AG下载-AG娱乐平台下载

主页 > 两岸 > > 正文

AG下载调节阀的正确选型及注意事项

2020-04-15 11:48
字号
放大
标准
分享

  调节阀的正确选型及注意事项_机械/仪表_工程科技_专业资料。机械 科技 工具书

  调节阀的正确选型及注意事项 调节阀是工业过程控制系统中的终端执行元件,工业过程连续生产自动 控制系统中一般均需要用调节阀来控制过程生产中的各种工艺参数,来 达到对流体的压力、温度、流量和液位等参数的调节,通常被人们称之 为工业过程自动化生产中的“手和脚”。它的应用质量直接反应在系统 的调节品质上。作为过程控制中的终端执行元件,人们对它的重要性较 过去有了更深刻地认识。调节阀应用的好坏,除产品质量和用户是否正 确安装、使用与维护外,正确地计算选型十分重要。由于计算选型的失 误,造成系统运行不稳定,有的甚至无法投用的例子很多。所以,用户 及系统设计人员要充分认识到调节阀在现场的重要性,必须对调节阀的 选型引起足够的重视。 调节阀选型的一般原则是:在满足使用功能的前提下,所选的调节 阀应结构简单、性能可靠、价格低廉、寿命长、维护方便等。下面着重 介绍调节阀阀型的选择和和附件的选择。 1 调节阀阀型的选择 调节阀的分类方法很多,目前国内和国际上通常采用的一种分类方 法是按结构、原理和作用划分,总共为 9 大类,即直通单座调节阀、直 通双座调节阀、套筒调节阀、角形调节阀、三通调节阀、隔膜阀、蝶阀、 球阀和偏心旋转阀,这九类产品是最基本、最普通的产品,通常也称为 标准型产品,其它在此基础上结合实际应用改进而来的,称为特殊型产 品。 1.1 标准型调节阀的特点及正确选择 1.1.1 直通单座调节阀 直通单座调节阀只有一个阀芯和一个阀座,容易实现严格的密封, 可采用金属与金属的硬密封,或金属与聚四氟乙烯或其它复合材料的软 密封,标准泄漏量为 0.01%C(C 是额定流量系数),允许压差小,流通能 力小,比如 DN100 单座调节阀的允许压差仅 120kPa,流通能力仅为 100。 流路复杂,结构简单,适用于泄漏要求严格、工作压差较小的干净介质 的场合,但小规格的调节阀(DN1/2、3/4、20)亦可用于压差较大的场合, 是应用最为广泛的调节阀之一,当进一步设计后,可作为切断阀使用。 阀芯形状决定了流量特性,受冲刷后失去原有特性,更换阀芯可改变流 量特性。但流体介质对阀芯的推力大,即不平衡力大,需配推力较大的 执行机构,因此,在高压差、大口径的应用场合,不宜采用这类调节阀。 选用此阀应特别注意压差校核,防止被顶开。 1.1.2 直通双座调节阀 直通双座调节阀有两个阀芯和两个阀座,由于上阀芯所受向上推力 和下阀芯所受向下推力基本平衡,因此,整个阀芯所受不平衡力小,允 许压差大,比如 DN100 双座调节阀允许压差 280kPa,流通能力大,与相 同口径的其它调节阀相比,双座调节阀可流过更多流体,同口径双座调 节阀流通能力比单座调节阀流通能力约大 20%~50%。例如,DN100 双座 调节阀的流通能力达 160。因此,为获得相同的流通能力,双座调节阀 可选用较小推力的执行机构。双座调节阀采用顶底双导向,因此,正体 阀和反体阀的改装方便,即只需将阀芯和阀座反过来安装就能将正体阀 改为反体阀,或者将反体阀改为正体阀,而不需要改选执行机构的正作 用或反作用类型。双座调节阀的上、下阀芯不能同时保证关闭,泄漏量 较大,标准泄漏量为 0.1%C(C 是额定流量系数);流路复杂,不适用于高 压差的应用场合,因为在该种应用场合,阀受到高压流体的冲刷较为严 重,并且容易形成闪蒸和空化,加重对阀体的冲刷,同样它也不适用于 含纤维介质和高黏度流体的控制。 