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調節閥的類型及應用
點擊次數:1155 更新時間:2019-08-24

調節閥可以(yi)分為(wei)氣動(dong)(dong)、電動(dong)(dong)、液動(dong)(dong)三種(zhong),即(ji)以(yi)壓縮空(kong)氣為(wei)動(dong)(dong)力(li)(li)源的(de)氣動(dong)(dong)調節閥(fa)(fa)(fa),以(yi)電為(wei)動(dong)(dong)力(li)(li)源的(de)電動(dong)(dong)調節閥(fa)(fa)(fa),以(yi)液體介質(如油等)壓力(li)(li)為(wei)動(dong)(dong)力(li)(li)的(de)電液動(dong)(dong)調節閥(fa)(fa)(fa),另外(wai),按其功能(neng)和(he)特性分,還有電磁閥(fa)(fa)(fa)、電子式(shi)、智能(neng)式(shi)、現場(chang)總線型(xing)調節閥(fa)(fa)(fa)等。調節閥(fa)(fa)(fa)的(de)產品類型(xing)很多(duo)(duo),結構也多(duo)(duo)種(zhong)多(duo)(duo)樣(yang),而(er)且(qie)還在(zai)不斷更新和(he)變化(hua)。
調節閥(fa)閥(fa)體種類很多,常用(yong)的(de)有(you)直(zhi)通(tong)單座、直(zhi)通(tong)雙座、角形、隔膜、小(xiao)流(liu)量、三(san)通(tong)、偏心(xin)旋轉、蝶形、套(tao)筒(tong)式、球形等10種。在(zai)選(xuan)擇閥(fa)門(men)(men)之前(qian),要對控制過程的(de)介質、工藝條件和參(can)數(shu)(shu)進行細心(xin)的(de)分析,收集(ji)(ji)足夠(gou)的(de)數(shu)(shu)據,了(le)解系統對調節閥(fa)的(de)要求,根(gen)據所收集(ji)(ji)的(de)數(shu)(shu)據來確定所要使用(yong)的(de)閥(fa)門(men)(men)類型(xing)。在(zai)具體選(xuan)擇時(shi),可從以下幾(ji)方(fang)面考慮:
(1)閥芯形狀結構主要根據所(suo)選擇的(de)流量特(te)性和不平衡力等因素(su)考慮。
(2)耐磨損(sun)性當流體介質(zhi)是含有高(gao)濃度磨損(sun)性顆粒的懸浮液時,閥(fa)芯、閥(fa)座接合面每一次關閉都會受(shou)到嚴重(zhong)摩(mo)擦。因(yin)此(ci)閥(fa)門的流路要光滑(hua),閥(fa)的內部材(cai)料要堅硬。
(3)耐腐蝕由于(yu)介質具有(you)腐蝕性(xing),在能滿足調節功能的(de)情況下,盡量選擇結構(gou)簡(jian)單閥門(men)。
(4)介質的(de)溫度、壓(ya)力當(dang)介質的(de)溫度、壓(ya)力高且變(bian)化大時,應選(xuan)用(yong)閥(fa)芯和閥(fa)座(zuo)的(de)材料受溫度、壓(ya)力變(bian)化小的(de)閥(fa)門。
(5) 防(fang)止(zhi)閃(shan)蒸和(he)(he)空(kong)(kong)化閃(shan)蒸和(he)(he)空(kong)(kong)化只產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)在(zai)液體(ti)介質。在(zai)實際(ji)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)過程中,閃(shan)蒸和(he)(he)空(kong)(kong)化不僅影(ying)響流量系數的計算(suan),還會形成振動和(he)(he)噪聲,使(shi)閥(fa)門的使(shi)用壽命變短(duan),因(yin)此在(zai)選擇閥(fa)門時(shi)應防(fang)止(zhi)閥(fa)門產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)閃(shan)蒸和(he)(he)空(kong)(kong)化。
