AOC-9000系列迷宫式调节阀

严酷工况控制阀解决方案

Bulletin REV.0

LIMIPHON CONTROL VALVES

山东菲特自控阀门制造有限公司

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山东菲特自控阀门制造有限公司，是一家集生产、研发、销售、服务于一体的调节阀制造厂家。我公司成立于2004

年，是一家起点高、发展快速的专业调节阀制造厂家。公司位于山东省青州市经济开发区，占地42000平方米，拥有现代

化的厂房及生产设备，是一家引进国外先进管理及生产经验进行生产、组装各类阀门的中外合资企业。目前拥有员工150余

人，其中技术研发人员占15%左右，本科以上学历占30%左右。凭借着高素质的生产管理队伍和不断创新的技术研发，我

们目前大量生产着适用于石化、石油以及煤化工等各种工况的高品质自控调节阀们，2011年实现销售额度近亿元。

公司目前通过了TS特种设备制造和ISO9001质量体系认证，连续取得了中石化、中海油、中石油、中化集团的入网资

质证书，在多项技术中取得国家专利，可按照ANSI、API、DIN、BS、JIS等国际先进标准设计制造各类优质阀门。结合国

内外知名品牌调节阀的优点，通过大力度的自主研发，截止目前我们产品系列涵盖各类调节阀，包括GLOBE调节阀、高压

锅炉排污阀、高性能蝶阀、角型调节阀、偏心旋转阀、V型调节球阀、高压耐磨球阀、高温高压调节阀、微小流量调节阀、

自力式调节阀、深冷调节阀、隔膜调节阀等；驱动形式有手动、电动、气动和液动等；主要部件材料采用A216WCB、

A217WC6/WC9、A351 CF8/CF8M/CF3/CF3M等；阀门规格从1/2”~24”,工作压力从ANSI 150#~2500#，工作温度-196℃

~566℃。

依托公司先进的生产技术管理和质量保证体系，我们所生产的菲特（FITER）牌系列阀门已广泛应用于石油、石化、

钢铁、造纸、电站等领域，客户包括：中石化齐鲁石化分公司、中石化长岭分公司、中石化青岛石化、中海油惠州炼化、

中石油广西石化、青岛钢铁有限公司、中石化济南分公司、中化泉州石化有限公司等。

我们把用户的利益放在首位，始终致力于优秀品质、品牌的创建。公司完善的质量保证和售后服务体系，确保菲特阀

门以卓越的品质和优秀的服务与新老客户携手共进，共创辉煌！

企业简介

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山东菲特自控阀门制造有限公司

简介：

调节阀噪音是一个复杂的问题，因为它包括了与制

造工艺和阀门构造同样重要的流体力学问题。

关于常规调节阀产生的噪音的一些信息，请见图1。

LIMIPHON 调节阀适用于解决阀门的声学问题：

1. 气体减压 － 气体动力噪音

2. 气蚀流体 － 液体动力噪音

AOC - 9000 系列

LIMIPHON迷宫式调节阀

气体动力噪音

LIMIPHON 调节阀理论上能够满足任何噪音等级的

要求。实际应用中，真正的低噪音是管路内部的流体直

接产生的。

液体动力噪音

对于处于气蚀状态下的流体，LIMIPHON 调节阀的

设计计算能够保证有效的抗气蚀效果。因此由流体流过

LIMIPHON调节阀产生的噪音，在流速选择合适的情况

下，小到可以忽略不计。

噪音类型 主频率范围

(Hz) 主要特征参数

LIMIPHON 解决方案

机械振动噪音

无共振 < 1500 阀门设计。

流体动量。

全导向设计和高刚度阀芯。

在任何一部分流速降低(液体最大

30 m/s)。

无振动损坏。 有共振 2000 ～ 7000

气蚀噪音 500 ～ 4000 流量，压力，温度，蒸汽压。

KC 和 FL 系数。

KC 和 FL 特征系数接近1。

显著的无气蚀现象。

2000 ～ 6000 流量，压力。

FL 和 Fd 系数。

低Fd 值(甚至< 0.01)。

基于声学的常规计算法则，比如亚

音速。

噪音可减少30 dB.

