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電動調(diào)節(jié)閥的選擇與安裝

[ 2019-10-31 ]

目前在自動控制領(lǐng)域中,一個工藝過程是否能滿足各項工藝控制指標,控制過程是否平穩(wěn),超調(diào)量、衰減比、擾動是否在規(guī)定范圍內(nèi),是否穩(wěn)、快、準,除了工藝設(shè)計合理,設(shè)備先進外,重要的一點就是電動調(diào)節(jié)閥能否根據(jù)主體的意識而準確動作,使過程主體的控制意識體現(xiàn)為物料能量和流量精確變化。在許多自動控制中,因為調(diào)節(jié)閥質(zhì)量不過關(guān)、流量特性差、滲漏大、動作不可靠而使自動控制失去了高品質(zhì)調(diào)節(jié)閥,給生產(chǎn)帶來了重大經(jīng)濟損失,并且增加了勞動強度。

因為電動調(diào)節(jié)閥安裝在工藝管道上,直接與操作介質(zhì)接觸,長期受到高溫、高壓、腐蝕和摩擦等惡劣工作條件的影響。所以,調(diào)節(jié)閥選擇的好壞,對系統(tǒng)控制作用關(guān)系很大。因此,正確合理的選擇、安裝調(diào)節(jié)閥就是顯得尤為重要。
電動調(diào)節(jié)閥

 

1、電動調(diào)節(jié)閥類型的選擇

主要是根據(jù)現(xiàn)場介質(zhì)的特點、控制要求、安裝環(huán)境等因素結(jié)合調(diào)節(jié)閥本身的流量特性和結(jié)構(gòu)而進行選擇,如表1所示。

表1電動調(diào)節(jié)閥種類及結(jié)構(gòu)特點

閥門名稱

結(jié)構(gòu)特點

直通單座調(diào)節(jié)閥

結(jié)構(gòu)簡單、裝配方便、泄漏小,但受流體沖擊不平衡力大,適用于小口徑D≤25mm的場合。

直通雙座調(diào)節(jié)閥

受流體沖擊不平衡力影響小,但關(guān)不嚴,滲漏較大,適用于大口徑官道的場合。

角形閥

角形閥的閥體受流體的沖擊小,體內(nèi)不易結(jié)污,對粘度高、有懸浮物和顆料物的流體尤為適用,并且調(diào)節(jié)穩(wěn)定性較好。

蝶閥

流阻小,適用于低差壓大流量的氣體及含有固體懸浮物的介質(zhì),通常流量特性與等百分比相似。

隔膜調(diào)節(jié)閥

用于強腐蝕性、粘度高、帶纖維的介質(zhì),但不耐高溫和高壓。

閥體分離閥

用于強腐蝕性介質(zhì),但不耐高溫和高壓。

三通調(diào)節(jié)閥

適用于介質(zhì)三個方向的流通。分三通合流閥和三通分流閥。對于三個系統(tǒng)的分合流控制非常有效。

凸輪撓曲閥

屬新結(jié)構(gòu)閥,閥體為直流型閥,阻力小、密封好、可調(diào)節(jié)、通用性強,對于粘度大的介質(zhì)調(diào)節(jié)非常有效。

套筒調(diào)節(jié)閥

新型結(jié)構(gòu)閥,因不平衡力小、可調(diào)性好、通用性強、維護方便,廣泛用于生產(chǎn)中,特別是高溫高粘度,含顆料結(jié)構(gòu)的介質(zhì)中。

選用電動調(diào)節(jié)閥時還應(yīng)考慮上閥蓋的形式和所用的填料。當(dāng)使用工作溫度為-20℃~+250℃時,只需采用普通的結(jié)構(gòu);當(dāng)工作溫度為-50℃~+450℃時應(yīng)采用閥蓋上有多層散熱片的散熱結(jié)構(gòu)。還有波紋管的波紋室封密閥蓋主要用于劇毒、易揮發(fā)、易滲透等重要介質(zhì)的場合。

電動調(diào)節(jié)閥常用的密封填料有聚四氟乙烯和石棉繩填料,雖然前者比后者昂貴但密封效果卻好得多。

氣開、氣關(guān)式調(diào)節(jié)閥的選擇應(yīng)根據(jù)當(dāng)氣源信號壓力中斷時,調(diào)節(jié)閥處打開或關(guān)閉的位置對工藝生產(chǎn)所造成危害的大小而定。若閥門處于打開位置時危害性小則選用氣關(guān)式。動作過程為:有氣則關(guān)閉,無氣則開啟;若閥門處于關(guān)閉位置時危害性小則選用氣開式,動作過程為:有氣則開,無氣則關(guān)。

