浅析调节阀选型应该注意的几个方面.docx

1、浅析调节阀选型应该注意的几个方面浅析调节阀选型应该注意的几个方面一、根据工艺条件，选择合适的结构形式和材质1. 如何选择调节阀的型式（1）调节阀前后压差较小，要求泄漏量较小，一般可选用单座阀。（2）调节低压差、大流量的气体，可选用蝶阀。（3）调节强腐蚀性流体，可选用隔膜阀。（4）既要求调节又要求切断，可选用偏心旋转阀。（5）噪声较大时可选用套筒阀。2. 如何选择调节阀的材质（1）一般应选铸钢。（2）使用要求不高时（120、1.6 MPa以下）也可选用铸铁。（3）高温（450600 ）或低温（-60 +250）场合应选用1Cr18Ni9Ti。（4）高压（2232 MPa）场合应选用锻钢，1Cr1

2、8Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo3Ti。（5）强腐蚀介质应选1Cr18Ni9Ti。二、根据工艺对象的特点，选择合适的流量特性调节阀的流量特性是介质流过调节阀的相对流量与相对位移（调节阀的相对开度）间的关系，一般来说改变调节阀的阀心与阀座的流通截面，便可控制流量，但实际上由于多种因素的影响，如在节流面积变化的同时，还发生阀前后压差的变化，而压差的变化又将引起流量的变化。在阀前后压差保持不变时，调节阀的流量特性称为理想流量特性；调节阀的结构特性是指阀心位移与流体流通截面积之间的关系，它纯粹由阀心大小和几何形状决定，与调节阀几何形状有关外，还考虑了在压差不变的情况下流量系数的影响，因此，调节阀的

3、理想流量特性与结构特性是不同的。理性流量特性主要有线性、等百分比、抛物线及快开四种。在实际生产应用过程中，调节阀前后压差总是变化的，这时的流量特性称为工作流量特性，因为调节阀往往和工艺设备串联或并联使用，流量因阻力损失的变化而变化，在实际工作中因阀前后压差的变化而使理想流量特性畸变成工作特性。调节阀的理想流量特性，在生产中常用的是直线、等百分比、快开三种，抛物线流量特性介于直线与等百分比之间，一般可用等百分比来代替，而快开特性主要用于二位式调节及程序控制中，因此，调节阀的特性选择是指如何选择直线和等百分比流量特性。目前调节阀流量特性的选择多采用经验准则，可从下述几个方面考虑。1. 从调节系统的

4、质量分析热交换器的自动调节系统如图所示，它是由调节对象、变送器、调节仪表和调节阀等环节组成。图中K1为变送器的放大系数， K2为调节仪表的放大系数，K3为执行机构的放大系数， K4为调节阀的放大系数，K5为调节对象的放大系数。很明显，系统的总放大系数K为：K=K1K2K3K4K5图热交换器自动调节系统K1、K2、K3、K4、K5分别为变送器、调节仪表、执行机构、调节阀、调节对象的执行放大系数，在负荷变动的情况下，为使调节系统仍能保持预定的品质指标；则希望总的放大系数在调节系统的整个操作围保持不变。通常，变送器、调节器（已整定好）和执行机构的放大系数是一个常数，但调节对象的放大系数却总是随着操作

5、条件变化而变化，所以对象的特性往往是非线性的。因此，适当选择调节阀的特性，以阀的放大系数的变化来补偿调节对象放大系数的变化，而使系统的总放大系数保持不变或近似不变，从而提高调节系统的质量。因此，调节阀流量特性的选择应符合：K4K5 =常数对于放大系数随负荷的加大而变小的现象，假如选用放大系数随负荷加大而变大的等百分比特性调节阀，便能使两者相互抵消，合成的结果，使总放大系数保持不变，近似于线性。当调节对象的放大系数为线性时，则应采用直线流量特性，使总放大系数保持不变。2. 从工艺配管情况考虑调节阀总是与管道、设备等连在一起使用，由于系统配管情况的不同，配管阻力的存在引起调节阀上压降的变化，因此，

6、阀的工作流量特性与阀的理想流量特性也有差异。必须根据系统特点来选择希望得到的工作特性，然后再考虑配管情况来选择相应的理想特性。调节阀、全部工艺设备和管路系统上的压差，称为系统总压差。调节阀全开时阀前后压差pmin与系统总压差p之比称为S 值，即S=pmin/p考虑工艺配管情况，可参照下表选择相应的理想特性。从上表可以看出，当S= 10.6之间时，所选理想特性与工作特性一致。当S=0.60.3 时，若要求工作特性是线性的应选等百分比，这是因为理想特性为等百分比特性的阀，当S=0.60.3时，经畸变的工作特性已经接近线性了；当要求的工作特性为等百分比时，那么其理想曲线应比它更凹一些，此时可通过阀门

7、定位器凸轮外廓曲线来补偿或采用双曲线特性来解决。当S 0.3 时，直线特性已严重畸变为快开特性而不利于调节，既使是等百分比理想特性，工作特性也已严重偏离理想特性接近于直线特性，虽然仍能进行调节，但它的调节围已大大减小，所以一般不希望S 值小于0.3。确定阻力比S 的大小，应从两个方面考虑：首先应保证调节性能，S值越大，工作特性畸变越小，对调节有利；但S 越大说明调节的压差损失越大，造成不必要的动力消耗。一般设计时取S = 0.30.5 之间，对于高压系统考虑到节约动力，允许S= 0.15。对于气体介质，因阻力损失较小，一般S 值都大于0.5。3. 从负荷变化情况分析直线特性调节阀在小开度时流量

