调节阀选型指南
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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。
◆选择单密封和双密封选型注意事项:1)单密封泄漏小,允许压差小(小口径除外),如小流量阀,单座阀、角型阀、单密封套筒阀等;2)双密封泄漏大,允许压差大,如双座阀、双密封套筒阀等。
单座调节阀选型流程
单座调节阀的选型流程包括以下几个步骤:
1.确定工况条件:包括流体特性,允许噪音,P1、△P、Q、T1等参数。
2.选择阀体和阀内件要求的合适的ANSI压力等级。
3.计算要求的初始Cv值:检查噪音和气蚀水平。
4.选择调节阀阀内件类型:如果没有噪音或气蚀的提示,就选择标准的阀内件;
如果有气相噪音很高,就选择降噪阀内件;如果气相噪音很高或提示有气蚀,就选择相关应对的阀内件。
5.选择阀体阀内件尺寸:根据要求的Cv值,选择阀体和阀内件尺寸。
注意行程、
阀内件组别和关闭等级可选项。
6.选择调节阀阀内件材料:为应用场合而选择阀内件材料。
确保所选阀内件可以
在用于所选阀门口径的阀内件组别里找到。
7.可选项:考虑有关关闭等级,阀杆填料等可选项。
在选择调节阀时,还需要考虑驱动方式,根据工况条件选择电动执行器或气动执行器。
电动执行器适用于有电源或现场电源的情况,而气动执行器则适用于防爆、带气源等场合。
此外,根据调节阀的cv计算到阀的口径确定,一般需经以下步骤:计算流量的确定、阀前后压差的确定、计算cv、选用cv、调节阀开度验算、调节阀实际可调比的验算、润座直径和公称直径的确定等。
总的来说,单座调节阀的选型需要综合考虑多个因素,包括工况条件、压力等级、流体特性、噪音水平、执行方式等。
在具体选型过程中,还需要根据实际情况进行计算和验算,以确保选择的调节阀能够满足实际需求。
调节阀的选型0 引言调节阀是调节系统中非常重要的一个环节,在生产实践中控制系统的正常与否,常常涉及到调节阀的问题。
调节阀所反应出来的问题又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、阀芯引程及流量特性等。
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量,它是设计选型中的主要参数。
因此,调节阀的选择主要从以下几个因素进行考虑。
1 选择原则(1)满足自控系统的要求;(2)满足经济性的要求。
2 调节阀流量系数Cv及口径的计算(1) 流量系数C v(流通能力)的定义为:调节阀前后的压差为1Kg/cm2,重度为1g/cm2流体,每小时通过阀门的体积流量(m3/h)。
调节阀流量系数C v的计算方法很多,也比较繁琐,以下列出几种主要流通介质的C v值的计算方法。
表1 液体阻塞流:当阀前压力P1保持一定而阀后压力P2逐渐降低时,流经调节阀的流体流量会增加到一个极限值,这时即使P2再继续降低,流量也不会再增加,此极限流量即为阻塞流。
显然,形成阻塞流之后,相当于流量已达到饱和状态(临界状态),这时流经调节阀的流量不再随调节阀前后的压差△P的增加而增加。
因此,流体在阀内是否形成阻塞流,调节阀C值的计算公式将不一样。
判断是否是属于阻塞流的情况,就可以决定取用相应的C值计算公式。
(表2)情况相同。
