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气动薄膜调节阀选型注意事项

气动薄膜调节阀选型注意事项
气动薄膜调节阀选型注意事项

气动调节阀是以压缩空气为能源的调节阀,它具有结构简单、性能稳定、价格低廉、维修方便、防火防爆等特点,因此广泛的应用于化工、石油、冶金、发电等工业部门中。

由于调节阀是直接安装在工艺管道上,使用条件恶劣,如高温高压、深度冷冻、易燃易爆、易结晶、强腐蚀、高粘度、含固体杂质等。为了适应这些环境,人们设计发明了种类繁多的调节阀。如果选型不当,就会直接影响生产的安全稳定的运行,因此,在设计中调节阀的选型就是一个至关重要的过程,也是一个复杂的过程。

常见结构特征

调节阀是由阀体部件和执行机构两部分组成。阀体部件直接安装在工艺管道上,起改变流体流率的作用。执行机构是调节阀的推动装置,它根据控制信号的大小,产生相应的推动力,从而带动调节阀的阀芯动作改变调节阀的节流面积,达到调节的目的。

调节阀按照能源的不同,主要分为气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀三大类。

阀体部件根据其结构形式,可分为单座调节阀、双座调节阀、套筒调节阀、三通调节阀、角阀、球阀、闸阀、隔膜调节阀等。

本文主要论述在各种工况下,气动薄膜调节阀的选用以及计算。

一、调节阀流量系数的计算

流量系数是一个与阀门的结构和给定行程有关的系数,用来衡量阀门的流通能力,即把不同工作条件下所需要的流量转化为一个标准条件下的流量。

表示调节阀流量系数的符号有:C、C v、K v,它们的意义是相同的,都表示特定的流体(如:温度5~40℃的水),在一定的压降下(如:100kPa),1小时内流过调节阀的体积数。只是由于定义和运算单位不同(即标准状态不同)在数值上有一些差别。

C、C v、K v三者之间的关系为:Cv=1.17K v,K v=1.01C

虽然三者的定义是“1小时内流过调节阀的体积数”,但由于是系数,所以是没有量纲的。

只要确定了阀门的最大流量、阀全开时的压力、介质密度等参数,就可以根据下表的公式计算这是流体的最大流量系数。

其中:P1、P2为阀全开时的进出口压力100kPa,气体和蒸汽用绝压。

ΔP:阀的进出口压力,即ΔP=P1-P2

Q N:标况下气体的流量Nm3/h

ρ:工况下液体的比重,水为1

ρN:标况下气体的比重,空气为1

G S:蒸汽流量,kg/h

T:工况下的温度℃

T0:工况下,饱和蒸汽的温度℃

t:气体的操作温度℃

流量系数的计算公式有很多种,大的方面就可以分为压缩系数法和平均重度法两大派,不论选哪种,计算的都是一种理想状态,出入并不大,从选型上讲,有一种就够了。(以上是我院用的公式,实践证明简单有效)

二、调节阀结构形式的选择

这是阀门选型中最重要的方面,直接决定阀门的使用和维护,所以要结合具体的使用工况,综合考虑。

工艺介质:必须清楚工艺介质的物理状态,像高粘度、含悬浮物、闪蒸液体、气体、蒸汽都必须选择适当的阀门,以解决对阀门的冲蚀及耐磨损问题。

泄漏量:阀门长期使用的泄漏量必须满足工艺要求。有些种类的阀门,长期使用后泄漏量会增加很多,对于一些对泄漏要求高的场合就不能使用。

压差:阀门工作压差应小于阀的允许压差,如不行,则须从特殊角度考虑或另选它阀。

温度:介质的温度在阀的工作温度范围内,环境温度也气动薄膜调节阀的选型探讨要符合要求。

根据介质的洁净情况考虑阀的防堵问题。

根据介质的化学性能从结构考虑阀的耐腐蚀问题。

综合性价比后,考虑顺序一般为:蝶阀-单座阀-双座阀-套筒阀-角形阀-三通阀-球阀-偏心旋转阀-隔膜阀。

三、弹簧范围的选择

弹簧是气动调节阀的主要零部件,用来使膜片克服气室压力反方向运动,所以是用压力来表示,即xx~xxxkPa,也就是一台阀在静态时从开始移动到走完行程的膜室压力的变化范围。

为了保证调节阀的正常关闭,就必须用执行机构的输出力来克服压差对阀芯产生的不平衡力。对气闭阀来说,膜室压力必须先保证阀门关闭到位,然后继续增加这部分力,才能把阀芯紧压在阀座上;对气开阀来说,当控制要求关阀时,弹簧必须克服膜室压力,才能把阀芯紧压在阀座上。

由于执行机构的输出力是膜片压力、弹簧张力、摩擦力等的合力,所以,在选择弹簧的时候,要充分利用气源250kPa的压力,才能使阀门稳定、可靠的运行。

四、材料的选择

材料的选择主要是根据介质的压力、温度、腐蚀性、气蚀、冲蚀五方面决定的。

阀体耐压等级、使用温度和耐腐蚀性能等方面应不低于工艺连接管道的要求,并应优先选用制造厂定型产品。

金属的耐腐蚀材料的选择是调节阀材料选择的主要内容,在强腐蚀类的介质中选择耐腐蚀材料时,必须根据其浓度、温度、压力三者结合起来综合考虑,这方面有专门的耐腐蚀材料手册,必要时可考虑防腐衬里。

选择衬里材料(橡胶、塑料)还要考虑阀动作时对它物理、机械的破坏(如剪切破坏)和老化。

真空阀不宜选用阀体内衬橡胶、塑料结构。

对于汽蚀、冲蚀严重的阀门,如高压介质、含固体颗粒的介质,首先应从结构上考虑,然后再考虑材料的耐磨损问题,对于切断类硬密封调节阀,必须加强密封面的保护,因为密封面是最容易被磨损的,可选用的最常用的耐磨材料是司太莱合金表面堆焊和钴基合金耐磨涂层。

阀体与节流件分别对待,阀体内壁流速小并允许有一定的腐蚀,其腐蚀率可以在lmm/年左右;节流件受到高速冲刷、腐蚀会引起泄漏增大,其腐蚀率应小于0.1mm/年。

五、作用方式的选择

气动调节阀案执行机构的作用方式分为两种:气开阀和气闭阀。气开阀随着调节信号的增加,逐步加大调节阀的开度,无信号时,阀门处于关闭位置;气闭则相反。

气开、气闭的选择主要是从生产安全的角度考虑,也就是考虑当系统出故障,调节阀无信号压力时,调节阀处于哪种位置对生产最有利,若阀处于全关位置时对生产危害小,则选用气开阀,反之,则选用气闭阀。

控制系统中规定:气动薄膜执行机构当信号增加时,推动阀杆向下运动的,为正作用;推动阀杆向上运动的,为反作用。

六、调节阀的工作流量特性的选择

调节阀的流量特性是指介质流过阀门的相对流量与阀门相对开度的关系,其数学表达式为:Q/Q MAX=F(l/L)

一般说来,改变调节阀的节流面积,便可以调节流量。在实际使用中,节流面积的改变,流量改变,会导致系统中所有阻力的改变。使调节阀前后压差改变,在日常的选型过程中,我们假定阀门前后压差不变,称为理想流量特性,又称为固有流量特性。在调节系统中,理想流量特性主要有线性、等百分比两种。

线性特性是指调节阀的相对流量和相对开度成直线关系,即单位行程变化引起的流量变化是常数。

直线特性的阀门在小开度工作时,流量相对变化太大,调节作用太强,容易引起振荡;而在大开度时,变化太小,调节太弱。等百分比特性是指单位形成变化引起的流量变化,与该点的相对流量成正比,即调节阀的放大系数是变化的,它随着流量的增加而变大。等百分比特性的调节阀在小开度时,流量小,调节阀的放大系数小,调节平稳缓和,大开度时,流量大,调节阀的放大系数大,调节灵敏有效。