2、電動調(diào)節(jié)閥口徑的選擇

在進行自動化技術(shù)改造時,閥門口徑可以依據(jù)等截面積的原則來考慮,依據(jù)手工操作時閥門口徑多大,及開啟圈數(shù)多少估計開啟面積,然后選用在正常工況下具有相同開啟面積的調(diào)節(jié)閥。在進行新裝置設(shè)計時通常是按流通能力C值來確定閥門口徑。

常用方法有兩種。

①依據(jù)實際的最大流量Qmax算出相應(yīng)的流通能力Cmax,然后從產(chǎn)品系列中選取稍大于Cmax的C值及相應(yīng)的閥門口徑,選取時應(yīng)留必要的余地,最后對實際最大流量Qmax時的閥門開度進行驗算:在Qmax時開度應(yīng)不大于90%。

②更實用的途徑是按常用流量算出相應(yīng)的流通能力Cvc。選用閥門的C值應(yīng)使Cvc/C在0.25~0.8之間,即按常用流量Cvc值乘以(4~1.25),一般Cvc/C=0.5為相宜。當(dāng)工作特性為對數(shù)特性時可更小些。

3、電動調(diào)節(jié)閥流量特性的選擇

從調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)分析

考慮原則:適當(dāng)選擇調(diào)節(jié)閥的特性,以閥放大系數(shù)的變化來補償調(diào)節(jié)閥對象放大系數(shù)的變化,使調(diào)節(jié)系統(tǒng)總的放大系數(shù)保持不變的控制效果,如圖1所示。

 

工藝配管情況分析

在生產(chǎn)現(xiàn)場,電動調(diào)節(jié)閥總與管道設(shè)備連在一起使用,必然存在阻力,調(diào)節(jié)閥的工作流量特性與理想流量特性不同。因此,首先應(yīng)按控制系統(tǒng)的特點

表2工藝配管中調(diào)節(jié)閥的特性

配管情況

S=0.6-0.1

S=0.3-0.6

實際工作特性

直線

平方根

等面分比

直線

平方根

等百分比

所選流量特性

直線

平方根

等百分比

平方根

直線

等百分比

注:S表示閥全開時的壓差與系統(tǒng)總壓差的價值。

選擇希望得到的工作特性,然后考慮工藝配管情況來選擇相應(yīng)的理想特性。表2可供參考。

2.3.3 從負荷變化情況分析

直線閥在小開度時流量變化大,調(diào)節(jié)過于靈敏,容易引起振蕩,因此在S小負荷變化大的場合不宜使用;等百分比閥的放大系數(shù)隨閥門行程增加而增大,流量相對變化是恒定不變的,因此它適用于負荷變化幅度大的場合,快開特性閥一般用于雙位調(diào)節(jié)和程序控制的場合。

   4、電動調(diào)節(jié)閥的安裝

電動調(diào)節(jié)閥使用中的合理安裝,將保證他在控制系統(tǒng)中起到良好的控制作用。調(diào)節(jié)閥的安裝,一般要注意以下幾點。

①電動調(diào)節(jié)閥應(yīng)當(dāng)垂直安裝在水平管道上,若必須傾斜或水平安裝時應(yīng)增加支撐。閥的前后應(yīng)有大于10倍管徑長度的直管道。

②流體的流向應(yīng)與閥體上的標志一樣。

③安裝地點應(yīng)便于維修,并設(shè)有旁路如圖2所示,圖2中兩個切斷閥門與調(diào)節(jié)閥安裝在一跟管線上,缺點是難于裝卸,占用空間大。圖3安裝方式布置比較緊湊、占空間小,便于裝卸。

④當(dāng)調(diào)節(jié)閥口徑小于管道口徑時,應(yīng)采用錐形管相接(一般為使閥的控制作用明顯,管道口徑都大于調(diào)節(jié)閥的口徑。)

⑤在環(huán)境溫度較低的情況下工作時,調(diào)節(jié)閥應(yīng)加伴熱管。

因為,調(diào)節(jié)閥的選擇和安裝是兩個聯(lián)系非常緊密的過程,不是相互獨立存在的。要使一個調(diào)節(jié)閥達到調(diào)節(jié)效果,就一定要在合理選擇調(diào)節(jié)閥的基礎(chǔ)上正確安裝,這樣才能達到理想效果。由于現(xiàn)場環(huán)境是非常復(fù)雜多變的,為了使調(diào)節(jié)閥能夠最大程度的滿足調(diào)節(jié)要求。一定要認真分析現(xiàn)場條件,合理選擇和正在安裝調(diào)節(jié)閥。這樣才能保證生產(chǎn)的順利進行??梢娫诂F(xiàn)場使用中,調(diào)節(jié)閥的安裝與調(diào)節(jié)閥的選擇同樣重要。

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