為實(shí)現(xiàn)高溫氣態(tài)燃料的正確流量調(diào)節(jié)，研究先導(dǎo)伺服控制的高溫流量調(diào)節(jié)閥具有非常重要的意義。對高溫閥的研究都是處于較低溫度下的研究，且不能滿足高溫閥流量調(diào)節(jié)精度、響應(yīng)速度等技術(shù)要求。通過設(shè)計管狀高溫流量調(diào)節(jié)閥閥口，得到穩(wěn)定的質(zhì)量流量，并實(shí)現(xiàn)較小的壓力損失。自力式調(diào)節(jié)閥依靠流經(jīng)閥內(nèi)介質(zhì)自身的壓力、溫度作為能源驅(qū)動閥門自動工作，不需要外接電源和二次儀表。這種高溫流量調(diào)節(jié)閥采用錐閥結(jié)構(gòu)，控制時采用先導(dǎo)伺服閥控制的驅(qū)動活塞來驅(qū)動錐閥閥芯移動，間接調(diào)節(jié)閥口大小從而控制流量。

   為了獲得高溫流量調(diào)節(jié)閥在實(shí)際工作條件下的流量調(diào)節(jié)特性及溫度特性，運(yùn)用流固耦合的方法分析了閥整體熱應(yīng)力和熱應(yīng)變特性，對比了45#鋼和GH783合金為材料的高溫閥熱力學(xué)特性，為高溫閥材料選擇提供了理論依據(jù)。高溫閥閥口流場特性表明可以通過管式閥口實(shí)現(xiàn)在較小壓力損失下正確控制質(zhì)量流量的目的；調(diào)節(jié)閥由于溫度而運(yùn)行不正常的解決方法增大襯套導(dǎo)向間隙法在高低溫下，當(dāng)軸徑與襯套內(nèi)孔徑的線膨脹不一，且軸的膨脹大于襯套內(nèi)孔的膨脹時，軸的運(yùn)動或轉(zhuǎn)動將產(chǎn)生卡跳現(xiàn)象，如高溫蝶閥。閥體熱力學(xué)特性表明閥體設(shè)計的合理性滿足要求。

調(diào)節(jié)閥在我國的能源產(chǎn)業(yè)以及工業(yè)領(lǐng)域使用廣泛，因此對于調(diào)節(jié)閥的研究具有十分重要的意義。汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥是汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的重要組成部分，其調(diào)節(jié)能力直接影響調(diào)節(jié)系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性。結(jié)合流體力學(xué)基本理論與方法，建立了調(diào)節(jié)閥的三維流場模型。氣動調(diào)節(jié)閥的特點(diǎn)就是控制簡單，反應(yīng)快速，且本質(zhì)安全，不需另外再采取防爆措施。選取典型的工況條件，在計算流體力學(xué)分析軟件Fluent平臺上進(jìn)行調(diào)節(jié)閥流場的數(shù)學(xué)模擬。

  一直以來采用實(shí)驗(yàn)方法作為研究手段，可以獲得調(diào)節(jié)閥的一些總體性能參數(shù)，但由于受到成本與實(shí)驗(yàn)周期的限制，常采用經(jīng)驗(yàn)公式或相似設(shè)計的方法對其進(jìn)行設(shè)計開發(fā)，而對于一些復(fù)雜工況下的調(diào)節(jié)閥內(nèi)部流場，很難獲得準(zhǔn)確的流體流動相關(guān)參數(shù)。采用數(shù)值模擬方法對汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥的氣動性能進(jìn)行了系統(tǒng)的分析與計算，獲得了調(diào)節(jié)閥內(nèi)部流場的詳細(xì)參數(shù)，同時對調(diào)節(jié)閥關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計改進(jìn)。其他情況需根據(jù)介質(zhì)很大流量和閥門壓降計算流通能力Kv值來確定閥門口徑。

　活塞式流量調(diào)節(jié)閥的工作原理

　　活塞式流量調(diào)節(jié)閥與只用作管線切斷的蝶閥和閘閥不同，活塞閥是能滿足各種特殊調(diào)節(jié)要求的閥門。其調(diào)節(jié)功能是靠一類似于活塞狀圓柱體在閥腔內(nèi)作軸向運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)的，它的行程與管內(nèi)水流方向是一致的接下來一起了解下吧。

　　活塞閥閥體設(shè)計成一個整體，具有高流通能力，開度與流量成線性關(guān)系，能有效地避免氣蝕和震動。內(nèi)殼有流線型的導(dǎo)流肋和外殼相連，不銹鋼活塞被可靠導(dǎo)引滑動，杜絕產(chǎn)生傾斜或運(yùn)行不暢。手動調(diào)節(jié)閥內(nèi)殼上游的端面成球形，使水流形成一個漸變過程，活塞用安裝在殼內(nèi)的曲柄連桿來操作?；钊y采用金屬對金屬及金屬與橡膠雙重密封，實(shí)現(xiàn)雙向氣泡級密封。氣動調(diào)節(jié)閥安裝原則1、氣動調(diào)節(jié)閥安裝位置，距地面要求有一定的高度，閥的上下要留有一定空間，以便進(jìn)行閥的拆裝和修理。因此從而達(dá)到密封系統(tǒng)使用壽命長，關(guān)閉嚴(yán)密。

　　由于活塞閥的結(jié)構(gòu)特殊，根據(jù)運(yùn)行工況的不同，閥的過水特性可以用閥下游出水口出口部件的型式來調(diào)節(jié)(可更換出口部件)，從而適應(yīng)不同目的的工況要求，達(dá)到很佳的調(diào)流效果。