軸流式多噴孔套筒調節閥設計規范本廠技術人員在借鑒德國、日本經驗，總結國內設計制造及實用經驗的基礎上，根據流體力學特性而開發出來的調速調壓型閥門。已經在電站、引水、供水等領域得到了廣泛的應用。經過改進的本系列流量調節閥不但適用于清水，對于天然江河湖泊水、輕度污水具有良好的耐受能力。從設計結構和材料選用上解決了多年來流量調節閥易結垢，卡阻，驅動裝置偏大的難題。軸流式多噴孔套筒調節閥是在引進和消化國內外調節閥技術的基礎上改進和完善的一種管路控制設備。它是專門為流量控制和減壓消能而設計的，是流量控制和減壓消能的優組合。適宜安裝在管線的中間，主要應用于輸水管線的流量或壓力控制、電站流量控制、泵控制、水池水位控制、水庫排放以及地下水的補給。

各種閥門允許氣蝕指數對比圖

軸流式多噴孔套筒調節閥的流量控制和能量消耗是通過套筒上的噴孔數量的變化來實現的。套筒上的噴孔是按每個具體工程詳細工況特殊設計的。套筒調節閥具有優異的抗氣蝕性能，通過*的抗氣蝕結構，使氣蝕的發生區域遠離閥門內壁金屬表面，從而避免氣蝕對閥門的破壞，減少閥門運行時的振動和噪音。在每一個工程的實際運行中，軸流式多噴孔套筒調節閥都能提供優的流量控制或壓力控制。活塞閥采用不同出口部件，其臨界汽蝕（氙）變化曲線所示。按式（23-6)計算的5值在圖23-58的乳曲線下方時，說明出現汽蝕，這時應改變壓力值或更換出口部件類型。當5值在曲線上方時，汽蝕不明顯，若有噪聲則是因為其他原因造成。多噴孔調節閥，又稱套筒式調節閥，它分軸流式、淹沒式及Y形直列式。圖23-59所示為多噴孔軸流式調節閥。

調流原理
閥門上游側管道中的水，從套筒外部經過節流孔噴向內部，再流向閥門下游側。由于噴出的水流在水中消能，同時使流體在離開閥壁后產生的汽蝕在水中消除，從而使該閥兼備優良的消能（減壓）效果和耐汽蝕性。流量或壓差的調節是通過執行機構帶動套筒 閘在噴管上滑動，從而使套管上參與工作的節流孔的個數增加或減少來進行調節的。該閥是利用多束水流中心對撞來減壓消能的，小孔對稱分布于噴管的壁上，如圖23-60所示。

二、軸流式多噴孔套筒調節閥設計規范產品性能

因為直孔流態，壓力恢復在噴孔內，氣泡在噴孔內破裂，汽蝕會損壞噴孔，產生噪聲與振動，嚴重時危及套筒本體，影響閥門壽命；錐孔W流態不斷加速，水流速快的部位在噴孔外，從而減少振動，避免對噴孔產生汽蝕。此閥門能在用戶給定的：大工
作流量Qmax、小工作流量Qnin、大工作壓力差 AHn.x,小工作壓差四條指標線圍成的區域內，通過調節閥門開度，達到工程需要的任意一個壓差和流量Q。閥門任一開度下流量與壓差的關系符合如下公式：

Kv=Q(忐)1/2 (23_7)
式中Kv——閥門在某開度下的流量系數（制造廠提供)；
Q 介質（水）流量，m3/h;
p^介質相對密度，對于水，
AH一閥前后壓差，bar。

1、閥門口徑從200mm-1800mm，允許過閥流量從1080m3/h-86400m3/h，減壓比可達到20:1。
2、通過特殊噴孔的設計可以提供優的流量控制。
3、在小流量，高壓差或大流量的工況下，閥門震動、噪音依然很小。
4、閥門口徑和行程可以實現1:1，比短行程閥門抗氣蝕能力更強。
5、通過眾多數量的噴孔設計，分散能量的消耗，比短行程閥門振動更小，適應范圍更大。
6、允許氣蝕系數為0.15，在大流量和高壓差工況下，一個套筒調節閥可以替代多個傳統閥門且不會產生氣蝕破壞和振動。
7、套筒匝滑動表面采用硬質合金，硬度高，耐磨，能有效避免高速水流對套筒匝的沖蝕，同時可以剪斷堵塞錐孔的雜物。
8、采用電手動、液動、水動（先導）、手動等多種可選操作方式。

三、軸流式多噴孔套筒調節閥設計規范典型應用

本閥應用于自來水、引水、水電站、循環水等工程管路上或末端，作為壓力調節閥、流量調節閥或放水流通過小孔對撞于閥門的中心線上，徑向流速急速降低，在噴管的形成細小的紊流區，水內部的劇烈碰撞和摩擦，消除了大部分的能量。該閥在消能的同時消除了汽蝕的產生，關鍵在于噴孔的孔形采用錐孔而不是直孔，水流在錐孔與直孔中的流態如圖 23-61所示。

