點擊次數:810 發布時間:2012-10-23
1 選型
調節閥選型最基本的條件是要滿足生產過程的溫度、壓力、液位、流量及密封性要求,閥門的工作壓差 < 需用壓差。還需考慮閥門的使用壽命、可靠性、動作速度、流量特性、作用方式、流向、執行機構形式、輸出力矩、剛度、彈簧範圍、材質及經濟性等。在滿足過程控製要求的前提下,所選的閥門應簡單、可靠、價廉、壽命長、維修方便和備件來源及時可靠。避免單純追求好的結構、材質和附件,而忽略了對可靠性和經濟性的考慮。
豐泉調節閥選型應提供的工藝參數有溫度和壓力,正常流量時的壓差及切斷時的壓差,流體特性有腐蝕性、粘度、溫度變化對流體特性的影響,係統要求有泄漏量、可調比、動作速度、頻率、線性及噪聲等參數。
在電廠自動控製係統中,
調節閥是常見的一種執行器。自動控製係統中先進的控製理論、卓越的設計理念、獨特的控製算法和複雜的控製策略均由執行器對被控對象進行作用的。因此,正確選取調節閥的結構形式、流量特性和流通能力,以及執行機構的輸出力矩、推力與行程,對於自動控製係統的安全性、穩定性、經濟性和可靠性有著十分重要的作用。選型與計算相比,選型的難度更大,出現的問題更多,對此應該特別重視。
3 調節閥分類
調節閥按結構特征可分為 9 大類。
① 直通單座調節閥 該閥應用最廣,具有泄漏小,許用壓差小,流路複雜,結構簡單的特點,故適用於密封要求嚴格,工作壓差小的場合,但小規格的閥(DN < 20mm)也可用於壓差較大的場合。應用中應注意校對許用壓差,防止閥門關不嚴。
② 直通雙座調節閥 該(gai)閥(fa)具(ju)有(you)泄(xie)漏(lou)大(da),許(xu)用(yong)壓(ya)差(cha)大(da)的(de)特(te)點(dian),故(gu)適(shi)用(yong)於(yu)泄(xie)漏(lou)要(yao)求(qiu)不(bu)嚴(yan),工(gong)作(zuo)壓(ya)差(cha)大(da)的(de)場(chang)合(he),選(xuan)型(xing)時(shi)應(ying)注(zhu)意(yi)該(gai)閥(fa)泄(xie)漏(lou)量(liang)大(da)是(shi)否(fou)能(neng)滿(man)足(zu)過(guo)程(cheng)控(kong)製(zhi)要(yao)求(qiu)。
③ 套筒閥 套筒閥分為單密封和雙密封 2 種zhong結jie構gou,前qian者zhe類lei似si於yu單dan座zuo閥fa,適shi用yong於yu單dan座zuo閥fa場chang合he。後hou者zhe類lei似si於yu雙shuang座zuo閥fa,適shi用yong於yu雙shuang座zuo閥fa場chang合he。套tao筒tong閥fa還hai具ju有you穩wen定ding性xing好hao,裝zhuang卸xie方fang便bian的de特te點dian,但dan價jia格ge比bi單dan和he雙shuang座zuo閥fa高gao 50%~200%,還需要專用的纏繞密封墊。該閥是僅次於單和雙座閥而應用較為廣泛的閥門。
④ 角型閥 節流形式相當於單座閥,但閥體流路簡單,適用於泄漏要求小,壓差小的及要求直角配管的場合。
⑤ 三通閥 它具有 3 個通道,可代替 2 個直通單座閥用於分流和合流及兩相流溫度差 ≤ 150℃ 的場合。當 DN ≤ 80mm 時,合流閥可用於分流場合。
⑥ 隔膜閥 流路簡單,隔膜具有一定的耐蝕性能,適用於帶雜質的介質、弱腐蝕介質的 2 位切斷場合。
⑦ 蝶閥 它相當於取一直管段做閥體,且閥體又相當於閥座,故“自潔”性能好,體積小,質量輕,適用於帶雜質的介質和大口徑、大流量和高壓差的場合。當 DN>300mm 時,通常選用蝶閥。
⑧ 球閥 O 形球閥全開時為無阻調節閥,“自潔”性能最佳,適用於雜質較多及含纖維介質的兩位切斷場合。V 形球閥具有近似等百分比的調節特性,適用於帶雜質和含纖維介質可調比較大的調節場合,但該閥價格較高。