在实际使用中,系统的各种阻力会严重的削弱调节阀的灵敏性,永远达不到上述的理想状态。

七、流向的选择

在节流口,介质对着阀芯开方向流为流开,向关方向流为流闭。一般阀门对流向的要求可分为三种情况:

A 对流向没要求,如球阀、蝶阀

B 流向不得改变,如三通阀、文丘里阀

C 可双向工作的阀门,如单座阀、角阀

一般情况下选流开,即阀门全关时,介质的流向是阀门打开,因为这时候阀门的背压低,阀盖,及阀杆的密封压力小。对于高压、有气蚀作用或是杂质较多的管道,则宜选用流闭阀,以提高寿命。

八、上阀盖的选择

上阀盖的作用是容纳填料函中的填料,并使之在一定的温度范围内稳定的工作而保证密封性能。所以根据调节阀的使用温度分为三种:

A 普通型,温度范围:铸铁-40~200℃,铸钢-40~250℃B散热型,温度范围:碳钢-40~450℃,不锈钢-60~250℃

C 长颈型,温度范围:-250~200℃

九、填料和附件的选择

填料指的是阀杆和阀体之间的密封材料

A 有些介质对密封填料有特殊要求,比如氧气要求填料要禁油。

B 对于有毒有害或贵重流体,可选择波纹管密封。

调节阀的附件主要有:定位器、转换器、减压阀、过滤器、行程开关、电磁阀、手轮机构等。选择原则主要有以下几点:

A 附件起补充功能和保证阀运行的作用,不必要的不要增加。

B. 定位器的主要功能是提高输出力和动作速度,提高精度,不需要这些功能时,可不带。

C. 电磁阀用来切换气信号,通常在联锁等关键时候动作,应选择可靠的产品,防止要它动作时不动作。选择时,不但要提供信号方式、防爆要求,更应该提供响应速度、失电时主阀状态。

D. 所有附件最好由生产厂家提供并总成在阀上供货,以保证系统和总成联接的可靠性。订货时,应提供附件的名称、型号、规格、响应速度、输入信号、输出信号等。

十、阀门泻漏量的选择

泄漏量指规定测试条件下,控制阀关闭情况时流过控制阀的流体流量。GB/T4213-92有相关规定,需要时可查阅,这里就不赘述。

调节阀主要的作用是调节功能,在没有特殊要求的情况下,不必追求过高的切断性能,造成对资金的浪费。

十一、阀门口径的选择

下列计算步骤适用于阀芯属于直线、对数、及其他任何一种流量特性的各类调节阀的口径计算:

A. 按工艺参数,用计算出最大及最小流量时的Cmax及Cmin。。

B. 选定调节阀的流量特性。

C. 按调节阀的理想流量特性曲线先预定最大流量时相对开启度K=60~90%(一般取K=80%);

然后查出对应的相对流量G%;

算出上述理想情况下的理想流量特性的Cg’=Cmax/G%;

依此值预选调节阀标准系列中的Cg值;

再验算真实的开启度,为此:

(1)求真实的相对流量Gmax%=Cmax/Cg;

(2)依此值反查曲线得出真实的相对开启度Kmax%;同时,依Gmin=Cmin/Cg,查出Kmin%;

如果Kmax%在60~90%;Kmin%>10%即为合格。

D。依上述验算合格的Cg值,最后选定调节阀的口径。

注:如果Kmax%不在60~90%;Kmin%<=10%,应重新预选K值,即重复上述计算步骤,直到合格为止。

参考文献:https://www.doczj.com/doc/5814797814.html,/

气动薄膜调节阀选择、特点、故障原因及修理方法

气动薄膜调节阀选择、特点、故障原因及修理方法 1、流量特性选择。 在自控系统的设计过程中选择气动薄膜调节阀应着重考虑流量特性。典型的理想特性有直线流量特性、等百分比流量特性(对数流量特性)、快开流量特性和抛物线流量特性四种。直线流量特性在相对开度变化相同的情况下,流量小时流量相对变化值大;流量大时,流量相对变化值小。因此,直线流量调节阀在小开度(小负荷)情况下调节性能不好,不易控制,往往会产生振荡,故直线流量特性调节阀不宜用于小开度的情况,也不宜用于负荷变化较大的调节系统,而适用于负荷比较平稳,变化不大的调节系统。百分比流量特性的调节阀在小负荷时调节作用弱,大负荷调节作用强,它在接近关闭时调节作用弱,工作和缓平稳,而接近全开时调节作用强,工作灵敏有效,在一定程度上,可以改善调节品质,因此它适用于负荷变化较大的场合,无论在全负荷生产和半负荷生产都较好的起调节作用。 2、根据使用要求选择。 气动薄膜调节阀由阀芯和阀体(包括阀座)两部分组成,按不同的使用要求有不同的结构形式。气动薄膜调节阀主要有直通单座阀、双座调节阀和高压角式调节阀。直通单座阀泄漏量小,流体对单座阀芯的推力所形成的不平衡力很大,因此直通单座阀适用于要求泄漏量小、管径小和阀前后压差较低的场合。直通双座阀阀体内有上下两个阀芯,由于流体作用于上下阀芯的推力方向相反而大致抵消;所以双座阀的不平衡力很小,允许阀前后有较大的压差。但由于阀体内流路复杂,用于高压差时对阀体的冲蚀损伤较严重,不宜用于高粘度、含悬浮颗粒或含纤维的介质。此外由于受加工条件的限制,双座阀上下两个阀芯不易同时关严,所以关闭时泄漏量大,尤其是在高温或低温的场合下使用时,因材料的热膨胀系数不同,更易引起严重的泄漏。角式高压阀阀体为直角式,流路简单、阻力小,受高速流体的冲蚀也小,特别适用于高压差、高粘度和含悬浮物颗粒状物质的流体,也可用于修理汽液混相,易闪蒸汽蚀的场合。这种阀体可以避免结焦、粘结和堵塞,便于清洁和自净。 3、根据安全性选择。

调节阀的特性及选择

调节阀的特性及选择 调节阀是一种在空调控制系统中常见的调节设备,分为两通调节阀和三通调节阀两种。调节阀可以和电动执行机构组成电动调节阀,或者和气动执行机构组成气动调节阀。 电动或气动调节阀安装在工艺管道上直接与被调介质相接触,具有调节、切断和分配流体的作用,因此它的性能好坏将直接影响自动控制系统的控制质量。 本文仅限于讨论在空调控制系统中常用的两通调节阀的特性和选择,暂不涉及三通调节阀。 1.调节阀工作原理 从流体力学的观点看,调节阀是一个局部阻力可以变化的节流元件。对不可压缩的流体,由伯努利方程可推导出调节阀的流量方程式为 ()()212 212 42 P P D P P A Q -=-= ρ ζ πρζ 式中:Q——流体流经阀的流量,m 3 /s ; P1、P2——进口端和出口端的压力,MPa ; A——阀所连接管道的截面面积,m 2 ; D——阀的公称通径,mm ; ρ——流体的密度,kg/m 3 ; ζ——阀的阻力系数。 可见当A 一定,(P 1-P 2)不变时,则流量仅随阻力系数变化。阻力系数主要与流通面积(即阀的开度)有关,也与流体的性质和流动状态有关。调节阀阻力系数的变化是通过阀芯行程的改变来实现的,即改变阀门开度,也就改变了阻力系数,从而达到调节流量的目的。阀开得越大,ζ将越小,则通过的流量将越大。 2.调节阀的流量特性 调节阀的流量特性是指流过调节阀的流体相对流量与调节阀相对开度之间的关系,即 ?? ? ??=L l f Q Q max 式中:Q/Q max ——相对流量,即调节阀在某一开度的流量与最大流量之比; l/L ——相对开度,即调节阀某一开度的行程与全开时行程之比。 一般说来,改变调节阀的阀芯与阀座之间的节流面积,便可控制流量。但实际上由于各种因素的影响,在节流面积变化的同时,还会引起阀前后压差的变化,从而使流量也发生变化。为了便于分析,先假定阀前后压差固定,然后再引申到实际情况。因此,流量特性有理想流量特性和工作流量特性之分。 2.1 调节阀的理想流量特性 调节阀在阀前后压差不变的情况下的流量特性为调节阀的理想流量特性。调节阀的理想流量特性仅由阀芯的形状所决定,典型的理想流量特性有直线流量特性、等百分比(或称对数)流量特性、抛物线流量特性和快开流量特性,如图5-6所示。

