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調(diào)節(jié)閥組成分類與應(yīng)用

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-21     來源:[標(biāo)簽:出處]     作者:[標(biāo)簽:作者]     瀏覽次數(shù):138
核心提示:

  1 調(diào)節(jié)閥的組成與分類 

    調(diào)節(jié)閥又稱控制閥,是執(zhí)行器的主要類型,通過接受調(diào)節(jié)控制單元輸出的控制信號,借助動力操作去改變流體流量。調(diào)節(jié)閥一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門組成。如果按其所配執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用的動力,調(diào)節(jié)閥可以分為氣動、電動、液動三種,即以壓縮空氣為動力源的氣動調(diào)節(jié)閥,以電為動力源的電動調(diào)節(jié)閥,以液體介質(zhì)(如油等)壓力為動力的電液動調(diào)節(jié)閥,另外,按其功能和特性分,還有電磁閥、電子式、智能式、現(xiàn)場總線型調(diào)節(jié)閥等。調(diào)節(jié)閥的產(chǎn)品類型很多,結(jié)構(gòu)也多種多樣,而且還在不斷更新和變化。一般來說閥是通用的,既可以與氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)匹配,也可以與電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)或其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)匹配。

    2 調(diào)節(jié)閥類型的選擇

    2.1 調(diào)節(jié)閥的閥體類型選擇閥體的選擇是調(diào)節(jié)閥選擇中最重要的環(huán)節(jié)。

    調(diào)節(jié)閥閥體種類很多,常用的有直通單座、直通雙座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋轉(zhuǎn)、蝶形、套筒式、球形等10種。在選擇閥門之前,要對控制過程的介質(zhì)、工藝條件和參數(shù)進(jìn)行細(xì)心的分析,收集足夠的數(shù)據(jù),了解系統(tǒng)對調(diào)節(jié)閥的要求,根據(jù)所收集的數(shù)據(jù)來確定所要使用的閥門類型。在具體選擇時(shí),可從以下幾方面考慮:

    (1)閥芯形狀結(jié)構(gòu)主要根據(jù)所選擇的流量特性和不平衡力等因素考慮。

    (2)耐磨損性當(dāng)流體介質(zhì)是含有高濃度磨損性顆粒的懸浮液時(shí),閥芯、閥座接合面每一次關(guān)閉都會受到嚴(yán)重摩擦。因此閥門的流路要光滑,閥的內(nèi)部材料要堅(jiān)硬。

    (3)耐腐蝕由于介質(zhì)具有腐蝕性,在能滿足調(diào)節(jié)功能的情況下,盡量選擇結(jié)構(gòu)簡單閥門。

    (4)介質(zhì)的溫度、壓力當(dāng)介質(zhì)的溫度、壓力高且變化大時(shí),應(yīng)選用閥芯和閥座的材料受溫度、壓力變化小的閥門。

    (5) 防止閃蒸和空化閃蒸和空化只產(chǎn)生在液體介質(zhì)。在實(shí)際生產(chǎn)過程中,閃蒸和空化不僅影響流量系數(shù)的計(jì)算,還會形成振動和噪聲,使閥門的使用壽命變短,因此在選擇閥門時(shí)應(yīng)防止閥門產(chǎn)生閃蒸和空化。

    2.2 調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇

    2.2.1 輸出力的考慮

    執(zhí)行機(jī)構(gòu)不論是何種類型,其輸出力都是用于克服負(fù)荷的有效力(主要是指不平衡力和不平衡力矩加上摩擦力、密封力、重力等有關(guān)力的作用)。因此,為了使調(diào)節(jié)閥正常工作,配用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)要能產(chǎn)生足夠的輸出力來克服各種阻力,保證高度密封和閥門的開啟。

    對于雙作用的氣動、液動、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu),一般都沒有復(fù)位彈簧。作用力的大小與它的運(yùn)行方向無關(guān),因此,選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵在于弄清最大的輸出力和電機(jī)的轉(zhuǎn)動力矩。對于單作用的氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu),輸出力與閥門的開度有關(guān),調(diào)節(jié)閥上的出現(xiàn)的力也將影響運(yùn)動特性,因此要求在整個(gè)調(diào)節(jié)閥的開度范圍建立力平衡。

    2.2.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型的確定

    對執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力確定后,根據(jù)工藝使用環(huán)境要求,選擇相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對于現(xiàn)場有防爆要求時(shí),應(yīng)選用氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu),且接線盒為防爆型,不能選擇電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如果沒有防爆要求,則氣動、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)都可選用,但從節(jié)能方面考慮,應(yīng)盡量選用電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對于液動執(zhí)行機(jī)構(gòu),其使用不如氣動、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)廣泛,但具有調(diào)節(jié)精度高、動作速度快和平穩(wěn)的特點(diǎn),因此,在某些情況下,為了達(dá)到較好調(diào)節(jié)效果,必須選用液動執(zhí)行機(jī)構(gòu),如發(fā)電廠透明機(jī)的速度調(diào)節(jié)、煉油廠的催化裝置反應(yīng)器的溫度調(diào)節(jié)控制等。

    3 調(diào)節(jié)閥的作用方式選擇

    調(diào)節(jié)閥的作用方式只是在選用氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)才有,其作用方式通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)正反作用和閥門的正反作用組合形成。組合形式有4種即正正(氣關(guān)型)、正反(氣開型)、反正(氣開型)、反反(氣關(guān)型),通過這四種組合形成的調(diào)節(jié)閥作用方式有氣開和氣關(guān)兩種。對于調(diào)節(jié)閥作用方式的選擇,主要從三方面考慮:a)工藝生產(chǎn)安全;b)介質(zhì)的特性;c)保證產(chǎn)品質(zhì)量,經(jīng)濟(jì)損失最小。

    4 調(diào)節(jié)閥流量特性的選擇

    調(diào)節(jié)閥的流量特性是指介質(zhì)流過閥門的相對流量與位移(閥門的相對開度)間的關(guān)系,理想流量特性主要有直線、等百分比(對數(shù))、拋物線和快開等4種。常用的理想流量特性只有直線、等百分比(對數(shù))、快開三種。拋物線流量特性介于直線和等百分比之間,一般可用等百分比特性來代替,而快開特性主要用于二位調(diào)節(jié)及程序控制中,因此調(diào)節(jié)閥特性的選擇實(shí)際上是直線和等百分比流

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