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【摘 要】 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。本文主要论述了调节阀在选型和应用中需要注意的几个技术和维护方面的问题,并结合实际提出解决对策。
【关键词】 调节阀;选型;应用;维护
1、前言
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。选择调节阀时,首先要收集完整的技术参数与调节阀的工作条件,主要有管道的介质、温度、正常流量、最大流量、最小流量与最小流量下的进出口压力、最大压差、密度、粘度等,而在技术方面主要掌握和确定调节阀本身的结构、流量特性、额定流量系数Kv值,口径大小、安装维护等方面的内容。
2、调节阀的选型
2.1调节阀的结构型式:应满足介质温度、压力、流动性、流向、调节范围以及严密性的要求。
2.2调节阀的流量特性:应满足系统特性进行合理的补偿。调节阀的流量特性是指介质流过阀的相对流量与阀杆相对位移的关系。选择的原则是调节阀的流量特性应与调节对象特性及调节器特性相反,这样可使调节系统的综合特性接近于线性。选择流量特性通常在工艺系统要求下进行,但还要考虑下述实际情况:1)直线性流量特性适应范围:差压变化小,几乎恒定;工艺流程的主要参数变化呈线性;系统压力损失大部分分配在调节阀上(改变开度,阀上压差变化相对较小);外部干扰小,给定值变化小;可调范围要求小。2)百分比特性适应范围:实际可调范围大;开度变化,阀上差压变化相对较大;管道系统压力损失大;工艺系统负荷大幅度波动;调节阀经常在小开度下运行。3)除了以上兩种常用流量特性之外,还有抛物线特性和快开特性等其他流量特性的调节阀。
3、调节阀的口径
选定了调节阀的类型和特性之后,就可进一步决定它的尺寸。流通能力是确定调节阀口径的重要依据,从工艺提供数据到算出流通能力,直到阀的口径确定,需经以下几个步骤:
3.1计算流量的确定:根据现有的生产能力、设备负荷及介质状况来计算最大流量Qmax和最小流量Qmin。
3.2计算压差的决定:根据已选择调节阀的流量特性及系统特点选择S值,然后决定计算压差。
3.3.流通能力的计算:选择合适的计算公式或图表,根据已确定的计算流量和计算压差,求取最大和最小流量时的Cmax和Cmin值。
3.4.流通能力C值的选用
根据已求得的Cmax,在所选用的产品型号标准系列中,选取大于Cmax值并与其最接近的那一级的C值。
3.5.调节阀开度验算:一般要求最大计算流量时的开度在90%左右,最小计算流量时的开度不小于10%。
3.6.调节阀可调比的验算:一般要求实际可调比不小于10。
3.7阀座直径和公称直径的决定,验证合适后,根据C值决定。
4、调节阀的材料
应满足介质的压力、压差、腐蚀性的要求。液体的压力和温度是对材料影响的重要参数。见下表1、2
阀门的使用温度是由制造阀门的材质所确定的。阀门常用材料的使用温度如下表1:
5、根据阀杆受力的大小,选择足够推力的执行机构。
6、根据需要选择合适的辅助装置。
6.1阀门定位器:包括电气阀门定位器和气动阀门定位器,用于改善调节阀工作特性,实现正确定位。
6.2阀位开关:显示调节阀上、下限的工作位置。
6.3手轮机构:系统故障时,可切换进行手动操作。
6.4空气过滤减压阀:作为气源过滤、减压之用。
7、结束语
此外还需考虑调节阀的安装维护问题,注意阀安装的方向和位置;阀门起吊时,绳子不要系在手轮和阀杆上,以免损坏这些部件,应系在法兰上;调节阀的外泄问题,注意密封垫片的选择;还要注意阀的保管维护和使用维护。总之,调节阀选型所涉及的问题还比较多,希望通过本文的叙述能对广大同行在调节阀的选型和维护方面有所帮助,不当之处给予指教。
