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1 课题背景与研究的意义1.1 课题背景在现代工业自动化控制领域中，调节阀又称控制阀，是通过接受调节控制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变介质流量与压力等工艺参数的最终控制元件。调节阀组件一般由阀体、阀内零部件、提供操作驱动力的执行机构、以及其他各种阀门附件所组成。由于调节阀在控制系统中发挥着重要的作用，其应用极其广泛，基本涵盖了从工业生产至日常生活领域的各行各业。在工业生产中，控制系统的正常运转及工厂的高效生产都取决于流体介质的正确分配和控制，这些控制无论是能量的交换、压力与流速的调节或者是最为简单的容器加料，都有赖于调节阀的正常工作。68698
调节阀作为控制系统中的终端调节装置，是组成自动化控制系统中的关键设备，其工作性能直接关系着整个自动化控制系统的工作性能，影响着产品的生产质量和工厂生产的效益，所以调节阀对于现代工业中自动化控制系统的正常运行及工厂安全高效生产都具有十分重要的意义。本文是对迷宫式调节阀进行多方面深入研究。论文网
1.2 研究的意义
21世纪以来，随着科技水平的进一步提高，工业生产领域规模化及高参数化的快速发展。一些行业在生产实践过程中发现由于实际工况所需求条件的提高，在控制系统中也随之不断出现了诸如高温、高压、高压降及超大流量等各种高参数工况。在一些比较苛刻的条件下，目前常用的调节阀产品因为技术比较陈旧落后，使用中经常出现泄漏、堵塞、调节性能不佳以及阀门振动噪音等一系列不良现象，已经无法满足新的需求[1-4]。
在现代工业生产过程中，处于高压差条件下工作的调节阀由于其内部出现的流体速度过高，振动噪声及闪蒸汽蚀等问题，导致调节阀无法根据系统的需要实现应有的调节功能，进而致使整个管路控制系统工作性能降低、使用寿命缩短、振动和噪声加剧，造成安全隐患，对工业生产过程的高效稳定运行产生不利的影响。所以，随着我国工业生产规模不断扩大对调节阀提出的高参数化及高安全可靠性的迫切要求，如何解决在苛刻条件下常规调节阀运行中产生的一系列问题与危害现象已经成为工业生产控制系统中关注的焦点，亟需新型的可以专用于高参数工况下的特殊调节阀来应对此类问题，从而满足生产实践中的高参数化及安全可靠性等苛刻的要求。
本课题所研究的迷宫式降压调节阀其最主要的优点是通过套筒部件内安装的节流元件增大了流体流过阀门时的流阻，尽可能的降低压差，达到避免气蚀、降低噪声、减小振动等，确保阀门的安全运行。因此，将对迷宫式降压调节阀在不同盘片级数，不同开度，不同流道数目，不同工况下进行流体模拟分析，以便对其结构进行优化设计。
2.1汽蚀
2.1.1汽蚀和闪蒸
2.1.2防止汽蚀破坏的方法
2.2 多级降压
2.3 国内外的研究成果
2.4 调节阀的分类
2.4.1 串级式调节阀
2.4.2 多层套筒式调节阀
2.4.3迷宫式调节阀
2.5 迷宫式盘片
2.5.1迷宫式流道降压原理
2.5.2迷宫式盘片结构
3 设计内容
3.1 结构设计
1）根据工况参数，得到阀门的流阻系数，对阀门的类型及特点作初步的选择。
2）进行介质流态判定，计算流量系数。
3）初定阀座的直径，从而计算出阀座的流通能力。
4）通过压降关系以及流量系数公式，得出阀芯的关键尺寸。多级降压阀通常要选择多种孔数、盘片级数、流道数目等，对比后选优。