气体动力噪音

图 1 — 常规调节阀噪音

山东菲特自控阀门制造有限公司

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气体动力噪音

对于单级常规调节阀应用于调节可压缩气体，会频

繁的产生很高的气体动力噪音。

这种现象的产生是由于气体在缩流断面达到了很高

的速度和在阀座下游强烈挠动的增强，以及夹带着的阀

座下游产生的超音速“冲击包”。

FITER生产的 LIMIPHON 调节阀通过下面三个独创

设计来解决气体动力噪音：

1). 通过分流使气体通过多个通道流动。

2). 多级降压。

3). 扩大阀门入口到出口的流通区域。

由于是多级阀芯设计，避免了临界压降、压力恢复

和高热焓变化等的产生。这样，阀芯阀座之间缩流断面

的压降，会比普通阀产生更有规律的逐级压降分布。

整个压降过程可以被想象为发生在一个十分长且逐

级上升的管道中的压降过程，这个管道设有连续的有规

律的常开旁路。

末级压降比总压降减小。

在阀内件选择过程中要尽最大可能使末级处于亚临

界状态。

这样，阀门产生的总声功率就远远低于普通阀门

的。

从热动力学考虑（见图2），在LIMIPHON阀内的流

体转变过程非常接近等焓过程。在调节类型的阀门中所

有等焓过程由等熵转变（在缩流断面处的压降无热交换

和不对外做功）和 多元转变(压力恢复)过程.

最棘手的问题是等熵转变过程的热效应, 这一热效

应会导致气体在阀门出口出现结冰作用(焦耳-汤姆孙效

应),并且会使蒸汽凝结, 从而会使阀内件遭到强烈侵蚀,

因此这种现象一定要避免.

在LIMIPHON阀中,阀座由一个带密封凸块的盘片和

一个打孔盘片堆栈构成,从而形成有次序的从里到外的径

向通道(见图3).

流体通过阀座被分成多个流束,流量与阀芯的行程成

比例,且流束被强迫连续地分流并合流.能量的损失主要

是由于流向改变产生的紊流和流束的结合产生冲击造成

的.

流通截面随流道由里到外逐步增大,从而控制流速.

否则气体比重的降低会使流速增大.

独立流道的流通截面越窄,噪音频率越高.

这种现象的特种参数是阀门结构特种系数Fd, LIMI-

PHON 堆栈的Fd值极低,得益于其大量的平行流道和低

流道截面积.

Fd值越低,噪音频率就越高, 随之阀体和管路的金属

壁就会有更高的噪音衰减.

液体动力噪音

当液体产生气蚀时,才考虑液体动力噪音.

在气蚀状态下,液体内部产生气泡,伴随着的气泡爆

裂,能够产生极高的噪音 (甚至超过 110 dB(A)).

需要引起注意的是,在气蚀状态下噪音问题远没有气

蚀对阀门整体性能的影响严重.

因此,在任何情况下,且不说可以被想象为类似于机

械振动的声学问题,气蚀必须防止.

LIMIPHON可以完全解决这一问题,因为其压力恢复

系数FL(和Kc临界气蚀系数)实际接近1, 因此阀内件的压

力不会低于出口压力.在临界状态下(高压差阀/热流体),

在气蚀容易产生的区域, 增加LIMPHON堆栈末级的流

通面积是必需的(或是便利的), 以便减小末级压差.

图2 — 调节阀内部热动力学过程

LIMIPHON阀(实线)和带压力恢复的调节阀(虚线).

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阀门计算

可压缩流体

LIMIPHON调节阀用于气体或蒸汽时, 计算选型必

须采取如下步骤:

1. 阀门口径的计算必须符合最大允许噪音的要求.

阀门噪音预估和特定声学参数的假定(Fd,Fp)

等, 可采用下面的步骤计算.

2. 阀门Cv值计算 (公式见1-I).

3. 阀座直径的选择. 不同的阀座直径产生不同的

流速, 可能产生侵蚀或/和振动, 也会通过阀座

产生噪音.

4. 确认一系列的标准阀芯能否满足Cv值的要求和

不同的结构材质能否符合使用寿命的要求(流速

检查).

5. 按照IEC 标准所述步骤计算所选阀内件产生的

噪音.

6. 根据预估噪音最终确定阀内件, 执行机构性能

和阀体尺寸.

不可压缩流体

1. 确定流通截面(连接端口,阀座,阀内件). 以便

确定最大流速是否会引起侵蚀和/或振动.

2. 计算所需Cv值.

3. 确认标准阀内件在规定条件下不会引起气蚀(主

要在末级).

4. 阀内件的最终选择和阀门行程的确定.

更详细的信息, 请见Cv值表所附的举例.

气体动力学噪音预估

LIMIPHON阀内件的选择以末级为准, 尽可能地使

末级处于亚临界状态. 噪音预估基于此假定.

紊流产生的声功率是流体机械能的一个函数.是一个

很小的分数. “音响效率”表示如下:

Η = Wa / Wm

Wm = 1/2 * qm * u2

以上公式计算必须采用合适的参数,这些需要考虑的

参数有: 管路声音衰减,阀体形状,和一个非常重要

的参数—调节区域下游等熵再压缩产生的紊流中不

完全转换的Wm.

在亚临界状态下阀门内部总能量的消耗用FL表示.这

一系数用于液体,但目前仅用于评估可压缩流体在缩

流断面的状态.

