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| 1 调节阀 组成与分类 调节阀又称控制阀,是执行器 主要类型, 接受调节控制单元输出 控制信号,借助动力操作去改变流体流量。调节阀一般由执行机构和阀门组成。 按其所配执行机构使用 动力,调节阀可以分为气动、电动、液动三种,即以压缩空气为动力源 气动调节阀,以电为动力源 电动调节阀,以液体介质(如油等)压力为动力 电液动调节阀,另外,按其功能和特性分,还有电磁阀、电子式、智能式、现场总线型调节阀等。调节阀 产品类型很多,结构也多种多样, 还 不断更新和变化。一般来说阀是通用 ,既可以与气动执行机构匹配,也可以与电动执行机构或其他执行机构匹配。
2 调节阀类型 选择 2.1 调节阀 阀体类型选择阀体 选择是调节阀选择中最重要 环节。
调节阀阀体种类很多,常用 有直通单座、直通双座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋转、蝶形、套筒式、球形等10种。 选择阀门之前,要对控制过程 介质、工艺条件和参数进行细心 分析,收集足够 数据,了解系统对调节阀 要求, 所收集 数据来确定所要使用 阀门类型。 具体选择时,可从以下几方面考虑:
(1)阀芯形状结构主要 所选择 流量特性和不平衡力等因素考虑。
(2)耐磨损性当流体介质是含有高浓度磨损性颗粒 悬浮液时,阀芯、阀座接合面每一次关闭都会受到严重摩擦。 阀门 流路要光滑,阀 内部材料要坚硬。
(3)耐腐蚀 介质具有腐蚀性, 能满足调节功能 情况下,尽量选择结构简单阀门。
(4)介质 温度、压力当介质 温度、压力高且变化大时,应选用阀芯和阀座 材料受温度、压力变化小 阀门。
(5) 防止闪蒸和空化闪蒸和空化只产生 液体介质。 实际生产过程中,闪蒸和空化 影响流量系数 计算,还会形成振动和噪声,使阀门 使用寿命变短, 选择阀门时应防止阀门产生闪蒸和空化。
2.2 调节阀执行机构 选择
2.2.1 输出力 考虑 执行机构 是何种类型,其输出力都是用于克服负荷 有效力(主 指不平衡力和不平衡力矩加上摩擦力、密封力、重力等有关力 作用)。 , 使调节阀正常工作,配用 执行机构要能产生足够 输出力来克服各种阻力,保证高度密封和阀门 开启。
双作用 气动、液动、电动执行机构,一般都没有复位弹簧。作用力 大小与它 运行方向无关, ,选择执行机构 关键 弄清最大 输出力和电机 转动力矩。 单作用 气动执行机构,输出力与阀门 开度有关,调节阀上 出现 力也将影响运动特性, 要求 整个调节阀 开度范围建立力平衡。
2.2.2 执行机构类型 确定 对执行机构输出力确定后, 工艺使用环境要求,选择相应 执行机构。 现场有防爆要求时,应选用气动执行机构,且接线盒为防爆型,不能选择电动执行机构。 没有防爆要求,则气动、电动执行机构都可选用,但从节能方面考虑,应尽量选用电动执行机构。 液动执行机构,其使用 气动、电动执行机构广泛,但具有调节精度高、动作速度快和平稳 特点, , 某些情况下, 达到较好调节效果,必须选用液动执行机构,如发电厂透明机 速度调节、炼油厂 催化装置反应器 温度调节控制等。
3 调节阀 作用方式选择 调节阀 作用方式 选用气动执行机构时才有,其作用方式 执行机构正反作用和阀门 正反作用组合形成。组合形式有4种即正正(气关型)、正反(气开型)、反正(气开型)、反反(气关型), 这四种组合形成 调节阀作用方式有气开和气关两种。 调节阀作用方式 选择,主要从三方面考虑:a)工艺生产安全;b)介质 特性;c)保证产品质量,经济损失最小。
4 调节阀流,特性 选择
调节阀 流量特性是指介质流过阀门 相对流量与位移(阀门 相对开度)间 关系,理想流量特性主要有直线、等百分比(对数)、抛物线和快开等4种,特性曲线和阀芯形状如图1和图2所示。常用 理想流量特性 直线、等百分比(对数)、快开三种。抛物线流量特性介于直线和等百分比之间,一般可用等百分比特性来代替,而快开特性主要用于二位调节及程序控制中, 调节阀特性 选择实际上是直线和等百分比流量特性 选择。
调节阀流量特性 选择可以 理论计算,但所用 方法和方程都很复杂。目前多采用经验准则,具体从下几方面考虑: ①从调节系统 调节质量分析并选择; ②从工艺配管情况考虑; ③从负荷变化情况分析。
选择好调节阀 流量特性,就可以 其流量特性确定阀门阀芯 形状和结构,但 像隔膜阀、蝶阀等, 它们 结构特点,不可能用改变阀芯 曲面形状来达到所需要 流量特性,这时,可 改变所配阀门定位器 反馈凸轮外形来实现。
5 调节阀口径 选择 调节阀口径 选择和确定主要依据阀 流通能力即Cv。 各种工程 仪表设计和选型时,都要对调节阀进行Cv计算,并提供调节阀设计说明书。从调节阀 Cv计算到阀 口径确定,一般需经以下步骤:
1)计算流量 确定。现有 生产能力、设备负荷及介质 状况,决定计算流量 Qmax和Qmin。
2)阀前后压差 确定。 已选择 阀流量特性及系统特点选定S(阻力系数),再确定计算压差。
3)计算Cv。 所调节 介质选择合适 计算公式和图表,求 Cmax和Cmin。
4)选用Cv。 Cmax, 所选择 产品标准系列中选取>Cmax且 最接近 一级C。
5)调节阀开度验算。一般要求最大计算流量时 开度≯90%,最小计算流量时 开度≮10%。
6)调节阀实际可调比 验算。一般要求实际可调比≮10。
7)阀座直径和公称直径 确定。验证合适后, C确定。
6 结束语 调节阀 选择是非常细致 工作, 要有扎实 专业理论知识,还要有丰富实践经验。选择 好 有利于调节控制回路PID参数 整定,使被调参数 到较好 控制效果,也使调节阀 使用寿命大大增长。调节阀 选择要因 制宜,并非一成不变,要 实践 过程中不断总结和创新,特别 机电一体化技术、计算机和数字信息技术 应用,调节阀 结构功能变 更好、更全面,为选择调节阀提供了极大 方便。 |
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