調節閥又名控製閥,在工業自動化過程控製領域中,通過接受調節控製單元輸出的控製信號,借助動力操作去改變介質流量、壓力、溫度、液位等工藝參數的控製元件。一般由執行機構和閥門組成。
調節閥選型問題分析:
生產過程自動化是大規模工業生產中保證效益和質量的重要手段。在生產過程自動化中,用來控製流體流量的調節閥已遍及石油、化工、電站、輕工、造紙、醫藥、船舶、市政等行業的工業自動化係統中。調節閥在穩定生產、優化控製、維(wei)護(hu)及(ji)檢(jian)修(xiu)成(cheng)本(ben)控(kong)製(zhi)等(deng)方(fang)麵(mian)都(dou)起(qi)著(zhe)舉(ju)足(zu)輕(qing)重(zhong)的(de)作(zuo)用(yong)。因(yin)此(ci),如(ru)何(he)選(xuan)擇(ze)和(he)應(ying)用(yong)好(hao)調(tiao)節(jie)閥(fa),使(shi)調(tiao)節(jie)閥(fa)在(zai)一(yi)個(ge)高(gao)水(shui)平(ping)狀(zhuang)態(tai)下(xia)運(yun)行(xing)是(shi)一(yi)個(ge)關(guan)鍵(jian)的(de)問(wen)題(ti)。以(yi)下(xia)主(zhu)要(yao)對(dui)調(tiao)節(jie)閥(fa)的(de)閃(shan)蒸(zheng)、氣蝕、防止堵塞、嗓音等間題做分析探討。
一、調節閥的閃蒸和氣蝕
qishishiyizhongshuililiudongxianxiang,qishidezhijieyuanyinshiguandaoliutiyinzulidetubianchanshengleshanzhengjikonghua。dangliutiliujingtiaojiefajieliukoushi,liusuturanjijuzengjia,genjuliutinengliangshouhengdinglv,liusuzengjiajingyalibianzhouranxiajiang,chukouyalidadaohuozhediyugailiutisuozaiqingkuangxiadebaohezhengqiyashi,bufenyetijiuqihuaweiqiti,xingchengzhengqiyuqitihunhedexiaoqipao,qiyeliangxianggongcundexianxiang,cijiweishanzhengdexingcheng。ruguoxiayouyalihuifudaogaoyuyetidebaohezhengqiyali,qipaozaigaoyadezuoyongxia,xunsuningjieerpolie,qipaopoliedeshunjianxingchengyigechongjili,cichongjilichongzhuangzaifaxin、fazuohefatishang,shiqibiaomianchanshengsuxingbianxing,xingchengyigegecucaodefengwozhakong,cizhongxianxiangjishikonghua,zhebianshiqishixingchengdeguocheng。yinciqishixianxiangjiangdaozhiyanzhongdezaoyin、振動、材質的破壞等。
1、選型
(1)選用壓力恢複係數小的閥門
在工藝條件允許的情況下盡量選用壓力恢複係數小的閥門,如球閥、蝶閥等。如果工藝條件必須使調節閥的壓差△P>△PT(產生空化的臨界壓差),可以將兩個調節閥串聯起來使用,這樣每個調節閥的壓差△P都小於△PT,空化便不會產生。如果閥的壓差△P小於2.5MPa,一般不會產生氣蝕,即使有氣蝕的產生也不會對材料造成嚴重的損壞。
(2)選用角形調節閥
youyujiaoxingfazhongdejiezhizhijieliuxiangfatineibuxiayouguandaodezhongxin,erbushizhijiechongjitibi,suoyikedadajianshaochongjifatitibidebaoheqipaoshuliang,congerjianruoleshanzhengpohuaili。
2、材料的抗氣蝕性能