图 3 — LIMIPHON阀内件结构图

流体进入LIMIPHON堆栈后, 被分流成多个平行流

束, 每个流束都被强制分流和在其它级汇合. 级数是方

向改变次数的一半.

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亚临界状态下阀门内部机械能转变为声能的过程,见图4. 初始能量等级假定在液体缩流断面处.

声压级的预估, 请见FITER噪音手册.

紊流摩擦

涡 流

热量

噪音

等熵再压缩

图4. — 亚临界状态下机械能到声能的转变过程

FL = 压力恢复系数 无量纲

qm = 质量流量 kg/s

uvc = 缩流断面处流速 m/s

Wm2 = 阀门出口流体机械能 W

Wmvc = 缩流断面处流体机械能 W

技术参数

阀 体

类型 : AOC - 9100 — 直通球形

AOC -9400 — 90° 角式

材质 : 铸造, 锻制或焊接结构, 碳钢, Cr-Mo

合金钢, 不锈钢.

连接 : UNI, ANSI, DIN 法兰 或 ANSI B16.25

BW对焊.

压力等级 : PN 10, 16, 25, 40, 63, 100, 160, 250, 320, 400. ANSI 150, 300, 600, 900, 1500, 2500.

阀 盖

材质 : 锻制或焊接结构, 材质同阀体.

构造 : 标准或热片式, 法兰连接或压力自密封

式.

填料 : PTFE-石墨, 纯石墨,

阀 芯

构造 : 实体式或成型套筒式

平衡型或非平衡型

AOC-9411 LIMIPHON阀用于高压锅炉给水泵再循环

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山东菲特自控阀门制造有限公司

材质 : 17-4PH, F6NM, AISI 316 + Stellite, 特

殊铬钢.

流量特性 : 取决于阀芯和阀座的相对行程.

通常为线性, 也可提供修正线性.

嵌入件 : 在密闭和平衡型的阀芯结构里, 在阀芯

(套筒或导套)的滑动腔上嵌有密封环.

密封环根据工作温度的不同可选PTFE

或纯石墨.

盘片堆栈

结构 : 由一系列的打孔盘片经过螺栓或焊接组

装而成, 对夹于阀体和阀盖之间. 盘

片堆栈通常由一个打孔硬质材质套筒

保护.

材质 : AISI 304, AISI 316, 特殊铬钢, Mo-

nel,17-4PH.

阀 座

结构 : 对夹于阀体和盘片堆栈之间.

泄漏等级 : - IV 或 V 级, 金属阀座符合 IEC 60534-4.

- 更高密封等级, PTFE 密封环.

- 对于阀座直径不超4“, 使用特殊

密封环,可以达到紧闭密封(最大压

差300bar, 最大温度200℃).

内置过滤器: 为了防止盘片堆栈堵塞, LIMIHPON

阀通常提供一个内置过滤器. 这个内

置过滤器或为与阀座一体式或为紧固

于阀座和阀体之间式(流关式).

执行机构

FITER AOC-X-280系列薄膜执行机构, 可用于最大

行程为200mm的阀门.

FITER AOC-X-400系列单作用或双作用气缸执行机

构.

液压执行机构,其相关的附件和驱动电机都可选配.

应 用

流体 : 通常可用于所有类型的液体, 气体和

蒸汽. 带颗粒的介质应避免.

温度和压力: 没有特定的限制.可选标准材质和压力

等级是完整的.

压差 : 液体: P1-P2 = 350 bar

气体或蒸汽: P1/P2 = 100

P1-P2 = 250 bar

AOC-9400 LIMIPHON 调节阀

AOC-9100 LIMIPHON 调节阀

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流量系数Cv (液体,标准值) ①

DN inch

D 阀座直径 mm

行程 mm

级数 N ② ANSI 压力等级 N=4 N=6 N=8 N=10 N=12 N=14

1 x 1 10 13

25 25

2.5 3.5

2 3

2 2.5

1.5 2.5

1.5 2

1.5 2

150-2500

1 1/2 x 1 1/2 13 19

25 34

3.5 7

3 6

2.5 5

2.5 4.5

2 4.5

2 4

150-2500

2 x 2 19 28

34 45

7 16

6 14

5 12

4.5 11

4.5 10

4 9

150-2500

3 x 3 28 38 48

45 60 76

16 29 46

14 25 39

12 22 34

11 20 31

10 18 28

9 17 26

150-2500

4 x 4 48 60 73

76 76 100

46 61 92

39 51 77

34 45 67

31 40 61

28 37 56

26 34 52

150-2500

6 x 6 60 73 95

76 100 100

61 92 126

51 77 104

45 67 91

40 61 82

37 56 75

34 52 69

150-2500

8 x 8 73 95 117

100 100 125

92 126 193

77 104 160

67 91 140

61 82 126

56 75 115

52 69 107

150-2500

盘片堆栈材质 N=4 N=6 N=8 N=10 N=12 N=14

∆P/ρr max ③

阀门全开

AISI 300 系列 100 150 200 250 300 350

硬化不锈钢 160 240 320 400 480 520

① LIMIPHON 盘品堆栈为等截面式(从入口到出口). ② 包括导套 ③ ∆P 单位 bar, ρr 为水的比重.