⑨ 偏心旋轉閥 該閥介於蝶閥和球閥之間,“自潔”性能好,調節性能好,亦可切斷,故適用於帶雜質的介質和泄漏要求小的調節場合,但該閥價格較高。
這 9 類產品中,前 6 種為直行程調節閥,後 3 種為角行程調節閥。用戶必須弄清楚它們的特點和注意事項。各類變型和改進型產品都是以這 9 類產品為基礎的,弄清這 9 大類產品就容易掌握其他產品的應用了。
4 閥蓋與閥杆密封
通常情況下,介質溫度 <200℃ 時,閥杆密封選用 V 形四氟填料,普通型閥蓋。介質溫度 <450℃ 時,閥杆密封選用 V 形四氟填料,但必須是散熱閥蓋。對直行程類閥,若帶有定位器附件時,對介質溫度 ≤450℃ 高溫閥,仍可選用普通型閥蓋,但閥杆密封必須選用石墨填料。介質溫度 >400℃ 時,需選用散熱型閥蓋,閥杆密封為石墨填料。為增加閥杆密封的可靠性,可選用雙層填料結構。
5 選材
① 閥體 閥體耐壓等級、使用溫度、耐腐蝕性能等方麵應不低於工藝連接管道要求,並優先選用定型產品。水蒸汽、含水較多的濕氣體介質和環境溫度低於 -20℃ 時,不宜選用鑄鐵閥門。
② 內件 非腐蝕性介質一般選用 1Cr18Ni9Ti 或其他不鏽鋼。對汽蝕和衝蝕較為嚴重,其介質在直角坐標係中的溫度與壓差曲線上,溫度為 300℃,壓差為 115MPa 兩(liang)點(dian)連(lian)線(xian)以(yi)外(wai)的(de)區(qu)域(yu)時(shi),應(ying)選(xuan)用(yong)耐(nai)磨(mo)材(cai)料(liao),如(ru)鈷(gu)基(ji)合(he)金(jin)或(huo)表(biao)麵(mian)堆(dui)焊(han)史(shi)太(tai)萊(lai)合(he)金(jin)等(deng)。對(dui)硬(ying)密(mi)封(feng)切(qie)斷(duan)閥(fa),為(wei)提(ti)高(gao)密(mi)封(feng)麵(mian)可(ke)靠(kao)性(xing),應(ying)選(xuan)用(yong)耐(nai)磨(mo)合(he)金(jin)。當(dang)密(mi)封(feng)要(yao)求(qiu)十(shi)分(fen)嚴(yan)格(ge)時(shi),應(ying)選(xuan)用(yong)軟(ruan)密(mi)封(feng)(四氟、橡膠)。
③ 溫度 當介質溫度 <-60℃ 時,選用銅或 1Cr18Ni9Ti。溫度在 450~600℃ 時,選用鈦或鉬不鏽鋼。當介質溫度 >600℃ 時,應選用耐高溫高強度合金。
6 定位器
在如下情況應選用定位器:
電動儀表控製氣動閥,且為慢速響應係統時。
需要提高薄膜執行機構輸出力的場合。
緩慢過程需要提高調節閥響應速度的場合,如溫度、液位及分析等參數。
需要克服摩擦力,減小過大的回差造成調節品質差的場合,如低溫或采用柔性石墨填料的調節閥。
調節器比例帶很寬,但又要求閥小信號有響應時,采用無彈簧執行機構調節的係統。帶定位器適用的閥,通常選用 20~100kPa 的彈簧,但為了提高輸出力,可選用氣源壓力 PS=250kPa。對氣開閥可選用 60~180kPa 的彈簧,以增加起點執行機構的輸出力。對氣閉閥可選用 20~100kPa 的彈簧,以增加關閉時執行機構輸出力。
7 安裝
① 一般要求 調節閥應垂直立式安裝在水平管道上,公稱通徑 DN≥50mm 的調節閥,其閥前後管道上應有永久性支架。閥門的安裝位置應方便操作維修,必要時應設置平台,上、下xia部bu分fen還hai應ying留liu有you足zu夠gou的de空kong間jian,以yi便bian在zai維wei修xiu時shi取qu下xia執zhi行xing機ji構gou和he閥fa內nei件jian,以yi及ji閥fa的de下xia法fa蘭lan和he堵du蓋gai。當dang調tiao節jie閥fa安an裝zhuang在zai振zhen動dong場chang合he時shi,應ying考kao慮lv防fang振zhen措cuo施shi。