將電信號轉換為氣動壓力。
動作傳遞:氣壓推動執行機構的推桿或活塞,通過齒輪或曲柄連桿機構帶動 V 型球閥芯旋轉,實現 0° 至 90° 的啟閉動作。
低摩擦與高精度控制
壓力平衡密封:閥芯與閥座之間的密封設計平衡了上下游壓力,減少了驅動扭矩,確保動作平穩。
精密軸承支撐:閥芯軸頸采用低摩擦軸承,配合精密加工的配合面,實現 ±1% 以內的定位精度。
Fisher™ Vee-Ball™ V150E 控制閥密封與泄漏控制
閥座密封技術
HD(Heavy Duty)密封圈:采用聚四氟乙烯(PTFE)或金屬材質,通過彈簧預緊或壓力自緊方式貼合閥芯,實現 Class IV(FCI 70-2)級泄漏標準。
防靜電設計:在易燃易爆環境中,驅動軸與閥體通過金屬連接帶實現靜電導通,防止火花引發危險。
填料密封系統
ENVIRO-SEAL® 動態加載填料:采用彈簧加載的石墨或 PTFE 填料,自動補償磨損,確保閥桿處零泄漏,符合 Fugitive Emission 標準。
標準填料配置:由碳填充 PTFE 環和 V 型環組成,適用于一般工況,可通過壓蓋螺母調整壓緊力。
四、典型應用場景
V150E 的結構特性使其廣泛應用于以下領域:
造紙與制漿行業:控制紙漿、黑液等高粘度流體,利用 V 型缺口的剪切作用防止纖維纏繞。
化工與石化:調節含固體顆粒的懸浮液或高腐蝕性介質,如鹽酸、泥漿等。
污水處理:處理含纖維、污泥的污水,避免閥門堵塞。
電力與能源:控制蒸汽、冷凝水或煤粉輸送,優化流量調節精度。
五、維護與可靠性設計
免拆卸維護:閥座密封圈可通過閥體入口直接更換,無需移除執行機構或閥芯,減少停機時間。
一體式閥體結構:消除了傳統兩片式閥體的墊片泄漏風險,提高承壓完整性。
抗沖刷與耐腐蝕材料:閥體和內件可選碳鋼、不銹鋼、雙相鋼等材質,滿足 NACE MR0175 標準,適用于酸性介質。
通過上述設計,Fisher V150E 控制閥在復雜工況下仍能保持高效、穩定的流量控制,同時降低維護成本,是工業過程自動化的理想選擇。