1.1.3 套筒调节阀 套筒调节阀又称笼式阀,它的阀内件采用阀芯和阀笼(套筒),套筒 可以是直通单座调节阀,也可以是双座调节阀或角形调节阀等:有单密 封、双密封两种结构,前者相当于单座调节阀,适应于单座调节阀场合; 后者相当于双座调节阀,适应于双座调节阀场合。除此之外,它还具有 稳定性好、装卸方便、维护方便、有降低噪音和降低空化影响的特点, 但价格比单、双座调节阀贵 50%~200%,还需要专门的缠绕密封垫,它 的应用也比较广泛,仅次于单、双座调节阀,但对于不干净介质和易结 晶、结巴、结垢介质不应选用此阀。 1.1.4 角形调节阀 角形调节阀是具有特殊阀体结构的单座调节阀,适用于特定的配管 和流体场合,它是将直通的阀体改变为角形(相当于一个弯头)阀体,其 节流、受力形式完全等同于单座调节阀。保留了单座调节阀泄漏小、许 用压差小的特点。除此之外,由于其流路简单具有“自洁”性能,可适 用于不干净介质,还可进一步改进为防堵角阀,适用于含有悬浮颗粒介 质的工况场合,尤其在安装空间受限制的场合特别适用。 1.1.5 三通调节阀 三通调节阀利用阀芯自身导向,更换气开、气关时必须更换执行机 构,应注意的是它的气开、气关的含义与其它调节阀不一样,它的气开 和气关必须要明确对哪一路而言,即水平位置还是垂直位置。它有三个 通道, 可代替两个直通单座调节阀用于分流和合流两组流及温差≤150℃ 的场合,当 DN≤80mm 时,合流阀可用于分流场合。 1.1.6 隔膜调节阀 隔膜调节阀由耐腐蚀的隔膜和内衬耐腐蚀材质的阀体组成,流路简 单,适应于不干净介质及弱腐蚀性介质的两位切断场合。它是最早的调 节阀之一,由于具有近似快开的流量特性,调节品质较差,又受隔膜和 衬里材质的影响,不能用于高温和高压等工况,一般工作压力≤1.6MPa, 工作温度≤150℃,加之隔膜容易损坏、寿命短的缺点,现在使用的场合 已不多。 1.1.7 蝶阀 蝶阀相当于一段管道来做阀体,中央设阀板节流,是用于控制的最 普通的旋转调节阀。适用于低压、中压或者极少数情况下用于高静压、 大流量的场合,但压差有限制。其体积小、重量轻,比同口径的球形类 调节阀轻 4~10 倍,口径与价格比小,特别适用于大口径的场合,且调 节阀的口径越大,此特点越显著。一般当 DN300mm 时,通常都由蝶阀来 完成。 1.1.8 球阀 球阀是一种成熟的老产品,有“O”形和“V”形球阀之分,流路最 简单,流阻最小,损失最小,“自洁”性能最好。“O”形球阀是一种无 阻力调节阀,同规格相比,额定流量系数最大,常用于大流量及不干净 介质的场合;“V”形球阀提供近似对数流量特性,且可调比大,“V” 形球芯与阀座相对旋动时产生剪切作用,尤其适用于高黏度、悬浮流、 纸浆等不干净、含纤维介质的调节和切断。球阀的价格比较昂贵。 1.1.9 偏心旋转阀 又称凸轮挠曲阀,它综合了球阀、 蝶阀的长处, 流路简单, “自洁” 性能和调节性能好,适用于结晶、结巴及不干净介质的场合;阀体体积 小、重量轻,可根据现场安装的位置不更换任何零件而灵活组装;额定 流量系数大,比同口径的单座、双座调节阀大 10%~30%,可调比大,可 达 100:1;阀座密封可靠,由于阀芯支撑臂的扰性作用以及阀芯球面偏 心旋转运动减少了所要求的操作力矩,补偿了一些不对称性,在流开、 流闭和高压差下都能稳定运行;比例调节时,需配定位器,可通过改变 定位器中凸板位置,方便地得到直线或等百分比流量特性。 