調(diào)節(jié)閥固有流量特性

「選擇原則」

 

▼

調(diào)節(jié)閥的選擇應按調(diào)節(jié)系統(tǒng)特性、干擾源和S（閥阻比）值三方面綜合考慮。

 

1

一般選擇原則

 

1.閥上壓差變化小，給定值變化小，工藝過程的主要變量的變化小，以及S＞0.75的控制對象，宜選用直線流量特性。

 

2.慢速的生產(chǎn)過程，當S＞0.4時，宜選用直線流量特性。

 

3.要求大的可調(diào)范圍，管道系統(tǒng)壓力損失大，開度變化及閥上壓差變化相對較大的場合，宜選用等百分比流量特性。

 

4.快速的生產(chǎn)過程，當對系統(tǒng)動態(tài)過程不太了解時，宜選用等百分比流量特性。

 

5.根據(jù)以往經(jīng)驗也可按下表選擇流量特性。

 

注：ΔPn ——表示正常流量下的閥兩端壓差。

      ΔPQun1——表示閥關閉的閥兩端的壓差。

 

6.快開特性：適用于兩位動作的場合或當需要迅速獲得調(diào)節(jié)閥的*大流通能力的場合。當調(diào)節(jié)器必須設定在寬比例帶時，其調(diào)節(jié)閥也可選用快開特性。

 

2

閥型式選擇

                                                

1.根據(jù)工藝變量（溫度、壓力、壓降和流速等）、流體特性（粘度、腐蝕性、毒性、含懸浮物或纖維等）以及調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求（可調(diào)比、泄漏量和噪音等）、調(diào)節(jié)閥管道連結形式來綜合選擇調(diào)節(jié)閥型式。

                                                   

2.一般情況下優(yōu)先選用體積小，通過能力大，技術先進的直通單、雙座調(diào)節(jié)閥和普通套筒閥。也可以選用低S值節(jié)能閥和精小型調(diào)節(jié)閥。

 

3.根據(jù)不同場合，可選用下列型式調(diào)節(jié)閥。

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1）直通單座閥

• 一般適用于工藝要求泄漏量小、流量小、閥前后壓差較小的場合。但口徑小于20mm的閥也廣泛用于較大差壓的場合；

• 不適用于高粘度或含懸浮顆粒流體的場合。

2）直通雙座閥

• 一般適用于對泄漏量要求不嚴、流量大和閥前后壓差較大的場合；

• 但不適用于高粘度或含懸浮顆粒流體的場合。

3）套筒閥

• 一般適用于流體潔凈，不含固體顆粒的場合。

• 閥前后壓差大和液體可能出現(xiàn)閃蒸或空化的場合。

4）球型閥

• 適用于高粘度、含纖維、顆粒狀和污穢流體的場合。

• 調(diào)節(jié)系統(tǒng)要求可調(diào)范圍很寬（R可達200∶1；300∶1）的場合。

• 閥座密封墊采用軟質(zhì)材料時，適用于要求嚴密封的場合。

• “O”型球閥一般適用兩位式切斷的場合。

• “V”型球閥一般適用于連續(xù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其流量特性近似于等百分比。

5）角型閥

一般適用于下列場合：

• 高粘度或懸浮物的流體（必要時，可接沖洗液管）；

• 氣-液混相或易閃蒸的流體；

• 管道要求直角配管的場合。

6）高壓角型閥

除適用5）中各種場合外，還適用于高靜壓、大壓差的場合。但一定要合理選擇閥內(nèi)件的材質(zhì)和結構形式以延長使用壽命。

7）閥體分離型調(diào)節(jié)閥

• 一般適用于高粘度、含顆粒、結晶以及纖維流體的場合；

• 用于強酸、強堿或強腐蝕流體的場合時，閥體應選用耐腐蝕襯里，閥蓋、閥芯和閥座應采用耐腐蝕壓墊或相應的耐腐蝕材料。其流量特性比隔膜閥好。

8）偏心旋轉閥

適用于流通能力較大，可調(diào)比寬（R可達50∶1或100∶1）和大壓差，嚴密封的場合。

9）蝶型閥

• 適用于大口徑、大流量和低壓差的場合；

• 一般適用于濃濁液及含懸浮顆粒的流體場合；

• 用于要求嚴密封的場合，應采用橡膠或聚四氟乙烯軟密封結構；對腐蝕性流體，需要使用相應的耐蝕襯里。

10）三通閥

適用于流體溫度為300℃以下的分流和合流場合，用于簡單配比調(diào)節(jié)。兩流體的溫差應不大于150℃。

11）隔膜閥

適用于強腐蝕、高粘度或含有懸浮顆粒以及纖維的流體，同時對流量特性要求不嚴的場合。由于受隔膜襯里的限制，只能用于壓力低于或等于1MPa，工作溫度小于150℃的場合。

