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調節(jié)閥的選擇和使用

時間:2017-10-27閱讀:1772
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  • 調節(jié)閥的選擇。調節(jié)閥選用先應清楚了解各種類型調節(jié)閥的結構特點、適用范圍、使用功能等。如結構類型、公稱尺寸、壓力溫度等級、管道連接、上閥蓋類型、流量特性、材料及執(zhí)行機構等,還必須弄清控制過程中各工藝參數、調節(jié)儀表等基本條件,做到有的放矢。以滿足工藝流程中控制的需要,確保高品質、安全、穩(wěn)定、可靠、長壽運行。還要注意其經濟性能的適配,可從以下幾點著手。

a.流量、壓力調節(jié)系統(tǒng)反應速度快的選用等百分比流量特性。

b.溫度、液位調節(jié)系統(tǒng)反應滯后的應選用直線(性)流量特性。

c.流通能力同口徑調節(jié)閥的流量系數"Kv值越大越好,閥阻力損失小、流通能力大。如雙閥座、蝶形閥、球形閥等。

d.如考慮調節(jié)范圍,小開度特性時,就不能選用雙座閥、襯膠、襯紙蝶形閥,因其受結構限制,小開度時易產生跳動、振蕩。

e.如要考慮關閉時的允許壓差的能力,閥的允許壓差值越大此功能就越好。如考慮不周時,閥關閉不到位,引起泄漏量過大,或開度小時跳動不穩(wěn)、振蕩。允許壓差值大的閥門如雙座閥、套筒閥(平衡籠式閥)、球形閥等。

f如流體介質為黏、稠或含雜質較多時,就要選用防堵性能好的閥門,如蝶形閥、球形閥、角形閥、隔膜閥,其自潔性好、不易堵塞。

g.如流體介質有腐蝕性時,應考慮安全生產,使用壽命問題。閥門受流體介質的化學性質引起的材料腐蝕,通常選用與介質相適應的耐腐蝕材料解決。如選用不銹鋼、鉻鉬鋼、蒙乃爾合金等及襯膠、襯氟閥。

h.如流體介質有毒、有害、易造成人員傷害時,應考慮選用波紋管密封的調節(jié)閥(無填料閥),嚴密無泄漏。

I,如有大壓差、大流速時,除應考慮選用較大壓差的閥門外,還應考慮閥芯、閥座采用耐磨耐蝕材料(工作壓差大于1.1MPa或包含了臨界壓力汽化點時),如硬質合金堆焊,及選用能降速降壓式閥門,如籠式閥、籠式低噪聲閥、多級降壓閥。

J.關閉泄漏量方面:要求關閉嚴密的,常溫低壓閥選用軟密封型調節(jié)切斷閥(零泄漏量)。高溫(3150t)、高壓的選用硬密封調節(jié)切斷閥(zui高可達一級或接近零泄漏)。

K.再從工藝流程運行安全方面考慮:求閥門在事故狀況下開或關的,應選用氣動單作用的或氣動薄膜式的調節(jié)閥。如氣動薄膜袋作用調節(jié)閥,在失氣狀態(tài),閥門全開(或全關閉),以保證工藝流程系統(tǒng)安全。

1.還有流通介質工作溫度方面:200℃它選用常溫型閥,400℃選用中溫型閥,600℃它選用高溫型閥,-60℃選用低溫型閥。

M.按流體壓力等級分類低壓閥(小于等于1.6MPa),中壓閥(1.6~10.0MPa),

高壓閥(10.0MPa以上)等(原規(guī)定6.3MPa以上即為高壓設備)。

n.按調節(jié)閥操作方式分(配用執(zhí)行機構)類:電動、電子式電動、氣動薄膜式、汽缸式氣動、液動、電磁式、自力式等(還有開關型、調節(jié)型、調節(jié)切斷型等)。

  • 調節(jié)閥口徑的確定調節(jié)閥口徑選取得正確與否,是關系到系統(tǒng)控制品質、性能、可調節(jié)范圍及能否滿足工藝流程要求,流通能力的大問題,是關系到產品質量、產量的大問題。

如口徑選得太小時,其流通能力不足,將限制生產產量。并調節(jié)閥總是在。全開外狀態(tài)或大開度狀態(tài)工作(生產需要的),使可調范圍變小,調節(jié)精度自然會變低,品質變差、浪費能源。

如口徑選用過大時,因生產流量不要那么大,調節(jié)閥會在小開度范圍內工作(&二開就會過量),使可調范圍變小,并小開度范圍內閥的調節(jié)特性不好,精度低、控制品質下降,也影響產品的質量。

正常選取口徑,應根據工作介質的zui大流量及工作狀態(tài)下zui小流量值,工作壓力、壓差、溫度、黏度及介質的密度(重量)等參數,及確定的閥前、周后壓力值,計算出所需要的流量系數Kv值(或Cv值)包括zui大流量與zui小流量的。如果zui大流量值未做過安全放大時,選用調節(jié)閥(口徑)的Kv(或Cv)值要比計算的Kv(或Cv)值大一級或近兩級(口徑的級差)。以保證生產安全,備有足夠的流通能力。