從cong氣qi蝕shi的de直zhi接jie結jie果guo看kan,造zao成cheng損sun傷shang是shi因yin為wei材cai料liao硬ying度du不bu足zu以yi抵di抗kang氣qi泡pao破po裂lie而er釋shi放fang的de衝chong擊ji力li,所suo以yi從cong這zhe個ge角jiao度du我wo們men可ke以yi考kao慮lv采cai用yong高gao硬ying度du材cai料liao,一yi般ban常chang用yong的de方fang法fa是shi在zai不bu鏽xiu鋼gang基ji體ti上shang進jin行xing堆dui焊han或huo噴pen焊han司si太tai萊lai合he金jin,在zai流liu體ti氣qi蝕shi衝chong刷shua處chu形xing成cheng硬ying化hua表biao麵mian。當dang硬ying化hua表biao麵mian出chu現xian損sun傷shang後hou,可ke以yi進jin行xing二er次ci堆dui焊han或huo噴pen焊han,這zhe樣yang便bian能neng增zeng加jia設she備bei的de使shi用yong壽shou命ming,同tong時shi也ye減jian少shao了le企qi業ye的de維wei修xiu費fei用yong。
3、調節閥結構
既然空化是因為壓力的突變所引起,而係統要求的壓降又不能降低,可以采用將一次大的壓力突變分解為若幹次的多級閥芯結構(如圖 1),這種結構的閥芯可以把總壓差分成幾個小壓差,逐級降壓,使每一級都不超過臨界壓差。或設計成特殊結構的閥芯、閥座,如迷宮式閥芯、疊片式閥芯等,都可以使高速流體在通過閥芯、閥fa座zuo時shi每mei一yi點dian的de壓ya力li都dou高gao於yu在zai該gai溫wen度du下xia的de飽bao和he蒸zheng汽qi壓ya,或huo使shi液ye體ti本ben身shen相xiang互hu衝chong撞zhuang,在zai通tong道dao間jian導dao致zhi高gao度du紊wen流liu,使shi液ye體ti的de動dong能neng由you於yu相xiang互hu摩mo擦ca而er變bian為wei熱re能neng,可ke減jian少shao氣qi泡pao的de形xing成cheng。
4、氣蝕係數
不同結構形式的閥門有其不同的氣蝕係數,計算公式如下:
氣蝕係數計算公式
式中:H1——閥後(出口)壓力m;
H2——大氣壓與其溫度相對應的飽和蒸氣壓力之差m;
△P——閥門前後的壓差m。
各種閥門由於構造不同,因此允許的氣蝕係數δ也不同,如計算的氣蝕係數大於容許氣蝕係數,則說明可用,不會發生氣蝕。如蝶閥容許氣蝕係數為2.5,則:
當δ>2.5,則不會發生氣蝕。
當2.5>δ>1.5時,會發生輕微氣蝕。
當δ<1.5時,產生振動。
當δ<0.5的(de)情(qing)況(kuang)繼(ji)續(xu)使(shi)用(yong)時(shi),則(ze)會(hui)損(sun)傷(shang)閥(fa)門(men)和(he)下(xia)遊(you)配(pei)管(guan),閥(fa)門(men)的(de)基(ji)本(ben)特(te)性(xing)曲(qu)線(xian)和(he)操(cao)作(zuo)特(te)性(xing)曲(qu)線(xian),對(dui)閥(fa)門(men)在(zai)什(shen)麼(me)時(shi)候(hou)發(fa)生(sheng)氣(qi)蝕(shi)是(shi)看(kan)不(bu)出(chu)來(lai)的(de),更(geng)指(zhi)不(bu)出(chu)來(lai)在(zai)那(na)個(ge)點(dian)上(shang)達(da)到(dao)操(cao)作(zuo)極(ji)限(xian)。通(tong)過(guo)上(shang)述(shu)計(ji)算(suan)則(ze)一(yi)目(mu)了(le)然(ran)。從(cong)上(shang)述(shu)計(ji)算(suan)中(zhong),不(bu)難(nan)看(kan)出(chu)產(chan)生(sheng)氣(qi)蝕(shi)和(he)閥(fa)後(hou)壓(ya)強(qiang) H1 有極大關係,加大 H1 顯然會使情況改變,改善方法:
把閥門安裝在管道較低點。
在閥門後管道上裝孔板增加阻力。
閥門出口開放,直接蓄水池,使氣泡炸裂的空間增大,氣蝕減小。
二、調節閥的堵塞
在泥漿、紙漿、礦漿、shaojiandengchangheyingyongshi,famendusaishichangjiandeguzhangzhiyi。chujiezhibuganjingzaochengdukawai,guandaoneidehanzha,tiexiedengyehuizaochengfamenduka,yinci,zaizhexiegongkuangxiadetiaojiefaxuanxingbixukaolvdaobutongfaxingdefangdugongneng。datiyaokaolvyixiajigefangmian:
(1)流路越光滑,越平穩過渡越好;
(2)根據計算,必要時應縮小閥座直徑,以提高節流速度來提高“自潔”性能;
(3)足夠剛度和推力(力矩)的執行機構;
(4)角(jiao)行(xing)程(cheng)類(lei)的(de)閥(fa)遠(yuan)遠(yuan)好(hao)於(yu)直(zhi)行(xing)程(cheng)類(lei)的(de)閥(fa)。角(jiao)行(xing)程(cheng)的(de)閥(fa)克(ke)服(fu)了(le)直(zhi)行(xing)程(cheng)閥(fa)流(liu)路(lu)複(fu)雜(za)和(he)上(shang)下(xia)導(dao)向(xiang)易(yi)堵(du)卡(ka)的(de)問(wen)題(ti),介(jie)質(zhi)流(liu)經(jing)角(jiao)行(xing)程(cheng)類(lei)的(de)閥(fa),似(si)乎(hu)是(shi)直(zhi)接(jie)流(liu)進(jin)流(liu)出(chu),最(zui)典(dian)型(xing)的(de)就(jiu)為(wei)“O”型球閥,就象直管道一樣,其防堵性能最好,;其次就是全功能超輕型閥、蝶閥等。
三、調節閥的噪音
調節閥上的噪音是石油化工生產中的主要汙染源。防止調節閥噪音應從三方麵人手。
1、振動產生的噪音
振zhen動dong產chan生sheng的de噪zao音yin一yi般ban來lai源yuan於yu閥fa芯xin的de振zhen動dong。如ru當dang閥fa芯xin在zai套tao筒tong內nei水shui平ping運yun動dong時shi,可ke以yi使shi閥fa芯xin與yu套tao簡jian的de間jian隙xi盡jin裏li小xiao或huo者zhe使shi用yong硬ying質zhi表biao麵mian的de套tao筒tong。如ru閥fa芯xin或huo者zhe其qi它ta的de組zu件jian,它ta們men都dou有you一yi個ge固gu有you振zhen動dong頻pin率lv,對dui此ci,可ke以yi通tong過guo專zhuan門men的de鑄zhu造zao或huo鍛duan造zao處chu理li來lai改gai變bian閥fa芯xin的de特te性xing,如ru有you必bi要yao也ye可ke以yi更geng換huan其qi他ta類lei型xing的de閥fa芯xin。如ru由you於yu閥fa芯xin振zhen蕩dang性xing位wei移yi引yin起qi流liu體ti的de壓ya力li波bo動dong而er產chan生sheng的de噪zao音yin,這zhe種zhong情qing況kuang一yi般ban是shi由you於yu調tiao節jie回hui路lu執zhi行xing器qi等deng的de阻zu尼ni因yin素su引yin起qi的de,對dui此ci可ke以yi重zhong新xin調tiao節jie阻zu尼ni係xi數shu或huo者zhe在zai閥fa芯xin位wei移yi方fang向xiang上shang加jia上shang減jian振zhen設she施shi。
2、因高速氣流而產生的氣體動力學嗓音
目前避免氣體動力學噪音有3種方法。首先,要消除噪音源,限製通過調節閥的流體速度;其次,采用特殊結構的閥體,使流體通過閥芯閥座的曲折流路逐漸減速;第3,應采用多孔限流板,它吸收調節閥後的部分壓降,從而降低通過調節閥的流速,從而達到降噪的目的。
3、防止液體動力學噪音
氣蝕發生的同時還出現噪音和振動,這種噪音,也叫液體動力學噪音,如何避免氣蝕現象的發生在前麵已有闡述。
總zong之zhi,調tiao節jie閥fa的de選xuan擇ze要yao因yin地di製zhi宜yi,要yao在zai實shi踐jian的de過guo程cheng中zhong不bu斷duan總zong結jie和he創chuang新xin,使shi被bei調tiao參can數shu得de到dao較jiao好hao地di控kong製zhi效xiao果guo,也ye使shi調tiao節jie閥fa的de使shi用yong壽shou命ming大da大da增zeng長chang。
yishangshikemupiteliutikongzhijishuyouxiangongsishoujidetiaojiefaxuanxingwentifenxi,ruguodajiaduitiaojiefaxuanxingwentifenxihaiyoushenmebulijiededifang,huanyinglaidianzixun。