減壓閥 - 管線壓力的控制與調節
調流閥 - 管線流量控制
四、軸流式多噴孔套筒調節閥設計水力參數表

執行器、閥桿、轉向套、連接臂、閥芯共同組成曲臂連桿傳動機構。閥桿在執行器驅動下作0-90°角行程運動，在曲臂連桿傳動機構作用 下，閥芯在閥套內作左、右軸向運動，對閥門下游流量或壓力進行調節。閥體由閥外體和閥內體構成，是一完整的鑄造體，閥的內外體之間有一軸向對稱流道，流體 在閥門內沿軸向流動，流阻小、流通能力大、噪聲低。
4.1關閉狀態：閥芯硬密封端面緊壓在閥座的端面上形成一道硬質密封副，同時與鑲嵌閥芯套和閥座之間的軟密封橡膠墊組成軟密封副。硬軟雙質密封副保證了氣體介質零泄漏。
4.2緩壓狀態：閥芯下端設置有緩，閥芯離開閥座時有一段緩壓空行程，在閥芯處于小開度時，由緩先節流，再由閥芯端面與閥芯套節流，分級降壓避免小開度形成高速流體對密封面和節流面的沖刷。
4.3調節控制狀態：根據下游流量或壓力需求情況，在執行器驅動下，閥芯在閥套內左右軸向移動，對下游流量或壓力進行平衡。閥套窗口為等百分比設計，流量小時，流量變化小，流量大時，則流量變化大，在不同開度上，具有相同的調節精度。

五、軸流式多噴孔套筒調節閥設計典型結構特點

軸流式多噴孔套筒調節閥主要由進水閥體、出水閥體、套筒、套筒匝、執行機構、傳動機構、密封座、密封圈等部件組成。噪聲小、振動小；具有耐汽蝕性能，具有流量、 壓力調節特性；有防堵塞及清、排雜物措施；可自動跟蹤調節閥后壓力、流量。

性能特點
ACVF采用分體式結構，閥座、閥芯等內件由閥體中間裝入，避免了一體式結構閥座由法蘭內孔裝入，并由絲圈固定對流道直徑的減弱。閥芯運動方式采用曲臂連桿結構，易于安裝、維修。
5.1零泄漏級密封：閥芯、閥座采用硬軟雙質密封副，節流部位與密封面*分開，減小了氣流對密封面的沖刷，滿足高壓 氣、液介質“零泄漏” 。即使在惡劣的工作條件下，調節閥都能在全壓力范圍內保持關閉嚴密。在要求調節閥必須維持99%嚴密關斷的應用場合，密封系統的可靠性具有的 記錄，即使在超期使用也能做到這一點。該特性與執行機構的種類無關。
5.2壓力平衡：調節閥閥芯為平衡式結構，閥芯上開設腰型孔，閥芯左右端壓力平衡。啟閉力矩小，開啟、調節輕便靈活。操作力矩*與閥門兩端的壓力無關，與傳統調節閥相比，同等規格選用扭矩較小的執行機構便可滿足。
5.3結構緊湊：對于同樣的應用場合，同一尺寸的閥門，該調節閥比傳統的調節閥結構更緊湊、執行機構更小，這對于重量和尺寸要求嚴格的項目是非常重要的。與角形調節閥相比，它可以使配管布置更簡化。軸向式設計不僅使結構更緊湊，而且使噪音更低，并減小流體對管道的沖蝕。
5.4自動除渣功能：緩的設計，在開啟和關閉的瞬間對密封面進行清掃除渣，避免密封面劃傷，使用壽命長。

六. 軸流式多噴孔套筒調節閥設計主要結構
該調節閥主要構成部件：左閥體、右閥體、閥蓋、閥桿、導向套、裝向套、連接臂、閥芯、閥芯套、閥芯、閥芯密封調節套、閥座。
6.1軸流式：介質在閥門內部具有流線型并均勻對稱的自由流通路徑，降低了流體局部高速流、紊流、噴射流等的沖擊，提高了閥門的穩定性，噪聲低，并大限度提高了單位面積的流通能力。
6.2全平衡閥芯：閥芯安裝在閥套內部，閥芯和調節套上設置通孔，使閥芯左右側始終壓力平衡，操作力矩小。
6.3連桿傳動機構：連桿機構表面經滲氮硬化處理，具有較高的耐磨性、耐腐蝕性。連接機構為90°角行程，使閥芯左右移動迅速，調節靈敏。
6.4全流通面積：閥體為左右閥體對夾式結構，閥座由閥體內部安裝，完保證法蘭內孔面積為全通徑，避免了閥座由法蘭內孔裝入而降低流道直徑。
6.5密封零泄漏：閥座上設置軟密封墊，閥芯閥座密封面堆焊硬質合金，形成硬軟雙質密封。閥芯后端設置密封調節套，閥門組裝好后進行微調，使閥芯*貼合閥座密封面，實現密封零泄漏。
6.6閥芯設置緩：避免關閉瞬間顆粒雜質卡在密封面造成密封副損壞。

軸流式多噴孔套筒調節閥設計具有防堵塞及清、排雜物措施
①由于該閥采用多小孔射流來減緩汽蝕，對于水中有草、雜物的情況是容易出現封堵故障的；
②本閥在底部設有排污閥和排污管接口來清排雜物；
③滑動套筒前端為硬質合金刀口狀，能剪斷和刮下附在網孔套筒上的雜物，通過排污口排除；
④本閥門設有排污人孔或手孔蓋，可人工清排雜物；
⑤套筒上的節流孔直徑根據水質及調節精度合理選取，使不太大的雜物直接通過網孔排向下游；
⑥本閥門具有反沖洗功能，能配合排污閥反沖洗排污。