對一般改造項目,如果無條件進行度計算時,二般情況下,也有按工藝管道通徑,小一級(或兩級)口徑選閥,因為工藝管道通徑選用均取自于“流體介質”的經濟流速(壓損小),調節(jié)閥為節(jié)流變徑(變阻力)元件,其流速要高于管道內的流速,所以口徑應比管徑小,以保證調節(jié)精度滿足要求。對于低壓蝶閥有時也可取與管道相同口徑,因調節(jié)蝶閥的zui大工作開度為70%。這樣選取的調節(jié)閥門口徑可保證與管道口徑相適應,流通能力也不會小,一般可滿足工藝生產要求。但調節(jié)精度控制品質不會達到。

  • 配套附件的選擇不管是電動、氣動、液動等調節(jié)閥,生產廠商均配裝成一個。整護提供給用戶,除調節(jié)閥本體及執(zhí)行器外都要有些聯(lián)鎖、安保及提高控制品質的附件、安裝配件等。

電動調節(jié)閥:一般它的可配附件較少,其自身多已配置齊全。只有為方便用戶維護安裝使用的手操器、供電箱、加熱器及備件等。氣動調節(jié)閥需用的外配附件較多,功能要求也較復雜。下面就以其為例,介紹其主要配件的作用與選擇。

a. 閥門定位器。是提高調節(jié)閥工作性能的重要附件之一,定位器利用閉環(huán)原理,將動作的閥位反饋與控制的輸入量比較,使調節(jié)閥向消除差值方向動作,強制使差值接近零(平衡)停止。它是一種很好的隨動裝置,使調節(jié)閥的閥位能地隨輸入信號(要求)變化而變化,它可克服彈簧剛度、填料緊、介質黏度大、結焦及摩擦力大等引起的影響開度準確及穩(wěn)定性的不利因索。可將氣源工作壓力全部送人執(zhí)行器膜室內,充分利用氣源壓力·可使調節(jié)間動作速度加快,使調節(jié)閥開度定位準確,提高運行控制品質。

閥門定位器有兩種類型:電一氣閥門定位器,輸人信號為DC 4~20mA,適用于上位控制系統(tǒng)DCS、PLC及電氣儀表輸出信號,傳輸距離遠,且有的型號輸出閥位變送信號;氣閥門定位器,接受輸入信號為20~100kpa,它適用于氣動儀表輸出控制信號。高防爆場所,如傳輸距離過遠,使用電流信號DC 4~20mA時,可用。電氣轉換器十氣動閥門定位器。的方式安全使用,

b.閥位回訊器。調節(jié)閥閥位回訊器用微動開關的電接點信號的電阻信號,DC 4~20mA變送信號,把閥位狀態(tài)反饋給操作室及上位控制系統(tǒng)。一般直行程氣動閥很少使用,因其多是配有"閥門定位器。定位器的輸入(控制)信號就可以視為它的閥位信號。但從安保、聯(lián)鎖要求上考慮,個別也有配置的。角行程氣動閥,配置回訊器的較多些。原因是角行程閥多配用雙活塞齒輪式汽缸執(zhí)行器,它不像氣動薄膜執(zhí)行器帶有位置刻度板。另外“角行程閥”一般口徑均較“直行程閥”大得多。尤顯其重要。并且現(xiàn)生產廠提供的APL位置指示器,均配置有各種反饋信號,方便、實用,用戶可按使用要求選定適用型號。

APL位置指示器配置的反饋信號類型有機械式2~4個微動開關電接關信號有接近開關型、感應式,磁性開關式I有接點開關十電位器(電阻信號),有接點開關DC 4~20mA(電流反饋信號),還分塵密、防水型、防爆型等。

c.手輪機構。氣動執(zhí)行器不像電動執(zhí)行器均配有手動機構。它需要外配手動機構。氣動薄膜式執(zhí)行器,配手輪機構有頂裝和側裝兩種,由執(zhí)行器的規(guī)格型號決定手輪機構的型號(現(xiàn)在頂裝手輪與執(zhí)行器為一體結構,美觀、大方、利落)。側裝式手輪機構比較方便安裝,但其要占用閥桿行程的有限空間,影響“閥門”定位器的調試工作,除因安裝位置,空間原因,一般不用或少用頂裝手輪式。