對執(zhi)(zhi)行(xing)(xing)機(ji)(ji)構(gou)(gou)(gou)(gou)輸(shu)出力(li)確定(ding)后,根據(ju)工藝使用(yong)(yong)環境要求,選擇相(xiang)應的(de)(de)執(zhi)(zhi)行(xing)(xing)機(ji)(ji)構(gou)(gou)(gou)(gou)。對于現場有防爆要求時,應選用(yong)(yong)氣動(dong)執(zhi)(zhi)行(xing)(xing)機(ji)(ji)構(gou)(gou)(gou)(gou),且接(jie)線(xian)盒為防爆型(xing),不能選擇電(dian)(dian)動(dong)執(zhi)(zhi)行(xing)(xing)機(ji)(ji)構(gou)(gou)(gou)(gou)。如(ru)(ru)果沒有防爆要求,則氣動(dong)、電(dian)(dian)動(dong)執(zhi)(zhi)行(xing)(xing)機(ji)(ji)構(gou)(gou)(gou)(gou)都可選用(yong)(yong),但從節(jie)(jie)能方面考(kao)慮,應盡量(liang)選用(yong)(yong)電(dian)(dian)動(dong)執(zhi)(zhi)行(xing)(xing)機(ji)(ji)構(gou)(gou)(gou)(gou)。對于液動(dong)執(zhi)(zhi)行(xing)(xing)機(ji)(ji)構(gou)(gou)(gou)(gou),其(qi)使用(yong)(yong)不如(ru)(ru)氣動(dong)、電(dian)(dian)動(dong)執(zhi)(zhi)行(xing)(xing)機(ji)(ji)構(gou)(gou)(gou)(gou)廣泛(fan),但具有調節(jie)(jie)精度高、動(dong)作(zuo)速(su)度快(kuai)和平(ping)穩的(de)(de)特點,因此(ci),在某(mou)些情況下(xia),為了達到較好調節(jie)(jie)效(xiao)果,必須選用(yong)(yong)液動(dong)執(zhi)(zhi)行(xing)(xing)機(ji)(ji)構(gou)(gou)(gou)(gou),如(ru)(ru)發電(dian)(dian)廠透(tou)明(ming)機(ji)(ji)的(de)(de)速(su)度調節(jie)(jie)、煉油廠的(de)(de)催(cui)化(hua)裝置反應器的(de)(de)溫度調節(jie)(jie)控制等。
執(zhi)行機(ji)構(gou)不(bu)論是(shi)何種類型,其(qi)輸出力(li)(li)(li)(li)都(dou)是(shi)用于克服(fu)負荷的有(you)效力(li)(li)(li)(li)(主要是(shi)指不(bu)平衡(heng)力(li)(li)(li)(li)和(he)不(bu)平衡(heng)力(li)(li)(li)(li)矩(ju)加上摩擦力(li)(li)(li)(li)、密封(feng)(feng)力(li)(li)(li)(li)、重力(li)(li)(li)(li)等(deng)有(you)關力(li)(li)(li)(li)的作用)。因此(ci),為了(le)使調(diao)節閥正常工作,配(pei)用的執(zhi)行機(ji)構(gou)要能產生足夠的輸出力(li)(li)(li)(li)來克服(fu)各種阻力(li)(li)(li)(li),保證高度密封(feng)(feng)和(he)閥門的開啟(qi)。
對于雙作用(yong)的(de)(de)氣(qi)(qi)動(dong)、液(ye)動(dong)、電動(dong)執(zhi)行(xing)機(ji)構,一般都沒有(you)復位彈簧。作用(yong)力的(de)(de)大(da)小與(yu)它(ta)的(de)(de)運行(xing)方(fang)向(xiang)無關,因(yin)此,選擇(ze)執(zhi)行(xing)機(ji)構的(de)(de)關鍵在(zai)于弄清大(da)的(de)(de)輸(shu)(shu)出力和電機(ji)的(de)(de)轉(zhuan)動(dong)力矩。對于單作用(yong)的(de)(de)氣(qi)(qi)動(dong)執(zhi)行(xing)機(ji)構,輸(shu)(shu)出力與(yu)閥門(men)的(de)(de)開度(du)有(you)關,調節(jie)閥上(shang)的(de)(de)出現(xian)的(de)(de)力也將影響(xiang)運動(dong)特性,因(yin)此要求在(zai)整個調節(jie)閥的(de)(de)開度(du)范(fan)圍(wei)建立力平(ping)衡。