阀门选型举例

正确选择阀门要按照一下步骤进行:

1. 确定在特定LIMIPHON材质下的每一级最大允许

压差(例如AISI 300 系列 为30 bar).

2. 计算所需的最小级数 NMIN=∆PTOTAL/∆PSTAGE

(例如 P1=156bara, P2=8bara, ∆PTOTAL=148bar, NMIN=6).

3. 计算最小阀座直径,限制动载荷:

Q = 所需流量—m3/h (例如 300 m3/h)

Ρ = 流体密度— kg/m3 (例如 931kg/m3 )

dMIN = 最小阀座直径—mm (例如dMIN =62mm)

4. 计算最小连接口径, 限制动载荷:

DNMIN = 最小连接口径 (例如DNMIN=81 mm).

5. 由流量Q和总压差∆PTOTAL计算的所需Cv值一旦

确定(例如Cv=27.5),就可以在表中确定 LIMI-

PHON阀的Cv值, 所需NMIN 和 dMIN. (例如

Cv=77, 阀体4“x4”, N=6, dseat = 73mm).

6. 检查末级气蚀:

PV 为液体在阀门入口温度下的蒸汽压.

(例如PV =3.62bara, 不能满足所需. 为了在末级消

除气蚀, 需要一个N=10和Cv=61的LIMIPHON盘片

堆栈).

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山东菲特自控阀门制造有限公司

AOC-9100 系列直通式阀体

阀门尺寸 inch

压力等级 ANSI Class

阀座直径 mm

1 x 1 150-1500 13-19

1 x 2

1 1/2 x 1 1/2 150-1500 19-28

1 1/2 x 2

2 x 2 150-1500 28-38

2 x 3

3 x 3 150-1500 48-60

3 x 4

4 x 4 150-1500 60-73

4 x 6

6 x 6

150-900 73-95-117

6 x 8

8 x 8

150-900 117-147-167 8 x 10

8 x 12

10 x 10

150-600 147-167-185 10 x 12

10 x 14

12 x 12

150-600 185-215-246 12 x 14

12 x 16

14 x 14

150-600 215-246-268 14 x 16

14 x 18

AOC-9400 系列角式阀体

阀门尺寸 inch

压力等级 ANSI Class

阀座直径 mm

1 x 1

150-2500 13-19 1 x 2

1 x 3

1 1/2 x 1 1/2

150-2500 19-28 1 1/2 x 2

1 1/2 x 3

2 x 2

150-2500 28-38-48 2 x 3

2 x 4

3 x 3

150-2500 48-60-73 3 x 4

3 x 6

4 x 4

150-1500 60-73-95 4 x 6

4 x 8

6 x 6

150-1500 73-95-117-147 6 x 8

6 x 10

6 x 12

8 x 8

150-900 117-147-167-185 8 x 10

8 x 12

8 x 16

10 x 10

150-600 167-185-215-246 10 x 12

10 x 14

10 x 20

12 x 12

150-600 185-215-246-268 12 x 14

12 x 18

12 x 24

14 x 14

150-600 215-246-268-307 14 x 16

14 x 20

14 x 24

用于蒸汽和气体的标准构造

山东菲特自控阀门制造有限公司

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序号 序号 部件名称

1 阀体 12 销

2 阀盖 14 阀座垫圈

3 阀盖螺柱 27 填料函

4 螺母 41 "C"-型密封环

5 阀芯 48 背垫

6 阀座 49 阀芯密封环

7 阀杆 50 LIMIPHON 堆栈

8 密封垫圈 56 套筒

部件名称

组合式多级降压调节阀结构图

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山东菲特自控阀门制造有限公司

平衡型阀芯 温度－压力等级

阀芯尺寸 IEC 泄露等级 阀体压力等级 说明 编号

2” - 13” V ANSI 150-600 弹簧加载增强PTFE密封环 S

1” - 13” V ANSI 900-2500 弹簧加载增强PTFE密封环带支撑环 B

1.1/2” - 13” IVS1 ANSI 150-2500 碳－石墨 ＋ 膨胀石墨 D

2” - 13” IV ANSI 150-2500 金属密封环 R

温度

“S” 型阀芯

弹簧加载增强PTFE

“B” 型阀芯

弹簧加载增强PTFE带支撑环

“R” 型阀芯

金属密封环

“D” 型阀芯

碳－石墨密封环

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