仪表工基本常识（20）—— 执行器那些事２—— 直行阀的不平衡力

上一节 仪表工基本常识（19）—— 执行器那些事１—— 气动薄膜调节阀

仪表工基本常识（20）—— 执行器那些事２—— 直行阀的不平衡力



　　当把一个阀门关上或打开时，不是把阀瓣放到某个位置就算完的，阀门前后的介质压力会把阀瓣推离原有位置。必须用执行机构产生一个力，并通过阀杆使阀瓣停留在需要它停留的位置。要考虑执行机构该用多大力才能使阀瓣稳定，首先要分析阀门前后的介质压力造成的，使阀瓣不能再原有位置自然摆放的力到底有多大，力的方向朝哪，以及力的大小有什么变化。
　　阀门前后的介质压力对阀瓣的作用力，叫做“不平衡力”。
　　由于直行程调节阀的阀瓣阀座是规整的圆形，各个方向的力在相互抵消后可以总结为两个力，一个是阀门一侧的压力在阀瓣相当于阀座流通面积大小的面积上形成的使阀瓣向阀门打开方向移动的力；另一个是阀门另一侧的压力在阀瓣相当于阀座流通面积大小的面积上形成的使阀瓣向阀门关闭方向移动的力。（这话有点绕人，不过没关系可以跳过）也就是说，介质对阀瓣的作用力可以如下图所示那样，将阀瓣看做是和阀座等大的平板，介质的压力在阀瓣上形成的和阀杆同轴的径向力就是“不平衡力”。

　　显然：图中向上的力=阀瓣面积×P1，向下的力=阀瓣面积×P2－阀杆截面积×P2 　（∵ 流体的压力是垂直作用于物体表面的， 阀杆上不会形成向下的力，∴ 这里要减掉 阀杆截面积×P2）
　　设：阀门关闭时的不平衡力为Ft，在任意开度下的不平衡力为ft，（注意Ft和ft的大小写及定义，很多资料中都用这个符号）阀瓣直径为dg，阀杆直径为ds，则：
　　　　Ft＝π（dg/2)^2×P1 ━ ［π（dg/2)^2×P2 ━ π（ds/2)^2×P2］
　　整理后：

　　显然根据阀的结构和介质的流向，Ft不仅有数值的大小同时具有方向。通常用负号“－”表示不平衡力的作用方向是将阀芯顶开的；用正号“+” 表示不平衡力的作用方向是将阀芯压闭的。
　　阀门关闭时的不平衡力Ft不同于在任意开度下的不平衡力为ft，相同的工况下Ft通常是定值，而ft会随阀门开度而变化。
　　一般认为，执行机构的作用就是用来抵消不平衡力的。但实际上这种认识只能用来大致解释执行机构的的作用，深入研究时还会有说法。由于不搞研究，不搞调节阀设计，这里不讨论。这里讨论不平衡力，仅仅为了说明问题方便。例如：下图中两个阀，在工况一致的情况下的阀杆受力哪个大？

游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复

下一节：仪表工基本常识（21）—— 执行器那些事3—— 阀门的流开与流闭

图2受到的力要大一些.........

谢谢分享。。。。。。。。。。。

不错，学习学习ing

感谢楼主分享仪表知识~~

非常谢谢楼主分享。。。

应该是图2受到的力要大一些，学习了。

很赞，谢谢楼主的分享。学到了

看的有点困。。。。

好东西，值得分享，学习，。。。。。

学习学习再学习！！！！！！！！！！！！！！！！！

继续更新啊，期待ing

学习新的知识了，受教了

压力压力各种压力都有，加油

看看和我想是否一样一样

来拜读前辈的大作，受益颇多。

很高兴看到这样的帖子，最后的那个问题我感觉第一个阀杆受力比较大。

很高兴看到这样的帖子，最后的那个问题我感觉第一个阀杆受力比较大。

很高兴看到这样的帖子，最后的那个问题我感觉第一个阀杆受力比较大。

很受用
很受用
很受用
很受用
很受用