12）波紋管密封閥

適用于真空系統(tǒng)和流體為劇毒、易揮發(fā)及稀有貴重流體的場合。

13）低溫調(diào)節(jié)閥

• 適用于低溫工況以及深度冷凍的場合。

• 介質(zhì)溫度在－100～40℃時，可選帶散熱片（此處為吸熱）加柔性石墨填料閥。

介質(zhì)溫度在－200～－100℃時，宜選用長頸型低溫閥。

14）低S值節(jié)能調(diào)節(jié)閥

適合于工藝負荷變化大或當S值小于0.3的場合。

15）低噪音閥

適用于液體產(chǎn)生閃蒸、空化和氣體在閥縮流面處流速大于音速且預估噪音超過95dB（A）的場合。

16）快速切斷閥

適用于兩位式調(diào)節(jié)系統(tǒng)和工藝過程發(fā)生故障時，需要閥緊急打開或關閉的場合。

17）自力式調(diào)節(jié)閥

適用于流量變化小，調(diào)節(jié)精度要求不高或儀表氣源供應困難的場合。

特殊工藝生產(chǎn)過程，應根據(jù)使用經(jīng)驗選擇專用調(diào)節(jié)閥。

 

②

 

調(diào)節(jié)閥材料

「選擇」

 

▼

1

一般選擇原則

 

1.閥體耐壓等級、使用溫度范圍和耐腐蝕性能和材質(zhì)都不應低于工藝連接管道材質(zhì)的要求。并應優(yōu)先選用制造廠定型產(chǎn)品。一般情況選用鑄鋼或鍛鋼閥體。

 

2.水蒸汽或含水較多的濕氣體和易燃的流體，不宜選用鑄鐵閥體。

 

3.環(huán)境溫度低于－20℃的場合不應選用鑄鐵閥體。

 

4.閥內(nèi)件應能耐腐蝕、耐流體沖蝕以及耐流體經(jīng)節(jié)流產(chǎn)生空化、閃蒸時閥內(nèi)件的氣蝕損壞。

 

2

閥內(nèi)件材料選擇

 

1.非腐蝕性流體一般選用1Crl8Ni9、1Crl8Ni9Ti或其它不銹鋼。

 

2.腐蝕性流體應根據(jù)流體的種類、濃度、溫度和壓力的不同，以及流體含氧化劑、流速的不同選擇合適的耐腐蝕材料。

 

常用耐腐蝕材料有1Crl8Ni9Ti、0Crl8Nil2M02Ti、20＃合金、哈氏合金及鈦鋼。

 

3.對于流速大、沖刷嚴重的工況應選用耐磨材料。如經(jīng)過熱處理的9Crl8及17-7PH和具有緊固氧化層、韌質(zhì)及疲勞強度大的鉻鉬鋼、G6X等材料。

 

4.嚴重磨損場合的材料選擇

 

• 出現(xiàn)閃蒸、空化和含有顆粒的流體場合，閥芯、閥座表面進行硬化處理。

• 當流體的溫度過高及壓差過大時，其閥芯、閥座應進行表面硬化處理。如表面堆焊司太萊合金。

 

③

 

調(diào)節(jié)閥泄漏量及流量的

「選擇」

 

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根據(jù)工藝對泄漏量的要求選擇不同等級泄漏量的閥型。

 

一般直通單座閥泄漏量應小于或等于額定C值的0.01％，雙座閥的泄漏量應小于或等于額定C值的0.1％。

 

流向的選擇：

 

1.球閥、普通蝶閥對流向沒有要求，可選任意流向。

 

2.三通閥、文丘里角閥、雙密封帶平衡孔的套筒閥已規(guī)定了某一流向，一般不能改變。

 

3.單座閥、角形閥、高壓閥、無平衡孔的單密封套筒閥、小流量調(diào)節(jié)閥等應根據(jù)不同的工作條件，來選擇調(diào)節(jié)閥的流向。

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1）對于DN≤20的高壓閥，由于靜壓高，壓差大，氣蝕沖刷嚴重，應選用流閉型；當DN＞20時，應選穩(wěn)定性好為條件來決定流向。