表2 气体和蒸汽上表2中:C v—调节阀流量系数C f—临界流量系数G f—流体流动温度下的比重(水G f=1,15℃;空气G f=288G/T)G—气体比重(空气G=1.0)P1—调节阀进口压力,0.1MPa(绝对)P2—调节阀出口压力,0.1MPa(绝对)P v—液体流动温度下的饱和蒸汽压力,0.1MPa(绝对)P c—热力学临界压力,0.1MPa(绝对)Δp—压降,100kPa(ΔP=P1- P2)Δp s—口径计算用最大压降,0.1MPaΔp s=P1-(0.96- 0.28P v/P c)P v若P v<0.5P1,ΔP s=P1- P vq—液体流量,m3/hQ—气体流量,标准m3/h(15℃,绝对压力为101.3kPa时)T—绝对温度,K(K=273+℃)T sh—蒸汽过热温度,℃(饱和蒸汽T sh=0)W—流量,t/h(2) 阀口径的计算,根据生产能力、设备负荷、以被控介质的工况决定流通能力计算所需的数据,求得最大、最小流量时的C v max和C v min。
调节阀的选型依据
调节阀是工业现场不可或缺的流量调节设备之一,那么如何选择
一款适合自己需要的调节阀呢?下面就为大家介绍调节阀的选型依据:首先,根据流体介质的特性选型。
流体包括气体、液体和蒸汽,
在选型前需要了解流体的温度、粘度、密度、压力变化等参数,以便
进行匹配选择。
其次,根据流量变化情况选型。
通常,流量调节阀的调节范围是10:1或20:1,而超调范围在±5%~±10%之间,因此在选型前,需要
清楚了解实际工况下的流量范围,以便选择合适的调节阀。
第三,考虑阀门的执行机构。
阀门的执行机构根据不同的使用环
境可以分为手动、气动、电动等多种,需要根据现场实际情况进行选择。
如果环境复杂,需要远程控制,那么选择气动或电动阀门会更为
便捷。
第四,考虑安装环境。
调节阀的安装环境通常需要考虑阀门的防
爆等级、密封性、承压能力、安装方式等因素。
例如,在液化气体工
况下,需选用防爆等级较高的调节阀,比如说防爆设计的角行程式控
制阀。
第五,考虑配套件的选择。
配套的附件包括阀门定位器、阀门位
置传感器、防爆限位器、加热器等,也需要根据实际情况选择。
综上所述,对于调节阀的选型,需要综合考虑流体介质的特性、流量变化情况、阀门执行机构、安装环境、配套附件等多重因素,以达到最佳匹配。
电动调节阀如何选型
1、电动调节阀选用主要控制参数为:公称直径、设计公称压力、介质允许温度范围、流量系数等。
2、对于要求流量和开启高度成正比例关系的严格场合,应选用合适的调节阀。
球阀和蝶阀一般粗调时可以选用。
3、阀门的密封性能是考核阀门质量优劣的主要指标之一。
阀门的密封性能主要包括两个方面,即内漏和外漏。
内漏是指阀座与关闭件之间对介质达到的密封程度。
外漏是指阀杆填料部位的泄露,中口垫片部位的泄露以及阀体因铸造缺陷造成的泄露。
外漏是不允许发生。
4、调节阀理想流量特性有快开、抛物线、线性、等百分比四种,需根据实际工作流量特性选择具有合适流量特性的调节阀。
5、调节阀公称直径的选取应根据所需阀门流通能力确定。
调节阀公称直径不应过大或过小。
过大,增加工程成本,并且阀门处于低百分比范围内,调节精度降低,使控制性能变差。
过小,增加系统阻力,甚至会出现阀门全开启时,系统仍无法达到设定的容量要求。
6、调节阀的调节压差和关断压差对于调节阀,其允许的调节压差和关断压差是其选型的重要指标。
实际压差如高于调节阀允许的调节压差,阀门会出现不能准确调节的问题,严重的会损伤阀门执行器。
调节阀的型式选择1、根据工艺变量(温度、压力、压降和流速等)、流体特性(粘度、腐蚀性、毒性、含悬浮物或纤维等)以及调节系统的要求(可调比、泄漏量和噪音等)、调节阀管道连结形式来综合选择调节阀型式。