调节阀的选型计算

二、调节阀的结构型式及其选择 常用的调节阀有座式阀和蝶阀两类。随着生产技术的发展,调节阀结构型式越来越多,以适应不同工艺流程,不同工艺介质的特殊要求。按照调节阀结构型式的不同,逐步发展产生了单座调节阀、双座调节阀、角型阀、套筒调节阀(笼型阀)、三通分流阀、三通合流阀、隔膜调节阀、波纹管阀、O型球阀、V型球阀、偏心旋转阀(凸轮绕曲阀)、普通蝶阀、多偏心蝶阀等等。 如何选择调节阀的结构型式?主要是根据工艺参数(温度、压力、流量),介质性质(粘度、腐蚀性、毒性、杂质状况),以及调节系统的要求(可调比、噪音、泄漏量)综合考虑来确定。一般情况下,应首选普通单、双座调节阀和套筒调节阀,因为此类阀结构简单,阀芯形状易于加工,比较经济。如果此类阀不能满足工艺的综合要求,可根据具体的特殊要求选择相应结构型式的调节阀。现将各种型式常用调节阀的特点及适用场合介绍如: (1)单座调节阀(VP,JP):泄漏量小(额定K v值的0.01%)允许压差小,JP型阀并且有体积小、重量轻等特点,适用于一般流体,压差小、要求泄漏量小的场合。 (2)双座调节阀(VN):不平衡力小,允许压差大,流量系数大,泄漏量大(额定K值的0.1%),适用于要求流通能力大、压差大,对泄漏量要求不严格的场合。 (3)套简阀(VM.JM):稳定性好、允许压差大,容易更换、维修阀内部件,通用性强,更换套筒阀即可改变流通能力和流量特性,适

用于压差大要求工作平稳、噪音低的场合。 (4)角形阀(VS):流路简单,便于自洁和清洗,受高速流体冲蚀较小,适用于高粘度,含颗粒等物质及闪蒸、汽蚀的介质;特别适用于直角连接的场合。 (5)偏心旋转阀(VZ):体积小,密封性好,泄漏量小,流通能力大,可调比宽R=100,允许压差大,适用于要求调节范围宽,流通能力大,稳定性好的场合。 (6)V型球阀(VV):流通能力大、可调比宽R=200~300,流量特性近似等百分比,v型口与阀座有剪切作用,适应用于纸浆、污水和含纤维、颗粒物的介质的控制。 (7)O型球阀(VO):结构紧凑,重量轻,流通能力大,密封性好,泄漏量近似零,调节范围宽R=100~200,流量特性为快开,适用于纸浆、污水和高粘度、含纤维、颗粒物的介质,要求严密切断的场合。(8)隔膜调节阀(VT):流路简单,阻力小,采用耐腐蚀衬里和隔膜有很好的防腐性能,流量特性近似为快开,适用于常温、低压、高粘度、带悬浮颗粒的介质。 (9)蝶阀(VW):结构简单,体积小、重量轻,易于制成大口径,流路畅通,有自洁作用,流量特性近似等百分比,适用于大口径、大流量含悬浮颗粒的流体控制。 三、调节阀的流量特性及其选择 调节阀流量特性分固有特性和工作特性两种。固有特性又称调节阀的结构特性,是由生产厂制造时决定的。调节阀在管路中工作,管路系

调节阀选型指南

调节阀选型指南◆气动ZMA□型,电动ZKZ□为什么应用越来越少? 1)应用水平落后(60年代的老产品); 2)笨重、体积大 3)流路复杂,Kv小、易堵; 4)可靠性较差。建议不推荐使用。 ◆为什么电子式阀将取代配DKZ、DKJ的电动阀? 电子式阀较DKZ、DKJ的电动阀有以下几个优点: 1)可靠性高、外观美、 2)重量轻、体积小、 3)伺服放大器一体化、调整方便。 ◆为什么角行程阀的应用将成为一种趋势? 直行程阀与角行程阀相比较存在9个方面的不足,其表现在: 1.从流路上分析,直行程阀流路复杂,导致4个不足: 1) Kv值小; 2)防堵差; 3)尺寸大,笨重; 4)外观差; 2.直行程阀阀杆上下运动,滑动摩擦大,导致2个不足:1)阀杆密封差,寿命短; 2)抗振动差; 3.从结构上分析,导致3个不足:

1)单密封允许压差小; 2)双密封泄露大; 3)阀芯在中间,无法避开高速介质(汽蚀、颗粒)的直接冲刷,寿命短。所以,角行程阀的广泛应用将成为一种必然,成为二十一世纪的主流。 ◆为什么电动阀比气动阀应用越来越广泛? 电动阀比气动阀有如下优势: 1.用电源经济方便,省去建立气源站,从经济上看,与“气动阀+定位器+电磁阀+气源”组合方式价格差不多; 2.用气动阀环节较多,增加不可靠因素和维修量; 3.电动阀的推力、刚度、精度、重量、安装尺寸都优于气动阀,但防爆价格高。所以,防爆要求不高的场合,尽可能选电动阀。 ◆为什么说精小型阀、Cv3000是第一代产品的改进型? 精小型阀较老产品,重量下降30%,体积和高度下降30%,Kv值提高30%,仅此三个30%,其功能、结构没有质的突破,只能配称改进型。 ◆Cv3000为什么成为二十世纪末调节阀的主流? Cv3000较老式产品比较有以下三个优点: 1)重量轻30%; 2)体积和高度下降30%; 3) Kv值提高30%。较原来老产品是一种改进,所以成为20世纪末的主流,但这种主导位置,很快将由角行程阀所替代。