1.2 特殊型调节阀的选择 为特殊应用,在上述调节阀的基础上,如果上阀盖加长、添加散热 片可用于低温和高温场合;采用多个弹簧的执行机构可减小整个调节阀 的体积和重量;为降低噪声采用一系列降噪措施设计可组成低噪声调节 阀。此外,还有为便于维护和清洗采用阀体分离结构的阀体分离调节阀; 为连锁动作的快速要求采用的快速切断调节阀;为小流量控制要求设计 的小流量调节阀;为防止泄漏采用的波纹管密封调节阀等。 这些特殊类型的调节阀都是为了满足特殊工艺生产过程或某一特定 使用场合使用的专用阀,属于非标准的。它们具有工作条件复杂、使用 要求高、生产批量小的特点,这些调节阀通常都是由标准类型产品针对 使用要求演变、改进而来的。因此,首先应按非特殊性来确定其基本型 式,然后再针对特殊性来确定相应的变形型式及材料等。 2 附件的选择 调节阀的附件主要有:阀门定位器、阀位开关、气动保位阀、气动 继动器、电磁阀、空气过滤减压器、手轮机构、阀位传送器和转换器等。 其中阀门定位器有电气阀门定位器和气动阀门定位器,主要用于改善调 节阀的工作特性,实现正确定位,提高调节阀位置的线性度,减少调节 信号的传递滞后,改变调节阀的流量特性,改变调节阀对信号压力的响 应范围,实现分程控制和正确定位。它是调节阀最主要的附件之一,其 好坏会直接影响到调节阀及调节系统的性能和品质。下面着重介绍选择 阀门定位器时需要考虑的几种主要因素: 1)阀门定位器能否实现“分程”功能,即阀门定位器只对输入信号 的某个范围有响应。若阀门定位器能实现该功能,就可根据实际需要用 一个输入信号来控制两台或多台调节阀; 2)零点和量程的调校是否容易,标定是否独立,稳定性如何; 3)阀门定位器的精度如何。在理想工作状态下,对应某一输入信号, 调节阀的内件(包括调节阀的阀芯、阀杆、阀座等)每次都应准确地定位 在所需要的位置, 而不管行程的方向或者调节阀的内件承受多大的负载; 4)阀门定位器的作用速度如何以及频率特性如何。因为阀门定位器 可以不断比较输入信号和阀位,并根据它们之间的偏差调节其本身的输 出。如果阀门定位器对这种偏差响应速度快,那么单位时间里介质的流 动量就大,调节系统对设定点和负载变化的响应就愈快,即系统的误差 愈小,控制品质也就愈佳。一般来说,频率特性愈高,即对频率响应的 灵敏度愈高,控制性能就愈好。需要注意的是频率特性的评估应采取实 验和理论相结合的方法,而非一味凭借理论,并且在评估时,实验方法 必须稳定、科学,同时应将阀门定位器和执行机构合并起来一块考虑; 5)阀门定位器与调节阀组合以后,其定位分辨力变化如何。定位分 辨力对调节系统的控制品质有非常明显的作用,因为分辨力越高,调节 阀的定位就越接近理想值,因调节阀过调而造成的波动变化就可以得到 有效抑制,从而最终达到限制被调节量周期性变化的目的。 6)阀门定位器的最大额定供气压力是否和执行机构的额定操作压力 相匹配,安装和连接是否方便,AG下载维护量和维护程度如何,等等。 而除阀门定位器外,其它的几类附件相对来说比较简单,在此不需 要重复。所有附件都起补充功能和保证调节阀正确运行的作用,在选择 时要把握的原则是必要的增加,不必要的舍弃,否则只会提高控制系统 的运行成本并降低可靠性。 3 结论 调节阀的正确选型是应用好调节阀的第一步,也是最关键的一步, 选型的好坏直接影响到调节阀的使用效果,进而影响系统的调节品质。 当然选型工作比较复杂,同时更是一门学问,需要在实际运用当中不断 探索和总结。因此,我们有必要在调节阀的选型方面,在熟悉相关专业 知识的前提下,掌握一定的方法和技巧,惟有如此,才能真正发挥其在 工业过程自动化控制中“手和脚”的作用。

点击排行