2）角型閥對于高粘度、含固體顆粒介質(zhì)要求“自潔”性能好時，應選用流閉型。

3）單座閥、小流量調(diào)節(jié)閥一般選用流開型，當沖刷嚴重時，可選用流閉型。

4）單密封套筒閥一般選用流開型；有“自潔”要求時，可選用流閉型。

5）兩位式調(diào)節(jié)閥（單座閥、角形閥、套筒閥、快開流量特性），應選用流閉型；當出現(xiàn)水擊、喘振時，應改選用流開型。

6）當選用流閉型且ds＜d時（ds——閥桿直徑；d——閥座直徑），閥的穩(wěn)定性差時，應注意以下幾點：

• *小工作開度大于20％～30％以上；

• 選用剛度大的彈簧；

• 選用等百分比的流量特性。

 

④

 

調(diào)節(jié)閥附件的選擇

「選擇」

 

▼

 

1

閥門定位器適用場合

 

1.用于克服摩擦力或需要提高調(diào)節(jié)閥動作速度的場合。

 

2.分程控制和調(diào)節(jié)閥需要改變氣開、氣關形式的場合。

 

3.需要改變調(diào)節(jié)流量特性的場合。

 

4.調(diào)節(jié)器比例帶很寬，但又要求閥對小信號有響應的場合。

 

5.無彈簧執(zhí)行機構或活塞執(zhí)行機構要實現(xiàn)比例動作的場合。

 

6.用標準信號、操作非標準彈簧的執(zhí)行機構（20～100kPa以外的彈簧范圍）的場合。

 

2

氣動繼動器適用場合

 

1.快速過程需要提高調(diào)節(jié)閥響應速度的場合，調(diào)節(jié)閥與調(diào)節(jié)器之間距離大于100m的場合。

 

2.需要提高氣動調(diào)節(jié)器輸出信號的場合。

 

3

電磁閥

 

1.適用于遙控、程序控制、聯(lián)鎖系統(tǒng)、實現(xiàn)氣路自動關閉，使調(diào)節(jié)閥開或關的場合。

 

直通型電磁閥用于雙位調(diào)節(jié)和遠程控制，根據(jù)程序控制的邏輯關系可選擇“常閉式”或“常開式”電磁閥。

 

• 二位三通電磁閥：一般用于控制單作用氣缸執(zhí)行機構、氣動薄膜執(zhí)行機構、氣動調(diào)節(jié)閥及其它控制系統(tǒng)進行氣路的自動切換控制或聯(lián)鎖程序控制。

   

• 二位四（五）通電磁閥：一般適用于控制雙作用氣缸和帶有活塞式執(zhí)行機構的調(diào)節(jié)閥，以及使用切斷球閥的自控系統(tǒng)中實現(xiàn)自動切換和程序控制。

 

2.當要求大容量來縮短動作時間，把電磁閥作為先導閥與大容量氣動繼動器組合使用。

 

3.在爆炸危險場所中，應選用防爆型電磁閥、本安型電磁閥或選用開關型電氣轉換器。

 

4

保位閥

 

適用于當氣源壓力低于給定值時，要求調(diào)節(jié)閥保持在某一位置上的場合。

 

5

電氣轉換器

 

1.控制系統(tǒng)采用電動儀表和氣動調(diào)節(jié)閥組成的場合。

2.將電信號轉變?yōu)闅庑盘枴?/p>

3.快速調(diào)節(jié)系統(tǒng)，宜選用電氣轉換器。

 

6

閥位傳送器

 

1.重要場合，宜選用閥位傳送器。

2.電動執(zhí)行機構應配用閥位傳送器。

 

7

手輪機構

 

1.未設置旁路的調(diào)節(jié)閥，下列情況應設置手輪機構；但對工藝安全生產(chǎn)聯(lián)鎖用的緊急放空閥和安裝在禁止人進入的危險區(qū)內(nèi)的調(diào)節(jié)閥，則不應設置手輪機構。

 

2.需要限制閥開度的場合。

 

3.對于大口徑和選用貴金屬管道的場合。

 

8

氣動三通控制閥

 

適用于遙控或程序控制系統(tǒng)，使其調(diào)節(jié)閥或氣動閘板閥開或關的場合。

 