气动薄膜调节阀常见故障和解决方法

气动薄膜调节阀常见故障和解决方法 [摘要]本文讲述了气动薄膜调节阀的内漏、外漏、卡塞和不稳定故障现象和具体解决方案。同时,以日本KOSO电气阀门定位器为例,重点讲述了它常易发生的问题和处理方法。 【关键词】气动薄膜调节阀;KOSO阀门定位器;故障排除 气动薄膜调节阀是仪表自动阀中广泛使用的现场执行部件,需要0.4~0.6Mpa的压缩空气作支持,经常与智能液位计、压力变送器、流量变送器和温度变送器进行联锁,实现化工工艺的自动调节和高低报报警。它对生产工艺的稳定和产品质量的控制作用很大。但由于气动薄膜调节阀在打入自动运行的过程中,由于仪表量值(如液位、流量)的不断变化,自动阀要按照PID调节方式而相应的发生动作。经常的使用以及工艺生产中的高压、高温和振动使自动阀的寿命和使用性能受到较大的影响,容易发生磨损、卡塞、内漏和高温、酸碱腐蚀现象。气动薄膜调节阀的性能降低,对生产工艺的稳定控制影响是很大的,甚至可以导致工艺生产陷入瘫痪。鉴于气动薄膜调节阀在工艺生产和仪表检测中的特殊作用,应很好的总结它的常易发生的故障和解决方法。 1.调节阀故障形式和解决办法 1.1卡塞 薄膜调节阀在运行使用中,会有各种工艺介质流经自动阀,其中有工艺原料的块状物质、蒸汽冲刷来的泥沙、石块、铁屑、铁皮,还有仪表安装和技改中焊接、气割掉入管道的焊渣等。这些异物和阻流物质,对自动阀的正常工作和精度影响较大,久而久之,会形成堵塞、卡死。现场一般采取如下措施:(1)清洗法。这种方法适合用在工艺停车检修时。需要拆卸调节阀清理,去除污垢和异物。值得注意的是,拆卸时,一定要把压缩空气关闭,以免造成不必要的伤害。仪表的密封垫和密封圈最好也同时更换。 (2)利用冲刷法。这种方法在现场使用的较多。当调节阀堵塞时,通常是先询问工艺主任或OCC人员,是否可以反复开关自动阀,利用现有的工艺介质的流动压力来达到冲洗的目的。如现有的介质和工况不适合,也可以在条件满足的情况下,用外来的蒸汽或者有一定压力的水进行冲洗。冲洗时,注意阀门的开度控制在适当位置。 (3)装设过滤器过滤。在工艺管道上装设过滤器也是仪表自动阀维护的常用措施。尤其是工艺上十分重要和口径较小的调节阀多用此方法,可以确保自动阀的开度正常,工况稳定。 1.2内漏 调节阀的阀座内进入较小的铁渣和硬物,长期停留不能排出时,其阀垫、密封圈和阀芯都会受到不同程度的破坏,影响调节阀的渗漏能力。特别是对反应釜制氢工艺的高压管线的自动阀,一点点的破坏甚至划痕都会造成内漏,影响安全生产。 (1)研磨。选择相应的粗砂和细砂对自动阀的阀垫和阀芯进行研磨,提高阀垫和阀芯的接触密封面的光滑度和啮合度。若调节阀使用在高压系统,则需对调节阀进行打压试验后,再正常使用。 (2)增强执行机构密封。通过此方法可以保证调节阀的关闭严实,密封可靠。通常采用移动弹簧的工作范围、选用大动力源的执行机构和选取小刚度的弹

调节阀基本选型原则

调节阀基本选型原则 一、调节阀结构形式选择及选择时应注意的问题 1、根据工艺要求、调节功能、泄露等级及切断压差、耐压及耐温、冲蚀、气蚀及腐蚀、流体介质、使用生命周期、维护及备件、性价比等,建议选择顺序是:单双座(Globe)、笼式单双座(Cage)、偏心旋转阀、蝶阀、角阀、球阀(V.O)、三通阀、特殊调节阀等。 2、调节阀结构形式选择时注意的问题 a、严密关闭阀(TSO) 选择顺序为:球阀、单座阀、偏心阀、蝶阀、角型阀等。 阀芯阀座密封型式: ——阀芯硬密封/阀座应密封,用于不干净介质、高温、高压、高压差场合,泄露等级5级; ——阀芯硬密封/阀座软密封,用于一般场合,泄露等级5级或6级; ——必须提出最大切断压差,是选择阀的关键条件之一; ——必要时提出紧急切断动作时间。 b、高温高压、高差压阀 选择顺序为:角型阀、单座阀、套筒阀。 ——特别注意“空化(cavitation,气蚀、空蚀)”、“阻塞流(闪点)”导致阀芯。阀座损坏,带来噪音和振动的危害;锅炉主给水调节阀、给水旁路阀调节。给水再循环调节阀。减温水调节阀、凝结水再循环调节阀。锅炉连续排污调节阀、减温水调节阀。凝结水再循环调节阀、锅炉连续排污调节阀、高压蒸汽压力调节、合成氨高压差调节阀等; ——高压、高压差调节阀阀体选用锻钢件; ——高压、高压差调节阀应选用带多级套筒式、多级阀芯式、多级叠板式等防空化组件; 二、调节阀的作用方式选择 a、根据工艺生产安全确定气开阀(FC-气源故障时阀关),气关阀(FO-气源故障时阀开),由工艺专业确定并在PID表示。 b、执行机构作用方式的选择 正作用:信号增加,推杆向下运动; 反作用:信号增加,推杆向上运动; ——建议单导向(FO)配正作用执行机构; 单导向(FC)配反作用执行机构; 双导向(FC/FO)配正作用执行机构。 三、调节阀执行机构选择 根据可靠性、经济性、动作平稳、足够的输出力、结构简单、维护方便、重量轻等因素,建议选择顺序:气动薄膜执行机构(直行程用)、气缸执行机构(单气缸弹簧复位、双气缸)直行程、角行程均适用、电动执行机构(包括马达驱动阀MOV)、液动执行机构。 四、调节阀的材料选择 ——流体介质温度、压力 碳钢(CS):Tmax450℃,Pmax14.4MPa(随着压力升高,温度降低。P=32MPa

气动调节阀选型及计算

气动调节阀选型及计算 执行器是控制系统的终端控制元件,是重要的环节,气动调节阀在常用的执行器中约占85﹪以上。控制系统中因气动调节阀造成不能投运或运行不良者有占50﹪-60﹪以上。其中除提供的工艺参数出入较大,阀制造质量欠佳和使用不当外,选型与计算的方法不妥则是一个相当突出的因素。因此,如何合理正确地选择和计算气动调节阀就是自控设计中至关重要的问题了。 调节阀按调节仪表的控制信号,直接调节流体的流量,在控制系统中起着十分重要的作用。要根据使用条件和用途来选择调节阀。选择调节阀项目有:结构型式、公称通经、压力-温度等级、管道连接、上阀盖型式、流量特性、材料及执行机构等。深入研究各个项目和它们之间的相互关系,是极其重要的。选择调节阀必须知道控制系统的各种工艺参数,以及调节仪表、管道连接等基本条件,才能正确地选择调节阀。下面为一般选用调节阀的基本准则:(图一、图二)

(图一) 调节阀的选择 工艺流体条件 流体名称、流量、进/出口 确认选择条件 压力、全开/全关时压差、温度、 比重、粘度、泥浆等。 选择品种规格 调节仪表条件 流量特性、作用型式、调节 仪表输出信号等。 写出规格书 管道连接条件 公称压力、法兰连接型式、 材料等。 (图二) 选型和计算(定尺寸)是选择一个调节阀的两个重要部分。它们是不同的,然而又是互相关联的。以往,各工业部门的自控设计的选阀工作有些基本上没有考虑到它们之间的在联系。对国一般产品来说,用一组工艺参数计算两个不同阀型的流通能力,临界条件下的计算结果最大可相差40%以上。

不同结构的调节阀有其各自的压力恢复特性。此特性用压力恢复系数F L或最大有效压差比X T表示。一般的单、双座阀等属于低压力恢复阀,F L和X T较大;蝶阀和球阀等属于高压力恢复阀,F L和X T较小;偏心旋转阀则介于两者之间。参数F L和X T的引入有助于在计算中根据已知的工艺参数来确定真正有效压差,以计算出精确的流通能力。 F L和X T的数值必须在阀型选定之后才能获得,而阀型的选定不仅与流体的性状、压力、温度、腐蚀性等因素有关,并且与流通能力、可调围、允许压差等参数有关;但是这些参数必须经计算后才能得到,而往往由于这些参数的限制又必须改选阀型;因此问题的关键就在于要设计出一套合理的方法和步骤,把选型和计算作为一个有机的整体综合起来考虑。 气动调节阀选型和计算包括以下几部分。 1.气动调节阀的选型和选材 调节阀的选型按照工艺和自控专业提出的各项要求进行。在选型中主要考虑以下各个方面:流体的性状、静压、温度、压差、腐蚀性、对阀的泄漏要求、阀的动作方式、管道配置、以及流通能力和可调围等。 流体腐蚀性的影响主要体现在阀体和阀芯材料的选择上。由于不能排除某些材料只许在某种特殊的阀型中使用的限制条件,因此并不是每种阀型均可任意选择材料。阀体材料的选取主要考虑流体介质的腐蚀性、静压和材料的许用温度。阀芯材料的选取主要考虑流体介质

