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    調節閥選型參數選擇

    發布時間:2016-07-14
    調節閥選型參數選擇:
    調節閥通過接受調節控制單元輸出的控制信號,調節閥借助動力操作去改變流體流量。調節閥一般由執行機構和調節閥組成。如果按其所配執行機構使用的動力,調節閥可以分為氣動調節閥、電動調節閥、液動調節閥三種,另外,按其功能和特性分,線性特性,等百分比特性及拋物線特性三種。
    調節閥執行機構選擇:
    為了使調節閥正常工作,配用的執行機構要能產生足夠的輸出力來保證高度密封和閥門的開啟。對于雙作用的氣動、液動、電動執行機構,一般都沒有復位彈簧。作用力的大小與它的運行方向無關,因此,選擇執行機構的關鍵在于弄清最大的輸出力和電機的轉動力矩。對于單作用的氣動執行機構,輸出力與閥門的開度有關,調節閥上的出現的力也將影響運動特性,因此要求在整個調節閥的開度范圍建立力平衡。
    對執行機構輸出力確定后,根據工藝使用環境要求,選擇相應的執行機構。對于現場有防爆要求時,應選用氣動執行機構。從節能方面考慮,應盡量選用電動執行機構。若調節精度高,可選擇液動執行機構。如發電廠透明機的速度調節、煉油廠的催化裝置反應器的溫度調節控制等。
    調節閥的作用方式只是在選用氣動執行機構時才有,其作用方式通過執行機構正反作用和閥門的正反作用組合形成。組合形式有4種即正正(氣關型)、正反(氣開型)、反正(氣開型)、反反(氣關型),通過這四種組合形成的調節閥作用方式有氣開和氣關兩種。
    調節閥產品選擇:
    臺臣閥門調節閥主要產品有:電動調節閥、壓力調節閥、單座調節閥、氣動調節閥、套筒調節閥、雙座調節閥、三通調節閥、溫度調節閥、風量調節閥、自力式調節閥、防火調節閥、分流調節閥、流量調節閥、比例調節閥、手動調節閥、籠式調節閥、微壓調節閥、精小型調節閥、角形調節閥、回轉式調節閥、多葉調節閥、差壓調節閥、直通調節閥、電子式調節閥、合流調節閥、密封調節閥、蒸汽調節閥、給水調節閥、溫控調節閥、防爆調節閥、自動調節閥、恒流量調節閥、瓣式調節閥、波紋管調節閥、鍋爐給水調節閥、現場總線型調節閥等。
    氣動調節閥動態圖
    氣動調節閥執行機構選型分類
    ?薄膜執行機構。又分直裝式(正作用和反作用)及側裝式(正作用和作用)
    ?活塞執行機構,又分比例式(正作用和反作用和二位式。
    ?長行程執行機構
    ?滾動薄膜執行機構。
    ⑴按調節形式分類:(a)調節型;(b)切斷性;(c)調節切斷型。
    ⑵按移動型式分類:(a)直行程;(b)角行程。
    ⑶按閥芯形狀分類:(a)平板形閥芯;(b)柱塞形閥芯;(c)窗口形閥芯;(d)套筒形閥芯;(e)多級形閥芯;(f)偏旋形閥芯;(g)蝶形閥芯;(h)球形閥芯。
    ⑷按流量特性分類:(a)直線;(b)等百分比;(c)拋物線;(d)快開。
    ⑸按上閥蓋形式分類:(a)普通型;(b)散(吸)熱型;(c)長頸型;(d)波紋管密封型。
    電動調節閥執行器選用分類:
    ?按電動職稱機構的形式分類:(a)角行程;(b)直行程;(c)多回轉式。
    ?按附件形式分類:(a)伺服放大器;(b)限位開關。
    ?按流量特性分類:(a)直線;(b)等百分比;(c)拋物線;(d)快開。
    ?按上蓋形式分類:(a)普通型;(b)散(吸)熱型;(c)長頸型;(d)波紋管密封型。
    手動調節閥結構選用:
    按閥芯性狀分類:圓錐形;柱塞形;套筒形;多級形;偏旋形;蝶形;球形或半球形。
    調節閥參數選擇: 
    ?確定公稱壓力,不是用Pmax去套PN,而是由溫度、壓力、材質三個條件從表中找出相應的PN并滿足于所選閥之PN值。
    ?確定的閥型,其泄漏量滿足工藝要求。
    ?確定的閥型,其工作壓差應小于閥的允許壓差,如不行,則須從特殊角度考慮或另選它閥。
    ?介質的溫度在閥的工作溫度范圍內,環境溫度符合要求。
    ?根據介質的不干凈情況考慮閥的防堵問題。
    ?根據介質的化學性能考慮閥的耐腐蝕問題。
    ?根據壓差和含硬物介質,考慮閥的沖蝕及耐磨損問題。
    ?綜合經濟效果考慮的性能、價格比。需考慮三個問題:
    ◎結構簡單(越簡單可靠性越高)、維護方便、備件有來源;
    ◎使用壽命;
    ◎價格。
    ?優選秩序:蝶閥-單座閥-雙座閥-套筒閥-角形閥-三通閥-球閥-偏心旋轉閥-隔膜閥。
    調節閥執行機構的選擇:
    ?最簡單的是氣動薄膜式,其次是活塞式,最后是電動式。
    ?電動執行機構主要優點是驅動源(電源)方便,但價格高,可靠性、防水防爆不如氣動執行機構,所以應優先選用氣動式。
    ?老電動執行機構笨重,我們已有電子式精小型高可靠性的電動執行機構提供(價格相應高)。