調(diào)節(jié)閥附設的電氣元件，如電氣閥門定位器、電磁閥和電氣轉換器等，用于防爆場合時，其防爆等級應符合有關防爆設計規(guī)定。

 

調(diào)節(jié)閥氣開、氣關選擇原則：儀表供氣系統(tǒng)發(fā)生故障或控制信號突然中斷時，調(diào)節(jié)閥的開度應處于使生產(chǎn)裝置安全的位置。

 

⑤

 

調(diào)節(jié)閥

「安裝」

 

▼

 

1

一般要求

 

1.調(diào)節(jié)閥宜垂直、正立安裝在水平管道上。公稱通徑DN≥80mm的調(diào)節(jié)閥，其閥前后管道上應設有永久性支架。

 

2.調(diào)節(jié)閥安裝位置應方便操作和維修。必要時應設置平臺。

 

3.調(diào)節(jié)閥組配管應組合緊湊，便于操作、維修和排液。

 

4.調(diào)節(jié)閥的上、下部分應留有足夠的空間，以便在維修時取下執(zhí)行機構和閥內(nèi)件以及閥的下法蘭和堵頭。

 

5.調(diào)節(jié)閥用于高粘度、易結晶、易汽化以及低溫流體時，應采取保溫和防凍措施。

 

6.調(diào)節(jié)閥使用環(huán)境溫度一般不高于60℃，不低于－40℃的場合。

 

7.當閥安裝在有振動場合時，應考慮防振措施。

 

8.凡未裝閥門定位器的調(diào)節(jié)閥，膜頭上應安裝指示控制信號的小型壓力表。

 

9.調(diào)節(jié)閥用于含有懸浮物和粘度較高流體時，應配沖洗管線。

 

10.調(diào)節(jié)閥安裝時應注意使介質(zhì)按閥體標定箭頭方向流過。

 

11.調(diào)節(jié)閥應先檢查校驗，并在管道吹掃后安裝。

 

2

調(diào)節(jié)閥旁路

 

1.下列情況應設置旁路：

 

• 腐蝕性流體；

• 嚴重磨損閥內(nèi)件的場合；

• 其它重要場合，例如鍋爐給水調(diào)節(jié)閥。

 

2.下列情況可不設置旁路：

 

• 清凈流體；

• 公稱通徑DN＞80mm的場合；

• 調(diào)節(jié)閥發(fā)生故障或檢修時，不致引起工藝事故的場合；

• 工藝過程不允許或無法利用旁路閥操作的場合。例如：緊急聯(lián)鎖放空閥以及漿狀和易結晶的流體等。

 

3.調(diào)節(jié)閥連接形式應符合制造廠產(chǎn)品說明用書的規(guī)定。

 

4.調(diào)節(jié)閥漸擴（縮）管，同心和偏心漸擴（縮）管，宜選用偏心漸擴（縮）管。

 

5.調(diào)節(jié)閥配管和配線

 

• 調(diào)節(jié)閥的配管和配線方案應滿足調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求。

• 調(diào)節(jié)閥配管宜采用φ6×1紫銅管或PVC護套紫銅管，大膜頭調(diào)節(jié)閥和氣動閘閥宜采用φ8×1紫銅管或帶PVC護套紫銅管。

• 防爆區(qū)域內(nèi)調(diào)節(jié)閥配用的電氣部件的配線應符合《爆炸和火災危險場所電力裝置設計規(guī)范》（GBJ 58-83）的有關規(guī)定。

 

6.調(diào)節(jié)閥用壓縮空氣壓力等級應符合產(chǎn)品說明書的要求。壓縮空氣的質(zhì)量應符合國家標準《工業(yè)自動化儀表氣源壓力范圍和質(zhì)量》（GB 4830-84））的要求。

 

7.自力式調(diào)節(jié)閥安裝注意事項

 

• 帶指揮閥的壓力式壓力調(diào)節(jié)閥，閥前應安裝過濾器。取壓點與調(diào)節(jié)閥之間距離不小于10倍管徑。

• 溫度調(diào)節(jié)閥，檢測器為雙金屬時，檢測器應垂直安裝在水平管道上。

• 檢測器為溫包時，盡可能垂直安裝。如果條件不允許，也可傾斜安裝，但與水平管道的夾角應大于45°

• 自力式調(diào)節(jié)閥原則上不安裝旁路閥，如果要設置旁路閥