調(diao)節(jie)閥(fa)的(de)(de)(de)流(liu)量特(te)(te)性(xing)(xing)(xing)是指(zhi)介(jie)質流(liu)過閥(fa)門的(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)對(dui)流(liu)量與(yu)位移(閥(fa)門的(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)對(dui)開(kai)(kai)度)間的(de)(de)(de)關系,理(li)想流(liu)量特(te)(te)性(xing)(xing)(xing)主要(yao)有直線(xian)(xian)、等百分(fen)比(對(dui)數)、拋物(wu)(wu)線(xian)(xian)和快(kuai)開(kai)(kai)等4種,特(te)(te)性(xing)(xing)(xing)曲線(xian)(xian)和閥(fa)芯(xin)形狀如圖(tu)1和圖(tu)2所(suo)示。常(chang)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)理(li)想流(liu)量特(te)(te)性(xing)(xing)(xing)只有直線(xian)(xian)、等百分(fen)比(對(dui)數)、快(kuai)開(kai)(kai)三(san)種。拋物(wu)(wu)線(xian)(xian)流(liu)量特(te)(te)性(xing)(xing)(xing)介(jie)于(yu)直線(xian)(xian)和等百分(fen)比之間,一(yi)般可用(yong)(yong)等百分(fen)比性(xing)(xing)(xing)來代(dai)替,而快(kuai)開(kai)(kai)特(te)(te)性(xing)(xing)(xing)主要(yao)用(yong)(yong)于(yu)二位調(diao)節(jie)及程序控制(zhi)中,因(yin)此調(diao)節(jie)閥(fa)特(te)(te)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)選擇實際上(shang)是直線(xian)(xian)和等百分(fen)比流(liu)量特(te)(te)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)選擇。
調(diao)節閥流量特性的選(xuan)擇可以(yi)通過(guo)理論計算,但所用的方法和方程都很復雜。目(mu)前(qian)多采用經(jing)驗準則,具體從下幾方面考慮(lv)(lv):①從調(diao)節系統的調(diao)節質量分(fen)析(xi)并選(xuan)擇;②從工藝(yi)配管情況考慮(lv)(lv);③從負(fu)荷變化情況分(fen)析(xi)。
調(diao)節閥(fa)口(kou)徑的選(xuan)擇(ze)和確定主要依據閥(fa)的流(liu)通(tong)能力(li)即Cv。在各種工(gong)程的儀(yi)表設計(ji)(ji)和選(xuan)型時,都要對調(diao)節閥(fa)進行Cv計(ji)(ji)算,并(bing)提供調(diao)節閥(fa)設計(ji)(ji)說明書。從調(diao)節閥(fa)的Cv計(ji)(ji)算到閥(fa)的口(kou)徑確定,一般需經以下(xia)步驟(zou):
(1)計(ji)算(suan)流量的確定。現(xian)有的生產(chan)能力、設(she)備負荷及介質的狀況(kuang),決定計(ji)算(suan)流量的Qmax和Qmin。
(2)閥(fa)前后壓差(cha)的(de)確定(ding)。根據已選擇的(de)閥(fa)流(liu)量特性及系(xi)統特點選定(ding)S(阻(zu)力系(xi)數),再(zai)確定(ding)計算(suan)壓差(cha)。
(3)計算Cv。根據所調節的介(jie)質選擇(ze)合適(shi)的計算公式和圖表,求得Cmax和Cmin。
(4)選用(yong)Cv。根據Cmax,在所選擇的(de)(de)產品標準系列中選取>Cmax且(qie)與其接近的(de)(de)一級C。
(5)調節閥開(kai)度(du)驗算(suan)。一(yi)般(ban)要求大計算(suan)流量時的(de)開(kai)度(du)≯90%,小計算(suan)流量時的(de)開(kai)度(du)≮10%。
(6)調(diao)節閥實際可調(diao)比(bi)的驗(yan)算。一般要(yao)求實際可調(diao)比(bi)≮10。
(7)閥(fa)座直徑(jing)和公稱(cheng)直徑(jing)的(de)確定(ding)。驗(yan)證合(he)適后,根據C確定(ding)。


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