调节阀选型计算

?调节阀计算与选型指导(一) ?2010-12-09 来源:互联网作者:未知点击数:588 ?热门关键词:行业资讯 【全球调节阀网】 人们常把测量仪表称之为生产过程自动化的“眼睛”;把控制器称之为“大脑”;把执行器称之为“手脚”。自动控制系统一切先进的控制理论、巧秒的控制思想、复杂的控制策略都是通过执行器对被控对象进行作用的。 调节阀是生产过程自动化控制系统中最常见的一种执行器,一般的自动控制系统是由对象、检测仪表、控制器、执型器等所组成。调节阀直接与流体接触控制流体的压力或流量。正确选取调节阀的结构型式、流量特性、流通能力;正确选取执行机构的输出力矩或推力与行程;对于自动控制系统的稳定性、经济合理性起着十分重要的作用。如果计算错误,选择不当,将直接影响控制系统的性能,甚至无法实现自动控制。 控制系统中因为调节阀选取不当,使得自动控制系统产生震荡不能正常运行的事例很多很多。因此,在自动控制系统的设计过程中,调节阀的设计选型计算是必须认真考虑、将设计的重要环节。 正确选取符合某一具体的控制系统要求的调节阀,必须掌握流体力学的基本理论。充分了解各种类型阀的结构型式及其特性,深入了解控制对象和控制系统组成的特征。选取调节阀的重点是阀径选择,而阀径选择在于流通能力的计算。流通能力计算公式已经比较成熟,而且可借助于计算机,然而各种参数的选取很有学问,最后的拍板定案更需要深思熟虑。 二、调节阀的结构型式及其选择 常用的调节阀有座式阀和蝶阀两类。随着生产技术的发展,调节阀结构型式越来越多,以适应不同工艺流程,不同工艺介质的特殊要求。按照调节阀结构型式的不同,逐步发展产生了单座调节阀、双座调节阀、角型阀、套筒调节阀(笼型阀)、三通分流阀、三通合流阀、隔膜调节阀、波纹管阀、O型球阀、V型球阀、偏心旋转阀(凸轮绕曲阀)、普通蝶阀、多偏心蝶阀等等。 如何选择调节阀的结构型式?主要是根据工艺参数(温度、压力、流量),介质性质(粘度、腐蚀性、毒性、杂质状况),以及调节系统的要求(可调比、噪音、泄漏量)综合考虑来确定。一般情况下,应首选普通单、双座调节阀和套筒调节阀,因为此类阀结构简单,阀芯形状易于加工,比较经济。如果此类阀不能满足工艺的综合要求,可根据具体的特殊要求选择相应结构型式的调节阀。现将各种型式常用调节阀的特点及适用场合介绍如: (1)单座调节阀(VP,JP):泄漏量小(额定K v值的0.01%)允许压差小,JP型阀并且有体积小、重量轻等特点,适用于一般流体,压差小、要求泄漏量小的场合。 (2)双座调节阀(VN):不平衡力小,允许压差大,流量系数大,泄漏量大(额定K值的0.1%),适用于要求流通能力大、压差大,对泄漏量要求不严格的场合。 (3)套简阀(VM.JM):稳定性好、允许压差大,容易更换、维修阀内部件,通用性强,更换套筒阀即可改变流通能力和流量特性,适用于压差大要求工作平稳、噪音低的场合。 (4)角形阀(VS):流路简单,便于自洁和清洗,受高速流体冲蚀较小,适用于高粘度,含颗粒等物质及闪蒸、汽蚀的介质;特别适用于直角连接的场合。 (5)偏心旋转阀(VZ):体积小,密封性好,泄漏量小,流通能力大,可调比宽R=100,允许压差大,适用于要求调节范围宽,流通能力大,稳定性好的场合。 (6)V型球阀(VV):流通能力大、可调比宽R=200~300,流量特性近似等百分比,v型口与阀座有剪切作用,适应用于纸浆、污水和含纤维、颗粒物的介质的控制。 (7)O型球阀(VO):结构紧凑,重量轻,流通能力大,密封性好,泄漏量近似零,调节范围宽R=100~200,流量特性为快开,适用于纸浆、污水和高粘度、含纤维、颗粒物的介质,要求严密切断的场合。 (8)隔膜调节阀(VT):流路简单,阻力小,采用耐腐蚀衬里和隔膜有很好的防腐性能,流量特性近似为快开,适用于常温、低压、高粘度、带悬浮颗粒的介质。 (9)蝶阀(VW):结构简单,体积小、重量轻,易于制成大口径,流路畅通,有自洁作用,流量特性近似等百分比,适用于大口径、大流量含悬浮颗粒的流体控制。

气动调节阀动作分气开型和气关型

气动调节阀动作分气开型和气关型 气动调节阀动作分气开型和气关型两种。气开型(Air to Open)是当膜头上空气压力增加时,阀门向增加开度方向动作,当达到输入气压上限时,阀门处于全开状态。反过来,当空气压力减小时,阀门向关闭方向动作,在没有输入空气时,阀门全闭。故有时气开型阀门又称故障关闭型(Fail to Cl ose FC)。气关型(Air to Cl ose)动作方向正好与气开型相反。当空气压力增加时,阀门向关闭方向动作;空气压力减小或没有时,阀门向开启方向或全开为止。故有时又称为故障开启型(Fail to Open FO)。气动调节阀的气开或气关,通常是通过执行机构的正反作用和阀态结构的不同组装方式 实现。 气开气关的选择是根据工艺生产的安全角度出发来考虑。当气源切断时,调节阀是处于关闭位置安全还是开启位置安全?举例来说,一个加热炉的燃烧控制,调节阀安装在燃料气管道上,根据炉膛的温度或被加热物料在加热炉出口的温度来控制燃料的供应。这时,宜选用气开阀更安全些,因为一旦气源停止供给,阀门处于关闭比阀门处于全开更合适。如果气源中断,燃料阀全开,会使加热过量发生危险。又如一个用冷却水冷却的的换热设备,热物料在换热器内与冷却水进行热交换被冷却,调节阀安装在冷却水管上,用换热后的物料温度来控制冷却水量,在气源中断时,调节阀应处于

开启位置更安全些,宜选用气关式(即FO)调节阀。气开式改变为气关式或气关式改变为气开式,如调节阀安装有智能式阀门定位器,在现场可以很容易进行互相切换。 但也有一些场合,故障时不希望阀门处于全开或全关位置,操作不允许,而是希望故障时保持在断气前的原有位置处。这时,可采取一些其它措施,如采用保位阀或设置事故 专用空气储缸等设施来确保。 阀门定位器 阀门定位器是调节阀的主要附件,与气动调节阀大大配套使用,它接受调节器的输出信号,然后以它的输出信号去控制气动调节阀,当调节阀动作后,阀杆的位移又通过机械装置反馈到阀门定位器,阀位状况通过电信号传给上位系统。阀门定位器按其结构形式和工作原理可以分成气动阀门定位器、电-气阀门定位器和智能式阀门定位器。 阀门定位器能够增大调节阀的输出功率,减少调节信号的传递滞后,加快阀杆的移动速度,能够提高阀门的线性度,克服阀杆的磨擦力并消除不平衡力的影响,从而保证调节阀的 正确定位。 常用执行机构分气动执行机构,电动执行机构,有直行程、角行程之分。用以自动、手动开闭各类伐门、风板等。下地址是气动阀动作效果,模拟了气动薄膜调节阀工作原理