参考文献:
吴宗泽阀门设计手册,北京机械工业出版社,2002
李克勤.气动调节仪表,北京:化学工业出版社,1985
【关键词】 调节阀;选型;应用;维护
1、前言
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。选择调节阀时,首先要收集完整的技术参数与调节阀的工作条件,主要有管道的介质、温度、正常流量、最大流量、最小流量与最小流量下的进出口压力、最大压差、密度、粘度等,而在技术方面主要掌握和确定调节阀本身的结构、流量特性、额定流量系数Kv值,口径大小、安装维护等方面的内容。
2、调节阀的选型
2.1调节阀的结构型式:应满足介质温度、压力、流动性、流向、调节范围以及严密性的要求。
2.2调节阀的流量特性:应满足系统特性进行合理的补偿。调节阀的流量特性是指介质流过阀的相对流量与阀杆相对位移的关系。选择的原则是调节阀的流量特性应与调节对象特性及调节器特性相反,这样可使调节系统的综合特性接近于线性。选择流量特性通常在工艺系统要求下进行,但还要考虑下述实际情况:1)直线性流量特性适应范围:差压变化小,几乎恒定;工艺流程的主要参数变化呈线性;系统压力损失大部分分配在调节阀上(改变开度,阀上压差变化相对较小);外部干扰小,给定值变化小;可调范围要求小。2)百分比特性适应范围:实际可调范围大;开度变化,阀上差压变化相对较大;管道系统压力损失大;工艺系统负荷大幅度波动;调节阀经常在小开度下运行。3)除了以上兩种常用流量特性之外,还有抛物线特性和快开特性等其他流量特性的调节阀。
3、调节阀的口径
选定了调节阀的类型和特性之后,就可进一步决定它的尺寸。流通能力是确定调节阀口径的重要依据,从工艺提供数据到算出流通能力,直到阀的口径确定,需经以下几个步骤:
3.1计算流量的确定:根据现有的生产能力、设备负荷及介质状况来计算最大流量Qmax和最小流量Qmin。
3.2计算压差的决定:根据已选择调节阀的流量特性及系统特点选择S值,然后决定计算压差。
3.3.流通能力的计算:选择合适的计算公式或图表,根据已确定的计算流量和计算压差,求取最大和最小流量时的Cmax和Cmin值。
3.4.流通能力C值的选用
根据已求得的Cmax,在所选用的产品型号标准系列中,选取大于Cmax值并与其最接近的那一级的C值。
3.5.调节阀开度验算:一般要求最大计算流量时的开度在90%左右,最小计算流量时的开度不小于10%。
3.6.调节阀可调比的验算:一般要求实际可调比不小于10。
3.7阀座直径和公称直径的决定,验证合适后,根据C值决定。
4、调节阀的材料
应满足介质的压力、压差、腐蚀性的要求。液体的压力和温度是对材料影响的重要参数。见下表1、2
阀门的使用温度是由制造阀门的材质所确定的。阀门常用材料的使用温度如下表1:
5、根据阀杆受力的大小,选择足够推力的执行机构。
6、根据需要选择合适的辅助装置。
6.1阀门定位器:包括电气阀门定位器和气动阀门定位器,用于改善调节阀工作特性,实现正确定位。
6.2阀位开关:显示调节阀上、下限的工作位置。
6.3手轮机构:系统故障时,可切换进行手动操作。
6.4空气过滤减压阀:作为气源过滤、减压之用。
7、结束语
此外还需考虑调节阀的安装维护问题,注意阀安装的方向和位置;阀门起吊时,绳子不要系在手轮和阀杆上,以免损坏这些部件,应系在法兰上;调节阀的外泄问题,注意密封垫片的选择;还要注意阀的保管维护和使用维护。总之,调节阀选型所涉及的问题还比较多,希望通过本文的叙述能对广大同行在调节阀的选型和维护方面有所帮助,不当之处给予指教。
参考文献:
吴宗泽阀门设计手册,北京机械工业出版社,2002
李克勤.气动调节仪表,北京:化学工业出版社,1985