雙活塞齒輪式汽缸執(zhí)行器(角行程閥用)需配用蝸輪蝸桿式手動裝置,閥軸桿要穿過它與執(zhí)行器連接,為疊裝式安裝,它帶有“自動-手動”轉換裝置,自動時與軸桿脫開,這種純機構式手動方式用在中小口徑閥門上可行,如用在較大口徑的閥門上,因人的臂力有限,開關閥門要很長時間才能做到,費時費力,也不方便,是另設動力源(與執(zhí)行器不同的動力源)解決(這要設計上權衡、綜合考慮解決方式)。

d氣源過濾,減壓裝置、油霧器。空氣過濾減壓器是凈化管路供氣,清除雜質及再次脫水用的,它可調節(jié)氣源壓力,以得到所需要的穩(wěn)定供氣壓力值,是保證氣動執(zhí)行器安全穩(wěn)定運行,防止定位器堵塞、轉換器堵塞等不可少的重要附件,對于汽缸式執(zhí)行器及配有快速切換電磁閥的,除要配用空氣過濾減壓外,還應在“定位器”后配用“油雰器“,潤滑活塞、防卡塞。開關式閥無”定位器"時,可配用“氣源三聯(lián)件”。

E.電磁閥,一般電磁閥是為了系統(tǒng)安全、快速、聯(lián)鎖控制要求而配置的,在調節(jié)閥運行過程中,(因系統(tǒng)控制需要)要求其做到快速全開或關閉時,就需要電磁閥快速把氣源壓力直送執(zhí)行器膜室或汽缸(脫開由°定位器。供氣或把膜室、汽缸內氣壓放空,以實現(xiàn)閥門關閉運作。所以電磁閥也是調節(jié)閥要配備的重要附件,對于氣動薄膜式執(zhí)行器,及單作用汽缸執(zhí)行器(一路供氣),要配用二位三通電磁閥,而對于雙作用汽缸執(zhí)行器(二路供氣)要配用二位五通電磁閥。用來切換供氣及排氣。注意選用電磁閥的口徑一定要與執(zhí)行器(腔體容積)相適配,電磁閥的供電壓要與系統(tǒng)控制電壓相一致(交流、直流、電壓等級、防爆要求),電磁閥是作為保證系統(tǒng)安全而配置的,一定要保證質量可靠,動作靈活、準確。如果它動作失誤,該動時不動,不該動則動,生產系統(tǒng)就會出大事故。是選用廠家、,質量可靠的產品。

電磁閥訂貨除要正確寫型號規(guī)格外,還要注明使用電壓值(交流或直流),連接螺紋規(guī)格及失電時主閥的開關位置,有防爆要求的,注明防爆等級,以免訂錯,影響使用。

F.法蘭、墊片。調節(jié)閥生產廠為了用戶使用安裝方便,均配套供應調節(jié)閥的安裝連接法蘭、螺栓(柱)、螺母、彈簧墊圈及密封墊片,以避免安裝時出差錯。配套供應法蘭的公稱壓力、規(guī)格、標準等同調節(jié)閥相一致;一般材質要求按用戶管道確定。螺栓(柱)、螺母、彈簧墊的規(guī)格與調節(jié)閥,法蘭配套外,還應考慮調節(jié)閥的流通介質溫度,壓力等因素適當選用材質,一般是公稱壓力不大于PN16,t<200℃時,使用20#,30#或不銹鋼等材質;公稱壓力大于PN40時,使用35CrMoA或25CrNloA材質零4稱壓力;大于PN40,t>250時·必須使用級35CrMoA或25CrMoA.按溫度·壓力等級選用密封墊片的材質要依據調節(jié)閥內流通介質種類確定·一般原則是:強氧化劑(如氧氣)不能使用“含碳“的復合密封墊片,如“復合板柔性石墨墊片”不能用。可用“不銹鋼金屬纏繞墊片”等。現(xiàn)在各生產廠對普通非強氧化性介質多提供。金屬包覆的柔性石墨復合墊片。其密封,耐溫、耐壓性能均很好。除低壓、通風管道上,很少再使用石棉橡膠板自制墊片。

調節(jié)閥的選型    調節(jié)閥的型號編制方法不同于通用閥門的型號編制方法(JB/T

308),現(xiàn)有的型號編制方法不能滿足工業(yè)發(fā)展的需要。因此,很多生產商自行編制調節(jié)閥型號編號方法。現(xiàn)推薦兩種方法(見表2-18和表2-19),供參考,可作為用戶訂貨要求。但為了表述清楚,不致含混,用戶在訂貨時,可提出下列工藝參數,由生產商幫助選型。

a.產品位號;

b、產品型號、名稱;

c.公稱尺寸和閥座直徑;

d.公稱壓力或壓力等級;

e閥門連接形式(法蘭、焊接、螺紋);

f.流量系數Cv或Kv值

g.流量特性

h.工作溫度范圍

1.閥體、閥內組件材料

j.執(zhí)行機構型號、行程、彈簧范圍

k閥作用形式(氣開、氣關,電開、砂

1.是否配用閥門定位器及所要求的砂信號

m.附件(手動機構、保位閥、電磁1,空氣過濾減壓閥,行程開關等)

n.電動調節(jié)閥應提出是否配用伺服放大器、操作器。

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