低噪音迷宮調節閥是（shì）一種流體壓力平衡型套筒闊（kuò）（圖1、圖（tú）2）。該閥適合於對高壓差流體的控製。由於采用了迷宮套筒，可以完全控製流（liú）體流經閥內件時（shí）的流（liú）速，從而大（dà）幅度降低（dī）了（le）高壓差（chà）氣體和蒸汽產生（shēng）的噪音，能有效防止液體產（chǎn）生汽蝕，提（tí）高調節閥的使用（yòng）壽命。
　　
一、迷宮結構（gòu）

迷宮套筒是由多片（piàn）迷宮芯片疊加後經真（zhēn）空釺焊（hàn）而成。芯片的結（jié）構如圖3所示。芯片表麵刻有多（duō）條彎曲的溝槽，彎曲（qǔ）的溝槽（cáo）增加了流體運動的（de）阻尼（ní），起到了多（duō）級降壓作用，使壓降平均分布（bù）在各個拐角處，從而達到有效控製流速的目的。圖2中波穀P3和波峰V3表示高壓（yā）差流體通過調節閥節流斷麵時引起的（de）壓力大幅下（xià）降以及速度劇增，其（qí）結果會產生巨大的噪音以及對閥內件的衝刷和汽蝕等嚴重不良後果。而采用迷宮套筒後，壓（yā）力（lì）-速度曲線變得（dé）平（píng）穩過渡。既達到調節閥降（jiàng）壓和調節流量的目的，又消除了不（bú）良後果，提高了閥門壽命。
　　
二、流路設計

圖3中所（suǒ）示液體（tǐ）的流向為側進底出，而氣體和蒸汽則相反為底進側出。這是因為液體是不可壓縮性流體，采用側進底出可使芯片（piàn）內各流路出口處的高速液體在迷宮（gōng）套筒中（zhōng）心軸線上互相碰撞，抵消各自能量，形成液體緩衝（chōng）墊，從而（ér）進一步降低流速（sù），減少了高速液體對閥體及閥內件的衝刷。高壓差氣體和蒸汽是可壓縮（suō）性流體，經迷（mí）宮芯片降壓後，體積急劇（jù）膨脹，這就要（yào）求出口處流路的（de）流通截麵積大於（yú）入（rù）口處，故采用底進（jìn）側出，否則（zé）會影響降壓效果。
　　
閥體通路設計（jì）時，首先要根據閥門通（tōng）徑D（見圖4）選定迷宮套筒的（de）尺寸D1，然後再設計D2。對小口（kǒu）徑（jìng）（小於50mm）閥門，套筒中（zhōng）心（xīn）與（yǔ）閥體中心同心。而對於50mm以上（shàng）閥門，則最好將套筒中心與閥體中心偏心設（shè）計，通過偏心量e來控製從迷宮套筒內流出的各個方向流（liú）體的速（sù）度（液體的運動方向相反）。使V1>V2>V3，這樣各路流體到達閥出口處時，其運動速度就基本一致，從而避免產生渦（wō）流。
　　
三、材料選擇

材料選擇主（zhǔ）要是（shì）指閥內件材料，包括閥芯、閥座和迷宮套筒。選擇材料時要考慮到材料的（de）熱膨脹係（xì）數和熱處理後的硬度。即套筒的熱膨脹係數≥閥芯的熱膨脹係數，套（tào）筒和（hé）閥芯都要有一定的硬度或硬度差，以（yǐ）防（fáng）止工作時閥內件（jiàn）咬死，提高閥門壽命。具體可參考表1。
 

名（míng）稱	材料 I	材料Ⅱ	材料Ⅲ	材料Ⅳ
迷（mí）宮套筒（tǒng）	1Cr13/熱處（chù）理	SU5316	SUS316	SUS316
閥芯	1Cr13/熱處（chù）理	SU5316	SU5316/部分堆焊司 太萊合金、鍍硬烙	SU5316/部分堆焊 司太萊合金
閥芯	1Cr13/熱處理	SU5316/TEFLON	SU5316/部（bù）分堆焊司太萊（lái）合金	SU5316/部分堆（duī）焊 司太萊合金

四、迷宮芯片設計及Cv計算

設計芯（xīn）片（piàn）時主要考慮到流（liú）體的降壓及氣體體積的（de）膨脹，因（yīn）此（cǐ）設計每個溝槽流路時要將流通截麵積按一定比例逐級等（děng）比放（fàng）大。圖5中（zhōng）入口槽寬度為W，第一個拐角處寬為r·W，第n個（gè）拐角處寬為rn·W。r為擴張係數即等比係數，圖（tú）中Wmin為芯片釺焊時各溝（gōu）槽之（zhī）間（jiān）的最小距離。在保證Wmin的前提下，每片芯片上的溝槽流路數越多（duō），則芯片流（liú）通（tōng）能力越大。

芯片流通能力為

Cvd=h·W·N·K1

式中：Cvd--單片芯片的流通力圖5芯片溝槽設計
                                                                          
h -- 溝槽深（shēn）度，mm

W -- 槽入口寬度，mm

N -- 溝槽流路數

K1-- 單片芯（xīn）片流通係數（取決於擴張係數r及拐角數n）

擴張係數r可取1~1.2，單個溝槽流（liú）路上拐角數n取決於壓（yā）差。壓差越大，n數增加，同（tóng）時K1也就變小，Cvd隨之減小。例（lì）如：r=1.072時，n=2，K1=19.7；n=8，K1=13.7。

迷宮閥的總流通能力Cv受2個因素（sù）影響，即（jí）閥座流通能力Cvb及迷宮套筒流通能（néng）力Cvc。從理論上講提高Cvb或Cvc可以使閥Cv的增加。但閥座流通（tōng）能力Cvb取決於閥的公稱通徑，公稱（chēng）通徑（jìng）確定後，一般閥座直徑也就確定了，所以Cvb是定值。此時閥的（de）Cv隨Cvc的變化而變化。然而，當Cvc>Cvb時，繼續提高Cvc，閥的Cv幾乎沒什（shí）麽變化。因為此時閥的Cv又受製於Cvb。Cvc若設計得太大，迷宮套筒的尺寸就很大，價（jià）格就（jiù）變得很貴。所以（yǐ）Cvc的最大值應是接近於Cvb，即Cvc≈Cvb。

閥門的總（zǒng）流通能力

　　式中：D--閥座直徑，mm

K--總流通（tōng）能力係數，直通閥取21，角閥取31

M--迷宮套筒所疊加的芯片數，取決於閥的行程（chéng）

五、結論

低噪音迷宮調節閥（fá）已在生產實踐中廣泛使用，並在控製噪音和防（fáng）止汽蝕方麵取得了良好的效果。本文所（suǒ）給出（chū）的設計思路及經驗計算公式，旨在供同行（háng）參考。有錯誤之處，謹請批（pī）評指正。