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調節閥概述
發布時間: 17年08月02日 被閱覽數: 次 來源: 作者:admin

調節閥按調節儀表的控制信號,直接調節流體的流量,在過程控制系統中起著十分重要的作用。過程控制系統的調節器、變送器等儀表,使用條件比直接與流體接觸的調節閥要簡單的多。因此,應根據使用條件和用途來選擇調節閥。

選擇調節閥項目有:結構型式、公稱通徑、壓力、溫度、管道連接、上閥蓋型式、流量特性、材料及執行機構等。深入研究各個項目和它們之間的相互關系,是及其重要的。

選擇調節閥必須已知過程控制的各種工藝參數,以及調節儀表、管道連接等基本條件,才能正確地選擇調節閥。

流量特性與閥芯

調節閥的流量特性是在閥兩端壓差不變的情況下,不可壓縮流體通過調節閥的流量與開度之間的關系,這種流量特性叫做固有流量特性,一般用直角坐標來表示。縱軸為開度的百分數,橫軸為該壓差下的流量系數CV值的百分數(或流量百分數)。

典型的固有流量特性有線性特性和等百分比特性。實際上,調節閥控制工藝介質時,開度的變化閥上的壓差也是發生變化的。在這種情況下,調節閥的開度與流量之間的特性曲線就會偏離固有流量特性曲線,我們把這種流量特性叫做實際的流量特性

1.線性流量特性

   線性流量特性,指調節閥的流量與開度成比例關系。CV=KL   (K:常數  L:開度)

2、等百分比流量特性

   等百分比流量特性,指行程變化所引起的流量變化率與此點原來的流量成正比關系。    3、可調范圍

   可調范圍是指調節閥所能控制的最大流量與最小流量的比值。當調節閥上兩端壓差不變時,調節閥的可調范圍稱為固有的可調范圍。    

    在負荷變化大的場合,必須計算出最大流量時的Cv max 和最小流量時的Cv min,然后檢查一下按Cv max 所選擇的調節閥,是否能滿足最小流量的Cv min 要求。

流量特性的選擇:

    選擇的原則是:選擇的流量特性正好與調節對象的特性和調節器的特性相反。這樣,調節系統的綜合特性可接近與線性。但是對于調節閥制造廠來說,實際上不可能都通曉各個工藝流程的管道流阻、儲壓罐及泵類等裝置的特性。用戶是根據掌握的具體資料來選擇調節閥的流量特性,大多選用等百分比流量特性。

選擇基本原則是:

   1、 線性流量特性

  •  壓差變化小,幾乎恒定 。
  • 整個系統的壓力損失大部分分配在閥上(開度變化,閥上壓差變化相對較?。?。
  •  外部干擾小,給定值變化小。(可調范圍要求小的場合)
  • 工藝流程的主要參數的變化呈線性

     2、等百分比流量特性

  • 要求大的可調范圍。
  • 管道系統壓力損失大。
  • 開度變化、閥上壓差變化相對較大。

閥芯型式:

調節閥閥芯有等百分比流量特性和線性流量特性,其幾何形狀有柱塞型、V型缺口和套筒形等。

  • 柱塞型閥芯

   柱塞型閥芯的流量特性,有等百分比特性和線性特性兩種,還有氣密性的嵌聚四氟乙烯閥座的閥芯

  • V型缺口閥芯

   它是三通閥閥芯,流量特性為線性

  • 套筒形閥芯

   籠式閥的流量特性,由套筒窗口幾何形狀決定的。流量特性有等百分比和線性兩種?;褂釁芐緣那毒鬯姆蟻┓ё姆?。

大口徑閥和高溫閥采用分離式套筒,低噪音籠式閥可以降低噪音。

  • 快開特性(兩位式)閥芯

   快開閥芯幾何形狀呈平底器皿形,有表面堆焊司太萊合金的閥芯,也有氣密性的嵌聚四氟乙烯閥座的閥芯。如閥座密封面承受密封壓力太大,可改用線性閥芯,但它的允許壓差不宜太大。

  • 偏心旋轉閥芯

   偏心旋轉閥可調范圍為100:1,固有流量特性接近線性。但在40%開度以內,流量特性近似于等百分比特性,通過變換閥門定位器反饋凸輪,可把這個固有流量特性改變成等百分比特性。另外嵌聚四氟乙烯閥座的閥芯,可達到密封性。

壓力和溫度等級:

閥體是連接在工藝管道上的壓力容器,選擇公稱壓力目的是使閥體長期受到流體溫度、壓力和管道壓力作用,而不損壞。

標準的公稱壓力一般按工藝管道規格的標準來決定。常用的公稱壓力JIS標準到63kg/cm2,ANSI標準到2500磅。

標準的公稱壓力:

    一般來說,閥體壁厚由閥體壁厚強度來決定,而壁厚強度與當時流體溫度下材料許用壓力和流體壓力有關。但是工藝流體條件千變萬化,不可能對這個條件進行計算。

因此,在ANSI B16.5-1997標準規定的標準公稱壓力條件下,壁厚是由某一個選定的設計壓力(7000psi)來決定的。而與材料種類無關,按材料種類確定應力.溫度等級關系。

上閥蓋型式:

    上閥蓋和閥體一樣,也是壓力容器,內裝填料,以防工藝流體泄露。根據填料?;し椒ㄓ朊芊廡褪?,上閥蓋有好幾種結構形式,選用那種結構形式應根據工藝條件而定,但是偏心旋轉閥的上閥蓋和閥體是整天,使用范圍在一定固定的范圍內。

填料:

    填料不僅要有良好的密封性,而且還要有較小的摩擦系數。填料的選擇與工藝流體性質、溫度、壓力有關,還應注意使用方法。

真空:

當流體壓力為負壓(即低于標準大氣壓)場合,石棉填料容易吸入空氣,遇到這種情況,通常要把聚四氟乙烯填料反裝。

低溫:

低溫流體一般用V型聚四氟乙烯填料。但實際上常把V型聚四氟乙烯填料和含浸聚四氟乙烯石棉填料組合使用。

氫氣:

氫氣是一種易燃物質。由于它的比重小,易于泄露,所以,選擇填料應特別小心,采用V型聚四氟乙烯填料和含浸聚四氟乙烯石棉填料組合方式。當流體溫度高于200℃時的場合,大多數采用雙重密封的結構型式。

含有固體顆粒的流體:

V型聚四氟乙烯填料往往因流體中的硬質顆粒收到沖撞、損傷,因此采用組合結構,上半部裝V型聚四氟乙烯填料,下半部裝石棉繩填料來?;ぬ盍?。

墊片:

閥體與上、下閥蓋之間或者籠式閥套筒與閥體之間都要使用墊片。應根據流體條件,來選擇合適的墊片。

籠式閥(公稱壓力≤ANSI600)

    從結構性質上考慮,閥體與上閥蓋之間,用鋸齒形金屬墊片,閥體與套筒之間用纏繞式墊片。

    分離式套筒的籠式閥,下套筒與閥采用螺紋連接,不用墊片。

高壓閥:

    公稱壓力≥ ANSI 900單座閥和籠式閥,閥體與閥座或閥體與套筒采用螺紋連接,中間要加金屬墊片。



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