气动调节阀选型及计算

气动调节阀选型及计算 执行器就是控制系统的终端控制元件,就是重要的环节,气动调节阀在常用的执行器中约占85﹪以上。控制系统中因气动调节阀造成不能投运或运行不良者有占50﹪-60﹪以上。其中除提供的工艺参数出入较大,阀制造质量欠佳与使用不当外,选型与计算的方法不妥则就是一个相当突出的因素。因此,如何合理正确地选择与计算气动调节阀就就是自控设计中至关重要的问题了。 调节阀按调节仪表的控制信号,直接调节流体的流量,在控制系统中起着十分重要的作用。要根据使用条件与用途来选择调节阀。选择调节阀项目有:结构型式、公称通经、压力-温度等级、管道连接、上阀盖型式、流量特性、材料及执行机构等。深入研究各个项目与它们之间的相互关系,就是极其重要的。选择调节阀必须知道控制系统的各种工艺参数,以及调节仪表、管道连接等基本条件,才能正确地选择调节阀。下面为一般选用调节阀的基本准则:(图一、图二)

调节阀的选择 工艺流体条件流体名称、流量、进/出口确认选择条件压力、全开/全关时压差、温度、 比重、粘度、泥浆等。 选择品种规格调节仪表条件流量特性、作用型式、调节 仪表输出信号等。 写出规格书 管道连接条件公称压力、法兰连接型式、 材料等。 (图二) 选型与计算(定尺寸)就是选择一个调节阀的两个重要部分。它们就是不同的,然而又就是互相关联的。以往,各工业部门的自控设计的选阀工作有些基本上没有考虑到它们之间的内在联系。对国内一般产品来说,用一组工艺参数计算两个不同阀型的流通能力,临界条件下的计算结果最大可相差40%以上。 不同结构的调节阀有其各自的压力恢复特性。此特性用压力恢复系数F L或最大有效压差比X T表示。一般的单、双座阀等属于低压力恢复阀,F L与X T较大;蝶阀与球阀等属于高压力恢复阀,F L与X T较小;偏心旋转阀则介于两者之间。参数F L与X T的引入有助于在计算中根据已知的工艺参数来确定真正有效压差,以计算出精确的流通能力。 F L与X T的数值必须在阀型选定之后才能获得,而阀型的选定不仅与流体的性状、压力、温度、腐蚀性等因素有关,并且与流通能力、可调范围、允许压差等参数有关;但就是这些参数必须经计算后才能得到,而往往由于这些参数的限制又必须改选阀型;因此问题的关键就在于要设计出一套合理的方法与步骤,把选型与计算作为一个有机的整体综合起来考虑。 气动调节阀选型与计算包括以下几部分。

气动薄膜调节阀的原理及维护

气动薄膜调节阀的原理及 维护 Prepared on 24 November 2020

中化二建集团有限公司 工程系列专业技术职务任职资格参评论文论文题目:气动薄膜调节阀的原理及维护单位中化二建电仪公司 姓名武斌 现专业 技术职务助理工程师 申报专业 技术职务工程师

目录 摘要 (03) 关键词 (03) 绪论 (03) 一、气动调节阀的特点 (03) 二、常用气动调节阀的分类 (03) 三、气动薄膜调节阀的工作原理 (04) 1、气动薄膜调节阀的组成 (04) 2、气动薄膜调节阀的工作原理 (04) 3、执行器的工作原理 (05) 4、阀门的流量特性 (06) 四、调节阀的主要附件 (06) 五、气动薄膜调节阀的常见故障及维护 (08) 总结 (11) 参考文献 (11)

摘要:调节阀是自动调节系统中不可缺少的重要组成部分,接受来自调节器的输出信号,从而改变介质的流量,完成调节功能。随着时代的发展和自动化程度的提高,调节阀起着越来越重要的作用,它的性能和完成动作的好坏,直接影响调节的作用和效果,是自动调节系统的重要环节。气动薄膜调节阀是经常使用的调节器,因此了解其原理及及时的排除故障是保证整个系统顺利完工及正常投用的重要保障。 关键词:气动薄膜调节阀、阀门定位器、电磁阀 绪论:调节阀是自动调节系统中不可缺少的重要组成部分,而气动薄膜调节阀是常见的调节器,在我所参与的大唐煤制气气化装置中,气动薄膜调节阀多达86台,我有幸参与了全部调节阀的安装、接线及调试工作。本人结合自己的一点经验来谈谈气动薄膜调节阀的原理及其常见故障。 一、气动薄膜调节阀的特点 结构简单,操作方便,运行可靠,防火防爆,广泛的应用于石油化工、冶金、电力等行业。 二、常用的气动薄膜调节阀分类 常用的气动薄膜调节阀一般分为九个大类: (1)单座调节阀; (2)双座调节阀; (3)套筒调节阀; (4)角形调节阀;

调节阀选型方法总结

调节阀选型 自动控制系统是通过执行器对被控对象进行作用的。调节阀是生产过程自动化控制系统中最常见的一种执行器。调节阀直接与流体接触控制流体的压力或流量。正确选取调节阀的结构型式、流量特性、流通能力;正确选取执行机构的输出力矩或推力与行程对于自动控制系统的稳定性起着十分重要的作用。如果计算错误,选择不当,将直接影响控制系统的性能,使得自动控制系统产生震荡甚至不能正常运行。因此,在自动控制系统的设计过程中,调节阀的设计选型计算是必须认真考虑的重要环节。 1调节阀结构形式的选择 常用的调节阀结构形式有直通单座阀、直通双座阀、套筒阀、偏心旋转阀、蝶阀、全功能超轻型调节阀、球阀,应当根据不同的使用情况,结合不同结构形式阀门各自的特点,从调节性能、适用温度、适用口径、耐压、适用介质条件、切断差压、泄流量、压力损失、重量、外观、成本等方面对调节阀的结构形式进行选择。

球阀V形球阀的流量特性曲线近似对数 型,流量调节性能较好,小开度下 调节性能较好,可实现小流量下的 微调功能; O型球阀可调比R的范围为: 100-200 V型球阀可调比R的范围为 200-300球阀一般适用于低温 介质,在温度小于 160℃的情况下使用 球阀的公称通径范 围可从8mm到 1200mm 球阀适用于压力较高的 场合,从真空到40MPa 都可以选用球阀 对于粘度较大的介 质,适宜使用球阀。 球阀是石油和天然气 的理想阀门,并可用 于带固体颗粒的介 质,是自洁性能最好 的阀门 球阀全开时具有最小的 流体阻力,且密封性能良 好 球阀可以承受较高的截断差压, 适用于高压截断的情况,泄流量 小,密封性能较好 可靠性差、体积较大、结 构笨重、成本较高 套筒阀调节稳定性好,调节精度较高,可 调比R值在50左右;其可选公称通径从 15mm到250mm 套筒式调节阀可承受的 最大介质压力从到 40Mpa左右 对于不干净介质和易 结晶、结巴、结垢介 质不应选用此阀 套筒调节阀可承受较大的阀门前 后差压值,相同配置的条件下, 其承受差压值为为单座调节阀的 2倍;但套筒式调节阀的泄流量 较大 体积较大,结构笨重 直通单座阀直通单座阀的调节精度较高,其公称通径可在 20mm到200mm的范 围内进行选择,高 压差、大口径的应 用场合,不宜采用单座调节阀的使用压力 范围一般在到之间 不适用于含固体颗 粒、含纤维介质和高 黏度流体的控制 直通单座阀可承受的阀前后差压 值较小,DN100单座调节阀的允 许压差仅120kPa,但密闭性较好, 泄流量小,标准泄漏量为%C 体积大、结构笨重