8、相对变化值大，过于灵敏容易引起振荡，使阀心、阀座极易受到破坏，在S值小，负荷变化大的场合不宜采用。等百分比调节阀的放大系数随调节阀行程增加而增加，流量相对变化值是恒定不变的，因此它对负荷波动有较强的适应性，无论在满负荷或半负荷生产时，都能很好的调节，从制造角度来看也并不困难，因此在生产过程中等百分比是应用最广泛的一种。三、根据工艺操作参数，选择合理的调节阀尺寸选定了调节阀的类型和特性之后，就可进一步决定它的尺寸。流通能力是确定调节阀口径的重要依据，从工艺提供数据到算出流通能力，直到阀的口径确定，需经以下几个步骤：1. 计算流量的确定根据现有的生产能力、设备负荷及介质状况来计算最大流量Qmax和

9、最小流量Qmin。在计算C 值时应按最大流量来考虑，最大流量考虑过多的余量时，使调节阀口径偏大；这不但造成经济上的浪费，而且更不利的是使调节阀经常工作在小开度，可调比减小，调节性能变坏，严重时甚至引起振荡，因而大大降低了阀的使用寿命。在选择最大流量时，应根据对象负荷的变化及工艺设备的生产能力来合理确定。对于调节质量要求高的场合，更应以现有的工艺条件来选择最大流量，但也要注意不能片面强调调节质量，以致当负荷变化以及当现有生产设备经过技改或扩建，当生产能力稍有提高，调节阀就不能适应，即需更换。也就是说，应当兼顾当前与今后在一定的围扩大生产能力这两方面的因素，然后合理地确定最大计算流量。2. 计算压

10、差的决定根据已选择调节阀的流量特性及系统特点选择S值，然后决定计算压差。要使调节阀能起到调节作用，就必须在阀前后有一定的压差，阀上的压差占整个系统压差的比值越大，则调节流量特性的畸变就越小，调节性能就能得到保证，但是阀前后压差越大，即阀上的压力损失越大，所消耗的动力越多。因此必须兼顾调节性能和动力消耗，合理地计算压差。系统总压差是指系统中包括调节阀在的与流量有关的动能损失，如弯头、管件、节流装置、工艺装置、手动阀门等局部阻力上的压力损失。（1）选择调节阀的计算压差主要是根据工艺管路、设备等组成系统的总压降大小及变化情况来选择，其步如下：1）选择系统的两个恒压点，把离调节阀前后最近且压力基本稳定

11、的两个设备作为系统的计算围。2）计算系统各项局部阻力（除调节阀外）所引起的压力损失的总和pF，按最大流量分别进行计算，并求出它们的总和。3）选取S值。S值应为调节阀全开时阀上压差pV和系统中压力损失总和（在最大流量时）之比，即S=pV/（pV +pF）S值一般不小于0.3，通常选S=0.30.5。对于高压系统，考虑到节约动力消耗，允许降低到S=0.15。对于气体介质，由于阻力损失较小，调节阀上压差所占的分量较大，一般S 值都大于0.5。但在低压及真空系统中，由于允许压力损失较小，所以仍在0.30.5 之间为宜。4）求取调节阀压差pV，按求出的pF及选定的S 值。由下式求出pV即pV=SpF/（

12、1-S）考虑到系统设备中静压经常波动影响阀上压差的变化，使S 值进一步下降，如锅炉给水调节系统，锅炉压力波动就会影响调节阀上的压差变化。此时计算压差还应增加系统设备中静压p 的5%10%，即pV=SpF/1-S）+0.050.1）p这里必须注意，在确定计算压差时，要尽量避免汽蚀和噪声。（2）减小和防止汽蚀，可以从以下几个方面考虑：1）压差避免空化汽蚀的最根本方法，是使调节阀的使用压差p 低于不产生汽蚀的最大压差pC。但要做到这一点比较困难。一般来说，当阀上压差p 100 mm 的双座阀，阀两端压降p10 MPa 或入口压力p110 MPa 的场合。（3）分程调节系统和调节阀运行时需要改变气开、

13、气关的场合。（4）需要改变流量特性的场合。（5）调节器比例带很宽，但又要求阀对小信号响应时。（6）采用无弹簧机构的调节阀，例如比例式气动活塞执行机构等。六、结束语此外还需考虑调节阀的外泄问题，注意密封垫片的选择。四氟填料，因为工作温度在-40+250围，当温度上、下限变化较大时，其密封性能便会明显下降，老化快，寿命短，柔性石墨填料可克服这些缺点，使用寿命长。但石墨填料的回差大，最初使用时会产生爬行现象，对这方面必须有所考虑。采用石棉板作密封垫片，在高温下，其密封性能较差，寿命也短，容易引起外泄；缠绕垫片、“O”形环在高温、高压下密封性能较好。总之，调节阀选型所涉及的问题还比较多，希望通过本文的叙述能对广行在调节阀的应用方面有所帮助，不当之处给予批评和指教。参考文献克勤. 气动调节仪表，北京：化学工业，1985