2、一般情况下优先选用体积小,通过能力大,技术先进的直通单、双座调节阀和普通套筒阀。
也可以选用低S值节能阀和精小型调节阀。
3、根据不同场合,可选用下列型式调节阀。
1)直通单座阀一般适用于工艺要求泄漏量小、流量小、阀前后压差较小的场合。
但口径小于20mm的阀也广泛用于较大差压的场合;不适用于高粘度或含悬浮颗粒流体的场合。
2)直通双座阀一般适用于对泄漏量要求不严、流量大和阀前后压差较大的场合;但不适用于高粘度或含悬浮颗粒流体的场合。
3)套筒阀一般适用于流体洁净,不含固体颗粒的场合。
阀前后压差大和液体可能出现闪蒸或空化的场合。
4)球型阀适用于高粘度、含纤维、颗粒状和污秽流体的场合。
调节系统要求可调范围很宽(R可达200:1;300:1)的场合。
阀座密封垫采用软质材料时,适用于要求严密封的场合。
“0”型球阀一般适用两位式切断的场合。
“V”型球阀一般适用于连续调节系统,其流量特性近似于等百分比。
5)角型阀一般适用于下列场合:高粘度或悬浮物的流体(必要时,可接冲洗液管);气-液混相或易闪蒸的流体;管道要求直角配管的场合。
6)高压角型阀除适用5)中各种场合外,还适用于高静压、大压差的场合。
但一定要合理选择阀内件的材质和结构形式以延长使用寿命。
7)阀体分离型调节阀一般适用于高粘度、含颗粒、结晶以及纤维流体的场合;用于强酸、强碱或强腐蚀流体的场合时,阀体应选用耐腐蚀衬里,阀盖、阀芯和阀座应采用耐腐蚀压垫或相应的耐腐蚀材料。
其流量特性比隔膜阀好。
8)偏心旋转阀适用于流通能力较大,可调比宽(R可达50:1或100:1)和大压差,严密封的场合。
9)蝶型阀适用于大口径、大流量和低压差的场合;一般适用于浓浊液及含悬浮颗粒的流体场合;用于要求严密封的场合,应采用橡胶或聚四氟乙烯软密封结构;对腐蚀性流体,需要使用相应的耐蚀衬里。
建议收藏——调节阀选型方法总结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。
对调节阀进行结构的选择时,要根据相应的管路及介质条件,按照如下优选顺序进行选择①全功能超轻型调节阀→②蝶阀→③套筒阀→④单座阀→⑤双座阀→⑥偏心旋转阀→⑦球阀,只有当前一优选级别的阀门再某一方面不合适时,才考虑选择下一级类型的阀门。
注:关于调节阀的调节特性的评定调节阀的流量调节性能一般通过流量特性、可调比、小开度工作性能、Kv值和动作速度进行综合评价。
调节性能以其流量特性曲线进行衡定,一般认为等百分比特性为最优,其调节稳定,调节性能好,最利于流量压力调节。
而抛物线特性又比线性特性的调节性能好,快开特性为最不利于流量调节的流量特性。
因此在选用调节阀时,一般希望调节阀流量特性曲线为等百分比型。
可调比反映了调节阀的可调节流量范围,调节阀的可调比就是调节阀所能控制的最大流量与最小流量之比。
可调比也称可调范围,以R来表示,即R=Qmax/Qmin,Qmax为调节阀的最大可控流量,Qmin为调节阀的最小可控流量。
一般认为R的值越大,则调节阀的可调节范围越。
调节阀技术规格选型说明书CONTROL VALVE SPECIFICATIONSVTB系列三偏心蝶阀◎概述VTB系列三偏心蝶阀是在二偏心蝶阀基础上生成一个角度(密封面为斜锥面),从而形成三偏心蝶阀。
该结构在启闭过程中无机械磨损和擦伤,其关闭力矩小、切断性能好、使用寿命长,同时具有调节和切断两种功能。
本系列产品广泛应用于石油、化工、电力、冶金、环保、轻纺、造纸等工业部门的自动化控制系统中。
适用于液体、气体、煤气、天然气、蒸汽等介质进行截止或调节流量控制。