气动薄膜调节阀选型注意事项

气动调节阀是以压缩空气为能源的调节阀,它具有结构简单、性能稳定、价格低廉、维修方便、防火防爆等特点,因此广泛的应用于化工、石油、冶金、发电等工业部门中。 由于调节阀是直接安装在工艺管道上,使用条件恶劣,如高温高压、深度冷冻、易燃易爆、易结晶、强腐蚀、高粘度、含固体杂质等。为了适应这些环境,人们设计发明了种类繁多的调节阀。如果选型不当,就会直接影响生产的安全稳定的运行,因此,在设计中调节阀的选型就是一个至关重要的过程,也是一个复杂的过程。 常见结构特征 调节阀是由阀体部件和执行机构两部分组成。阀体部件直接安装在工艺管道上,起改变流体流率的作用。执行机构是调节阀的推动装置,它根据控制信号的大小,产生相应的推动力,从而带动调节阀的阀芯动作改变调节阀的节流面积,达到调节的目的。 调节阀按照能源的不同,主要分为气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀三大类。 阀体部件根据其结构形式,可分为单座调节阀、双座调节阀、套筒调节阀、三通调节阀、角阀、球阀、闸阀、隔膜调节阀等。 本文主要论述在各种工况下,气动薄膜调节阀的选用以及计算。 一、调节阀流量系数的计算 流量系数是一个与阀门的结构和给定行程有关的系数,用来衡量阀门的流通能力,即把不同工作条件下所需要的流量转化为一个标准条件下的流量。 表示调节阀流量系数的符号有:C、C v、K v,它们的意义是相同的,都表示特定的流体(如:温度5~40℃的水),在一定的压降下(如:100kPa),1小时内流过调节阀的体积数。只是由于定义和运算单位不同(即标准状态不同)在数值上有一些差别。 C、C v、K v三者之间的关系为:Cv=1.17K v,K v=1.01C 虽然三者的定义是“1小时内流过调节阀的体积数”,但由于是系数,所以是没有量纲的。 只要确定了阀门的最大流量、阀全开时的压力、介质密度等参数,就可以根据下表的公式计算这是流体的最大流量系数。 其中:P1、P2为阀全开时的进出口压力100kPa,气体和蒸汽用绝压。 ΔP:阀的进出口压力,即ΔP=P1-P2

气动薄膜调节阀的原理及维护

中化二建集团有限公司 工程系列专业技术职务任职资格参评论文论文题目:气动薄膜调节阀的原理及维护单位中化二建电仪公司 姓名武斌 现专业 技术职务助理工程师 申报专业 技术职务工程师

目录 摘要 (03) 关键词 (03) 绪论 (03) 一、气动调节阀的特点 (03) 二、常用气动调节阀的分类 (03) 三、气动薄膜调节阀的工作原理 (04) 1、气动薄膜调节阀的组成 (04) 2、气动薄膜调节阀的工作原理 (04) 3、执行器的工作原理 (05) 4、阀门的流量特性 (06) 四、调节阀的主要附件 (06) 五、气动薄膜调节阀的常见故障及维护 (08) 总结 (11) 参考文献 (11)

摘要:调节阀是自动调节系统中不可缺少的重要组成部分,接受来自调节器的输出信号,从而改变介质的流量,完成调节功能。随着时代的发展和自动化程度的提高,调节阀起着越来越重要的作用,它的性能和完成动作的好坏,直接影响调节的作用和效果,是自动调节系统的重要环节。气动薄膜调节阀是经常使用的调节器,因此了解其原理及及时的排除故障是保证整个系统顺利完工及正常投用的重要保障。关键词:气动薄膜调节阀、阀门定位器、电磁阀 绪论:调节阀是自动调节系统中不可缺少的重要组成部分,而气动薄膜调节阀是常见的调节器,在我所参与的大唐煤制气气化装置中,气动薄膜调节阀多达86台,我有幸参与了全部调节阀的安装、接线及调试工作。本人结合自己的一点经验来谈谈气动薄膜调节阀的原理及其常见故障。 一、气动薄膜调节阀的特点 结构简单,操作方便,运行可靠,防火防爆,广泛的应用于石油化工、冶金、电力等行业。 二、常用的气动薄膜调节阀分类 常用的气动薄膜调节阀一般分为九个大类: (1)单座调节阀; (2)双座调节阀; (3)套筒调节阀; (4)角形调节阀;

调节阀选型的方法要求

调节阀选型的方法要求 阀型的选择: 1确定公称压力,不是用Pmax去套PN,而是由温度、压力、材质三个条件从表中找出相应的PN并满足于所选阀之PN值。 2确定的阀型,其泄漏量满足工艺要求。 3确定的阀型,其工作压差应小于阀的允许压差,如不行,则须从特殊角度考虑或另选它阀。 4介质的温度在阀的工作温度范围内,环境温度符合要求。 5根据介质的不干净情况考虑阀的防堵问题。 6根据介质的化学性能考虑阀的耐腐蚀问题。 7根据压差和含硬物介质,考虑阀的冲蚀及耐磨损问题。 8综合经济效果考虑的性能、价格比。需考虑三个问题: a.结构简单越简单可靠性越高、维护方便、备件有来源; b.使用寿命; c.价格。 9优选秩序。 蝶阀-单座阀-双座阀-套筒阀-角形阀-三通阀-球阀-偏心旋转阀-隔膜阀。 执行机构的选择: 1最简单的是气动薄膜式,其次是活塞式,最后是电动式。 2电动执行机构主要优点是驱动源电源方便,但价格高,可靠性、防水

防爆不如气动执行机构,所以应优先选用气动式。 3老电动执行机构笨重,我们已有电子式精小型高可靠性的电动执行机构提供价格相应高。 4老的ZMA、ZMB薄膜执行机构可以淘汰,由多弹簧轻型执行机构代之(性能提高,重量、高度下降约30%。 5活塞执行机构品种规格较多,老的、又大又笨的建议不再选用,而选用轻的新的结构。 材料的选择: 1阀体耐压等级、使用温度和耐腐蚀性能等方面应不低于工艺连接管道的要求,并应优先选用制造厂定型产品。 2水蒸汽或含水较多的湿气体和易燃易爆介质,不宜选用铸铁阀。 3环境温度低于-20℃时尤其是北方,不宜选用铸铁阀。 4对汽蚀、冲蚀较为严重的介质温度与压差构成的直角坐标中,其温度为300℃,压差为1.5MPa两点连线以外的区域时,对节流密封面应选用耐磨材料,如钴基合金或表面堆焊司特莱合金等。 5对强腐蚀性介质,选用耐蚀合金必须根据介质的种类、浓度、温度、压力的不同,选择合适的耐腐蚀材料。 6阀体与节流件分别对待,阀体内壁节流速度小并允许有一定的腐蚀,其腐蚀率可以在lmm/年左右;节流件受到高速冲刷、腐蚀会弓[起泄漏增大,其腐蚀率应小于0.1mm/年。 7对衬里材料橡胶、塑料的选择时该工作介质的温度、压力、浓度都必

调节阀选型方法总结

调节阀选型方法总结-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

调节阀选型 自动控制系统是通过执行器对被控对象进行作用的。调节阀是生产过程自动化控制系统中最常见的一种执行器。调节阀直接与流体接触控制流体的压力或流量。正确选取调节阀的结构型式、流量特性、流通能力;正确选取执行机构的输出力矩或推力与行程对于自动控制系统的稳定性起着十分重要的作用。如果计算错误,选择不当,将直接影响控制系统的性能,使得自动控制系统产生震荡甚至不能正常运行。因此,在自动控制系统的设计过程中,调节阀的设计选型计算是必须认真考虑的重要环节。 1调节阀结构形式的选择 常用的调节阀结构形式有直通单座阀、直通双座阀、套筒阀、偏心旋转阀、蝶阀、全功能超轻型调节阀、球阀,应当根据不同的使用情况,结合不同结构形式阀门各自的特点,从调节性能、适用温度、适用口径、耐压、适用介质条件、切断差压、泄流量、压力损失、重量、外观、成本等方面对调节阀的结构形式进行选择。 2