    ?老的ZMA、ZMB薄膜執行機構可以淘汰,由多彈簧輕型執行機構代之(性能提高,重量、高度下降約30%)。
    ?活塞執行機構品種規格較多,老的、又大又笨的建議不再選用,而選用輕的新的結構。
    調節閥材料的選擇:
    ?閥體耐壓等級、使用溫度和耐腐蝕性能等方面應不低于工藝連接管道的要求,并應優先選用制造廠定型產品。
    ?水蒸汽或含水較多的濕氣體和易燃易爆介質,不宜選用鑄鐵閥。
    ?環境溫度低于-20℃時(尤其是北方),不宜選用鑄鐵閥。
    ?對汽蝕、沖蝕較為嚴重的介質溫度與壓差構成的直角坐標中,其溫度為300℃,壓差為1.5MPa兩點連線以外的區域時,對節流密封面應選用耐磨材料,如鈷基合金或表面堆焊司特萊合金等。
    ?對強腐蝕性介質,選用耐蝕合金必須根據介質的種類、濃度、溫度、壓力的不同,選擇合適的耐腐蝕材料。
    ?閥體與節流件分別對待,閥體內壁節流速度小并允許有一定的腐蝕,其腐蝕率可以在lmm/年左右;節流件受到高速沖刷、腐蝕會弓[起泄漏增大,其腐蝕率應小于0.1mm/年。
    ?對襯里材料(橡膠、塑料)的選擇時該工作介質的溫度、壓力、濃度都必須滿足該材料的使用范圍,并考慮閥動作時對它物理、機械的破壞(如剪切破壞)。
    ?真空閥不宜選用閥體內襯橡膠、塑料結構。
    ?水處理系統的兩位切斷閥不宜選用襯橡膠材料。
    ?典型介質的典型耐蝕合金材料選擇:
    ?硫酸:316L,哈氏合金,20號合金。
    ?硝酸:鋁,C4鋼,C6鋼。
    ?鹽酸:哈氏B。
    ?氫氟酸:蒙乃爾。
    ?醋酸、甲酸:316L、哈氏合金。
    ?磷酸:因可鎳爾、哈氏合金。
    ?尿素:316L。
    ?燒堿:蒙乃爾。
    ?氯氣:哈氏C。
    ?海水:因可鎳爾,316L。
    ?到目前為止,最萬能的耐腐蝕材料是四氟,稱為“耐蝕王”。因此,應首先選用全四氟耐腐蝕閥(華林所專利產品),不得已的情況下(如溫度>180℃,PN>1.6)才選用合金。
    調節閥流量特性的選擇:
    下面提供的是初步的選擇,詳細的選擇見專門資料:
    ?S>0.6時選對數特性。
    ?小開度工作、不平衡力變化大時選對數特性。
    ?要求的被調參數反映速度快時選直線,慢時選對數。
    ?壓力調節系統可選直線特性。
    ?液位調節系統可選直線特性。
    調節閥作用方式選擇:
    ?國外常用故障下開或關來表示,即故障開、故障關,與我國的氣開、氣閉表示正好相反,故障開對應氣閉閥,故障關對應氣開閥。
    ?新的輕型閥、精小型閥已不強調執行機械的正作用、反作用了,因而必須在尾注上標明。
    B(氣閉)K(氣開)
    ?首先是選擇彈簧范圍,還要確定工作彈簧范圍。
    ?確定工作彈簧范圍涉及計算輸出力去克服不平衡力。若有困難,應將條件(主要是閥關閉時的壓差)告訴制造廠,協助計算并調好彈簧和工作范圍出廠(目前,不少廠家根本不做計算)。
    調節閥流向的選擇:
    ?在節流口,介質對著閥芯開方向流為流開,向關方向流為流閉。
    ?流向的選擇主要是單密封類調節閥,有單座閥類、角閥類、單密封套筒閥三個大類?;鼮橐幎飨?如雙座閥、V球)和任意流動(如O球)。
    ?當dg>15時,通常選流開,當dg≤15的小口徑閥,尤其是高壓閥可選流閉,以提高壽命。
    ?對兩位開關閥可選流閉。
    ?若流閉型閥產生振蕩,改過來,流開型即可消除。
    調節閥填料的選擇:
    ?調節閥常用的是四氟“V”形填料和石墨“O”形填料。
    ?四氟填料摩擦小,但耐溫差,壽命短;石墨填料摩擦大,但耐溫好,壽命長;高溫下和帶定位器的閥建議選石墨填料。
    ?若四氟填料常換,可以考慮用石墨填料。
    調節閥附件的選擇:
    ?調節閥的附件主要有:定位器、轉換器、繼動器、增壓閥、保位閥、減壓閥、過濾器、油霧器、行程開關、位置發訊器、電磁閥、手輪機構。
    A附件起補充功能和保證閥運行的作用。必要的就增加,不必要的不增加。不必要時增加附件會提高價格并降低可靠性。
    B定位器的主要功能是提高輸出力和動作速度,不需要這些功能時,可不帶,不是帶了定位器就好。
    ?對快速響應系統,不要閥動作快,可選轉換器。
    ?嚴格的防爆場合,可選:電氣轉換器+氣動定位器。
    ?電磁閥應選擇可靠的產品,防止要它動作時不動作。
    ?重要場合建議不用手輪機構,防止人為誤動作。
    ?最好由生產廠家提供并總成在閥上供貨,以保證系統和總成聯接的可靠性。
    ?訂貨時,應提供附件的名稱、型號、規格、輸入信號、輸出信號等。
    ?再重申:請注意這些“小東西”的重要性,尤其是可靠性。
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