未wei安an裝zhuang閥fa門men定ding位wei器qi的de調tiao節jie閥fa,膜mo頭tou上shang最zui好hao安an裝zhuang指zhi示shi控kong製zhi信xin號hao的de小xiao型xing壓ya力li表biao。調tiao節jie閥fa應ying先xian檢jian查zha校xiao驗yan,並bing在zai管guan道dao吹chui掃sao後hou安an裝zhuang,其qi連lian接jie形xing式shi應ying符fu合he製zhi造zao廠chang產chan品pin說shuo明ming書shu的de規gui定ding。
② 安全性 閥門在操作的各個環節中(即安裝、試驗、操作和維修),應ying首shou先xian注zhu意yi人ren員yuan和he設she備bei的de安an全quan性xing。由you於yu閥fa門men切qie斷duan後hou,其qi壓ya力li還hai可ke保bao持chi一yi段duan時shi間jian,因yin此ci應ying有you降jiang壓ya的de安an全quan措cuo施shi,如ru安an裝zhuang放fang空kong閥fa或huo排pai放fang閥fa。對dui液ye體ti介jie質zhi,應ying安an裝zhuang一yi個ge能neng夠gou限xian製zhi流liu量liang的de放fang空kong閥fa,以yi防fang過guo快kuai打da開kai放fang空kong閥fa時shi水shui擊ji所suo造zao成cheng的de危wei害hai。對dui蒸zheng汽qi管guan線xian,在zai接jie近jin調tiao節jie閥fa的de上shang下xia兩liang端duan應ying當dang保bao溫wen。壓ya力li波bo動dong嚴yan重zhong的de地di方fang,應ying安an裝zhuang管guan線xian緩huan衝chong器qi。
③ 配管 調節閥配管通徑盡量與閥通徑一致,其入口直管段長度 >10 倍管道通徑,出口直管段應為 3~5 倍管道通徑。閥門進出口取壓點的位置為閥前 2 倍管道通徑與閥後 3 倍管道通徑處。調節閥在管道上必須按流動方向箭頭安裝,避免過大的安裝應力。
④ 手動操作 閥門的安裝位置應便於人工操作,並應讓操作人員能夠看到指示器(如液位計)上顯示的參數,還應考慮卸下調節閥手輪機構和定位器等附件的側麵空間。
對大口徑和高空安裝的調節閥,要考慮到維護時操作人員有卸下連接螺栓的位置和操作人員的工作位置。
⑤ 信號配件 調節閥信號的配管和配線方案應滿足調節係統的要求。配管宜采用 <6×1 紫銅管,大膜頭調節閥和氣動閥宜采用 <8×1 紫銅管。
8 現場檢測
調節閥的性能指標很多,除安裝前核對產品的檢定和測試證明書外,還應在現場對如下項目進行重點檢測和調校。
① 基本誤差 將 20~100kPa 信號平穩地增大或減小,輸入氣室(或定位器)內,測量各點所對應的行程值,計算出信號 2 行程關係與理論值之間的各點誤差,其最大值即為基本誤差。試驗點應按信號範圍的 0%、25%、50%、75% 和 100% 5 個點進行,測量儀表基本誤差應限於被測閥門基本誤差限的 1/4。
② 回差與始終點偏差 回差與始終點偏差的檢測方法與基本誤差檢測方法相同。在同一輸入信號上測得的正反行程的最大差值即回差。信號上限(始點)處的基本誤差即為始點偏差。信號下限(終點)處的基本誤差即為終點偏差。