结构类型流量调节性能适用温度适用口径适用压力等级适用介质情况压力损失耐受差压及密封性外观、尺寸、重量、价 格 全功能超轻型调节阀调节性能好,其流量特性曲线接近 等百分比特性,也可做成直线特 性;调节精度高,R=100~200, 是蝶阀、球阀、单座阀、双座阀、 套筒阀的3~7倍;小开度调节性 能好,小流量微调功能强;流通能 力是单座阀、双座阀、套筒阀的 2~3倍;调节速度快 全功能调节阀的温度 适应范围较宽, -60℃~600℃ 其适用口径范围在 20mm至400mm 超轻型全功能调节阀可 以承受较高的管道介质 压力,其公称压力值可 以达到32Mpa 全功能超轻型调节阀 具有极好的抗腐蚀和 抗冲蚀功能,可适用 于各种气体及液体介 质 相对于其他调节阀,全 功能调节阀的压力损失 较大 其耐受阀门前后差压值较大,可 以接近其公称压力PN的水平, Δp≤PN; 密闭性好,泄流量极小,约为 1×10-6~1×10-7 倍的C值 重量轻、尺寸小,结构 紧凑、重量轻、外型美 观、性能稳定可靠, 具有蝶阀、球阀、偏心 旋转阀的共同优点 蝶阀三偏心蝶阀具有等百分比的调节特 性,调节死区特性好,调节精度 高,可调比可以达到100左右,调 节速度快,适于对管路流量进行调 节。但在小开度下流量调节性能较 差,不适于用做小流量的微调节蝶阀一般不适于用在 高温的场合,其使用 温度一般在80℃以下 蝶阀的使用口径范 围可从50mm到 2200mm,一般在口 径较大的场合(DN ≥600mm),宜采 用蝶阀 蝶阀一般不用于高压管 路之中,其一般用于压 力小于 1.0MPa 的管路 之中 适用于水、油、压缩 空气、蒸汽、含固体 颗粒的介质如污水等 蝶阀相对于闸阀、球阀 压力损失比较大,故蝶 阀适用于压力损失要求 不严的管路系统中 蝶阀耐受的截断差压值较低,不 适用于高压截断的情况 重量轻、尺寸小、成本 较低 3

气动调节阀气开气关选择

一、气动调节阀气开、气关的选择 1)气动调节阀气开、气关的选择原则主要是根据具体工艺情况来考虑,即要分析使用气开或气关时对工艺的影响(气开或气关为气源出现事故状况时控制阀的情况),并且主要考虑的问题是安全问题。 2)在生产过程中,调节阀气开、气关形式的选择,主要是从工艺生产的安全来考虑。例:蒸气加热器选用气开阀;锅炉进水的调节阀则选用气关式。 3)应该指出,气动调节阀的气开、气关的选择不是一个单纯的自控专业的设计选型问题,这是个涉及到两个专业,即工艺、自控俩专业之间协调的问题,更确切的说,应该是工艺专业确定的,有经验的工艺设计人员在确定气关、气开的时候,几乎可以做到张口就有,用简单、形象、通俗的一句话来形容气开气关就是:“气来了开(无气源则关)就是气开阀,气来了关(无气源则开)就是气关阀。”,无气源可以理解为事故状态、或者停车检修状态,一般意义上,气开、气关的选择更多的是从工艺操作“安全”的角度出发去选择的,这个“安全”非常重要,要从工艺、设备、操作上通盘考虑,当然也有特殊的情况。 举两个例子: 1、比如蒸汽加热器(比如精镏塔塔釜再沸器),其加热介质为水蒸汽,一般的原则,一旦出现操作不正常,如塔压、塔釜温度过高等极其不利的情况出现,在事故状态或者不正常操作的状态下,这个调节阀应该处于关闭状态,比如仪表气源突然没了,压缩机事故、仪表空气缓冲罐压力失常等,处于关闭状态有利于切断高温水蒸汽继续进入加热器,也就是切断了热源,从而保证设备的安全,“无气源则关”,很显然,这个调节阀应该选气开阀(气来了才能开嘛)。 拓展一下思维,塔顶的冷凝器的冷却水上水调节阀,应该是气开、气关呢?为了保证冷凝器不处于高温下,或者说在调节阀出现失去气源的情况下,为了塔顶压力、温度正常,这个时候是不允许冷却水出现停水状况的,那么这个调节阀在事故状态下就应该是处于开启状态,恰恰和加热器的调节阀相反,道理都一样,就是为了维持这个精镏塔的正常、稳定操作,事故状态下不会有恶劣的影响,为了安全,这个阀“无气源则开”,很显然,这个调节阀应该选气关阀(气来了才能关

调节阀流量特性分析及应用选型

调节阀流量特性分析及应用选型 点击次数:102 发布时间:2011-4-5 简介 调节阀是工业生产过程中一种常用的调节机构,它的作用就是按照调节器发出的控制信号的大小和方向,通过执行机构来改变阀门的开度以实现调节流体流量的功能,从而把生产过程中被调参数控制在工艺所要求的范围内,从而实现生产过程的白动化。调节阀是自动化控制系统中一个十分重要且不可或缺的组成部分,正确的选择和使用调节阀,直接关系到整个自动控制系统的控制质量,直接影响生产产品的质量。然而,自动控制系统不能正常投人运行的,有许多是由于调节阀的选型不当造成的,因此,如何正确选择合适的调节阀,必须引起我们每一位自动化控制技术人员的高度重视。调节阀所反应出来的问题大多集中在调节阀的工作特性和结构参数上,如流通能力、公称通径及流量特性等。在这些参数中,流通能力更重要,它的大小直接反映调节阀的容觉,它是设计选型中的主要参数。因此,调节阀的选择主要从以上几个因素进行考虑。本人根据工作中调节阀的选型经验简单介绍一下调节阀的选型原则及注意事项。 2 调节阀的工作原理 在有流体流动的管道中,调节阀是一节流件,假设流体是不可压缩且充满管道,根据伯努利方程式和流体的连续性定律可知:通过阀门的体积流量 Q v与阀门的有效流通截面积 A 和通过阀门前后的压降ΔP(ΔP=P1-P2)的平方根成正比,与流体的密度ρ和阀门的阻力系数ζ的平方根成反比,即: 其中 n——为常数,C——调节阀的流量系数,又叫流通能力。 根据调节阀的流量方程式可得出如下结论: (l)在流体的密度ρ和阀门上的压降ΔP 一定的情况下,调节阀的流量系数 C 与流量 Q v,C 值的大小反映了阀能通过的流量的大小。 (2)流量系数 C 与流通面积 A 成正比,流通能力随流通截面的增减而增减。 (3)流量系数 C 与阀门的阻力系数ζ的平方根成反比,增大阀门的阻力系数ζ就是阀门的流通能力减小,如果阀门的口径相同,则不同结构的阀门阀门的阻力系数ζ就不相同,流通系数 C 也就不同。 3 调节阀结构形式的选择 调节阀结构形式的选择,应根据实际生产中工艺条件(温度、压力、流量等)、工艺介质的性质(如粘度、腐蚀性、有无毒害等)、调节系统的要求(调节范围、泄漏量、噪音)以及防止调节阀产生汽蚀现象等因素综合加以考虑。平常在我们实际使用中,应用最多的是普通单座调节阀、双座调节阀、套筒调节阀、蝶阀等。一般来讲,在流量小、压差小、要求泄漏量小的场合,选择单座调节阀即

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