費斯托電磁閥的部分水平出口流入肥料吸收室進(jìn)行流體力學(xué)肥料吸收,其余部分則從閥門的垂直出口流出,直接與水肥混合參與灌溉。
費斯托電磁閥通過改變閥角,改變水分進(jìn)入肥料吸收部位的比例,從而改變肥料的肥料比例。
費斯托電磁閥結(jié)構(gòu)不同于現(xiàn)有的三通閥,對這種閥門的研究很少。
費斯托電磁閥通過模擬和試驗,對三通閥的調(diào)節(jié)特性進(jìn)行單獨的研究,有助于提高三通閥的結(jié)構(gòu)性能,為改善三通閥的結(jié)構(gòu)性能提供參考,并將其作為獨立部件應(yīng)用于管道中。
采用費斯托電磁閥軟件對三通流量控制閥的分流比和內(nèi)流特性進(jìn)行了數(shù)值模擬,并對試驗結(jié)果進(jìn)行了驗證。
費斯托電磁閥主要結(jié)果如下:
1)當(dāng)閥芯旋轉(zhuǎn)位置在15°~75°之間時,三通流量調(diào)節(jié)閥可以有效地分流。
費斯托電磁閥角度的增大,水平分流比先增大到0.55,然后下降到0.40,繼續(xù)增大到1.00,與水平流出面積與總流出面積的比值相同。
2)隨著調(diào)節(jié)閥角度的增大,閥入口和閥芯的過流面積先減小后對稱增大。45°為小點,進(jìn)口管道壓力先增大后減小,45°為峰值和對稱點,壓力曲線越高,但變化趨勢和曲線形狀相同。
3)閥門入口與閥芯之間連接部分的流動面積急劇減小,節(jié)流效應(yīng)導(dǎo)致閥門進(jìn)口管道的流量和壓力。
故能可靠地應(yīng)用于腐蝕性介質(zhì)和低沸點液體中;③在較大的壓力和溫度范圍內(nèi),能實現(xiàn)*密封;④可實現(xiàn)快速啟閉,某些結(jié)構(gòu)的啟閉時間僅為0.05~0.1s,以保證能用于試驗臺的自動化系統(tǒng)中??焖賳㈤]閥門時,操作無沖擊。⑤球形關(guān)閉件能在邊界位置上自動定位;⑥工作介質(zhì)在雙面上密封可靠;⑦在全開和全閉時,球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離,因此高速通過閥門的介質(zhì)不會引起密封面的侵蝕;⑧結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕,可以認(rèn)為它是用于低溫介質(zhì)系統(tǒng)的理的閥門結(jié)構(gòu);⑨閥體對稱,尤其是焊接閥體結(jié)構(gòu),能很好地承受來自管道的應(yīng)力;⑩關(guān)閉件能承受關(guān)閉時的高壓差。⑾全焊接閥體的球閥,可以直埋于地下,使閥門內(nèi)件不受浸蝕,使用壽命可達(dá)天然氣管線的閥門。
缺點:①因為球閥主要的閥座密封圈材料是聚四氟乙烯,它對幾乎所有的化學(xué)物質(zhì)都有是惰性的,且具有摩擦系數(shù)小、性能穩(wěn)定、不易老化、溫度適用范圍廣和密封性能優(yōu)良的綜合性特點。但聚四氟乙烯的物理特性,包括較高的膨脹系數(shù),對冷流的敏感性和不良的熱傳導(dǎo)性,要求閥座密封的設(shè)計必須圍繞這些特性進(jìn)行。所以,當(dāng)密封材料變硬時,密封的可靠性就受到破壞。而且,聚四氟乙烯的耐溫等級較低,只能在小于180℃情況下使用。超過此溫度,密封材料就會老化。而考慮*使用的情況下,一般只會在120℃不使用。②它的調(diào)節(jié)性能相對于截止閥要差一些,尤其是氣動閥(或電動閥)。
費斯托電磁閥將輸入信號轉(zhuǎn)換為角位移,帶動球閥閥芯旋轉(zhuǎn)。目前國內(nèi)外對球閥的研究較多。moujaes等人利用star-cd軟件的計算流體力學(xué)模型模擬了法蘭球閥在不同開度條件下的流動狀態(tài),姚曉春等對v形球閥結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化,通過對優(yōu)化結(jié)構(gòu)的數(shù)值計算和分析,確定了優(yōu)化設(shè)計方案。
費斯托電磁閥對新型轉(zhuǎn)子油氣混合泵出口球閥內(nèi)的三維氣液兩相流場進(jìn)行了數(shù)值模擬,討論了氣門開啟高度和不同氣液比對氣液混合時閥內(nèi)流場的影響。王湖濱等人采用遺傳優(yōu)化算法對三通調(diào)節(jié)閥節(jié)流閥盤的開型進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計,并采用優(yōu)化方法對調(diào)節(jié)閥的外形進(jìn)行了優(yōu)化,并結(jié)合原型試驗對其進(jìn)行了cfd數(shù)值模擬驗證。
費斯托電磁閥本發(fā)明實現(xiàn)了對不同通道不同流量特性的調(diào)節(jié)和控制,同時節(jié)省了一個雙向閥和一個三通噴嘴,節(jié)省了投資,占用了很小的面積。目前,所研究的三通閥大多是直線沖程控制閥.文中對液壓離焦三通閥的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計,并對流道結(jié)構(gòu)進(jìn)行了流體計算和cfd分析。
費斯托電磁閥對原液壓去噪三通閥的核心流道進(jìn)行了改造,其流量特性近似于線性。朱預(yù)等人詳細(xì)分析了液壓系統(tǒng)中常用的圓形閥口三通滑閥的靜態(tài)特性,推導(dǎo)了該閥的壓力流量方程,繪制了無量綱壓力流量特性曲線,得到了該閥的零壓力增益、流量增益和壓力流量系數(shù)。費斯托電磁閥與球閥是同一角度行程控制閥,但閥體為圓柱形,閥芯中部為三通管,支撐體為十字肋板結(jié)構(gòu),可改變介質(zhì)的流向、分流和流量調(diào)節(jié)。這個閥門位于比例肥料的入口。