调节阀技术规格选型说明书CONTROL VALVE SPECIFICATIONS·2 ·调节阀技术规格选型说明书 CONTROL VALVE SPECIFICATIONS· 3 ·表1-2本体部分材质:不锈钢调节阀技术规格选型说明书CONTROL VALVE SPECIFICATIONS ◎表5 法兰标准、外形尺寸及重量表5-1:法兰标准注:B*开档尺寸可按用户要求定制。
·4 ·调节阀技术规格选型说明书CONTROL VALVE SPECIFICATIONS表5-3:气动活塞式蝶阀外形尺寸及重量Array·5 ·调节阀技术规格选型说明书CONTROL VALVE SPECIFICATIONS注:表中重量为阀体部位的重量,公称压力为PN16。
注:B*开档尺寸可按用户要求定制。
·6 ·调节阀技术规格选型说明书 CONTROL VALVE SPECIFICATIONS· 7 ·表5-5:气动薄膜式蝶阀外形尺寸及重量(法兰式)调节阀技术规格选型说明书CONTROL VALVE SPECIFICATIONS 表5-6:气动单作用活塞式蝶阀外形尺寸及重量(法兰式)注:表中重量为阀体部位的重量,公称压力为PN16。
注:B*开档尺寸可按用户要求定制。
调节阀选型指南范文一、调节阀的工作原理调节阀是一种用来调节流体流量、压力、温度等参数的装置,根据被控介质的特性和系统需求,通过改变阀门开度来调节介质的流量。
调节阀通常由阀体、阀芯、执行机构等组成,其中阀芯是关键的组成部分,通过移动阀芯的位置来实现流量的调节。
二、调节阀选型要求1.流量要求:根据工程系统的需求确定所需的流量范围,包括最小流量、额定流量和最大流量等参数。
2.控制精度:根据对流量控制的准确度要求,选择相应精度的调节阀。
3.压力要求:根据工程系统的压力范围确定所需调节阀的额定压力。
4.温度要求:根据被控介质的温度范围选择耐高温或耐低温的调节阀。
5.阀门材质:根据被控介质的性质,如酸碱性、腐蚀性等来选择合适的阀门材质。
6.使用环境:考虑调节阀安装位置、环境温度、湿度等因素,选择适应环境的调节阀。
三、常用调节阀类型及其特点1.止回阀:用于防止介质倒流,可根据需要选择不同材质和结构形式的止回阀。
2.调节蝶阀:利用阀芯的旋转来改变阀口的大小,具有结构简单、流体阻力小等特点。
3.调节球阀:通过旋转球体来改变通道的截面积,适用于高粘度介质和关闭流体的系统。
4.调节膜阀:通过调节阀芯与执行机构之间的膜片来控制流量,具有响应速度快、流阻小等特点。
5.调节闸阀:通过上下移动阀芯来改变通道的截面积,适用于流量大的场合。
6.电动调节阀:通过电动机驱动阀芯的移动,适用于对流量精确控制的场合。
四、调节阀选型流程1.确定被控介质的流量要求和工作条件,如温度、压力等。
2.根据流量要求和控制精度,初步确定调节阀的类型。
3.根据介质性质,选择合适的阀门材质。
4.根据被控介质的温度范围,选择耐高温或耐低温的调节阀。
5.考虑使用环境因素,如安装位置、环境温度、湿度等,选择适应环境的调节阀。
6.根据选定的调节阀类型和要求,参考不同厂家的产品技术参数和性能曲线,进行具体选型。
7.选择合适的配件和附件,如执行机构、定位器、阀门位置传感器等。
调节阀的选型1.1 选型应考虑的主要因素(1)要满足生产过程的温度、压力、液位及流量要求;(2)阀的泄漏及密封性要求;(3)阀的工作压差<需用压差;(4)对提高阀使用寿命和可靠性的考虑;(5)对阀动作速度、流量特性的考虑;(6)对阀作用方式和流向的考虑;(7)对执行机构型式、输出力矩、刚度及弹簧范围的考虑;(8)对材质及阀经济性的考虑(选型不当价格会相差3~4 倍)。