③ 泄漏試驗 通常試驗介質為常溫水,當閥的壓差小於 350kPa 時,實驗壓力按 350kPa 做,當閥的工作壓差大於 350kPa shianyunxuyachazuo。shiyanjiezhiyinganguidingliuxiangjinrufanei,fachukoukezhijieliantongdaqihuolianjiechukoutongdaqidediyatousunshideceliangzhuangzhi,zaiquerenfahexiayougelianjieguanwanquanchongmanjiezhihou,fangkecequxielouliang。duizhuyaofamen,haiyaozuoqiangyashiyan。
④ 附件 對配套定位器的閥,在運輸和安裝過程中,很容易碰動定位器的反饋板和氣源接頭。因此,在安裝和投運前均應現場調試。
9 現場維護
調節閥bixujinxingjingchangweihuhedingqijianxiu,youqiduishiyongtiaojianeliehezhongyaochanghegengyingzhongshiweixiugongzuo。duiyushiyongzaigaoyachahefushixingjiezhichanghedetiaojiefa,fatineibihegemojingchangshoudaojiezhidechongjihefushi,yingzhongdianjianzhanaiyajinaifushiqingkuang。gudingfazuoyongdeluowen,qineibiaomianyishoufushiershifazuosongdong,yingzhongdianjianzhacibuwei。duigaoyachaxiagongzuodefahaiyingjianzhafazuomifengmianshifoubeichongshiheqishi。fabanshoujiezhidechongshuahefushizuiyanzhong,jianxiushiyaorenzhenjianzhafabanshifoubeifushihemosun。zaigaoyachadeqingkuangxia,fabanyinqishimosungengyanzhong。jianzhamopian、O 形圈、聚四氟乙烯填料、密封潤滑油脂和其他密封墊是否裂化或老化,配合麵是否損壞,必要時應更換。檢查附件以保證調節閥正常運行。
10 常見故障處理
調節閥現場常見問題是關不嚴,打不開,回差大,泄漏大,振動和振蕩等。
① 閥瓣關不嚴 對氣閉閥解決辦法是增大氣源壓力或調鬆彈簧預緊力(即降低氣室外起點壓力)。對氣開閥的解決方法是增大彈簧預緊力,同時增大氣源壓力。
② 推杆動作遲鈍或不動作 檢驗膜片、滾動膜片和墊片是否老化或破裂引起漏氣。
③ 回差大 推杆是否彎曲,填料壓蓋是否壓得太緊,尤其是石墨填料,閥瓣導向是否有傷。解決辦法是更換閥杆、填料和強力執行機構,並增大導向間隙。
④ 閥的全行程不夠 鬆開閥杆連接螺母,將閥杆向外旋或向內伸。使全行程偏差值超過允許值,再將螺母並緊。
⑤ 閥小開度穩定性差 現場首先檢查是否流向裝反了,或閥選得太大。解決辦法改流開安裝,縮小閥芯尺寸。
⑥ 閥的動作不穩定 定位器故障、輸出管線漏氣、執行機構剛度小或流體壓力變化造成推力不足。解決辦法是維修定位器和管線,改用剛度大的執行機構。
⑦ 泄漏量大 jianzhamifengmianshifouhuashang,fazuoyufaganlianjieluowenshifousongdong,faguanbishiyachashifoudayuzhixingjigoudeshuchuli。jiejuebanfashigenghuanmifengmian,bingjinfazuo,genghuangaoshuchulidezhixingjigou。
⑧ 急劇振動 當所選閥頻率與係統頻率相同時,便會發生急劇振動,發生這種現象的幾率約 1%。解決辦法是更換不同結構的閥。
⑨ 振蕩 是由於閥處於小開度工作或流向為流閉型所致。解決辦法是避免小開度工作,改流開型工作。
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