1.2 选型的一般原则在满足过程控制要求的前提下,所选的阀应尽量简单、可靠、价廉、寿命长、维修方便和备件来源及时可靠。
要尽力避免单纯追求好的结构、好的材质、多带附件,而忽略了对可靠性、经济性的考虑。
从可靠性观点来看,结构越简单,其可靠性就越高;材质选择过高,将造成不必要的价格投入。
1.3 选型应提供的工艺参数及系统要求(1)工艺参数:温度、压力、正常流量时压差及切断时的压差。
(2)流体特性:腐蚀性、粘度、温度变化对流体特性的影响。
(3)系统要求:泄漏量、可调比、动作速度与频率、线性及噪音。
1.4 调节阀的分类及选择调节阀按结构特征大致可分为如下9大类:(1)直通单座调节阀:该阀应用最广,具有泄漏小、许用压差小、流路复杂、结构简单的特点,故适用于泄漏要求严、工作压差小的干净介质场合,但小规格阀(DN<20mm)也可用于压差较大的场合。
(2)直通双座调节阀:与直通单座调节阀相反,具有泄漏大、许用压差大的特点,故适用于泄漏要求不严、工作压差大的干净介质场合,选型时应注意该阀泄漏量大是否能满足过程控制要求。
(3)套筒阀:套筒阀分为单密封和双密封2种结构,前者类似于单座阀,适用于单座阀场合。
后者类似于双座阀,适用于双座阀场合。
套筒阀还具有稳定性好、装卸方便的特点,但价格比单、双座阀高50%~200%,还需专门的缠绕密封垫,是仅次于单、双座阀应用的较为广泛的阀。
(4)角型阀:节流型式相当于单座阀,但阀体流路简单,适用于泄漏要求小、压差不大的干净介质场合及要求直角配管的场合。
调节阀如何选型调节阀依据什么选型,对从事仪表设计的人员来说不算什么,但对普通仪表维护人员来说,可能就不一定是很清楚了,下面对调节阀如何选型作一简单介绍.调节阀的选型有两个步骤:一、由工艺提出相关要求和参数1、被控流体的种类液体、蒸汽或气体。
对于液体通常要考虑粘度的修正,当黏度过高时,其雷诺数下降,改变了流体的流动状态,在计算控制阀流通能力时,必需考虑粘度校正系数。
对于气体应该考虑其可压缩性。
对于蒸汽要考虑是饱和蒸汽还是过热蒸汽。
2、流体的压力、温度根据工艺介质的最大压力来选定控制阀的公称压力时,必须参照工艺温度条件综合选择,因为公称压力是在一定的基准温度下依据强度确定的,其允许工作压力必须低于公称压力。
例如,对于碳钢阀门,当公称压力为PN1.6MPa,介质温度为200℃时,最大耐压力是1.6MPa;当温度为250℃时,最大工作压力为1.5 MPa,当温度为400℃,最大工作压力只为0.7MPa。
对于压力调节系统,还要考虑其阀前取压、阀后取压和阀前后差压,再进一步选择阀的形式。
3、流体的粘度、密度和腐蚀性根据流体粘度、密度和腐蚀性选择不同形式的阀门以满足工艺的要求。
对高粘度、含纤维介质常用O型和V型球阀,对腐蚀性强的易结晶的流体常采用阀体分离性的阀体。
4、最小流量和最大流量根据流量方程式可知,流量大,流通能力也大,其阀门的口径也大,相应的价格也高。
选择流通能力过大的,是控制阀常在小开度状态,严重时会冲刷阀芯;流通能力过小,达不到工艺设计能力。
因此,在决定最大流量时,在很大程度上决定于设计人员经验。
一般情况下,取稳态的最大流量的1.15~1.5倍作为计算最大流量。
5、安全方面的考虑由于停电、风和阀门故障以及工艺操作异常因素,需要紧急停车,为此需要把阀门放到安全位置,即事故安全状态,事故开或事故关。
6、噪音水平由于阀门元件机械振动、阀的空化和闪蒸等因素引起噪音。
通过计算,确认阀的噪音水平是否低于“工业企业噪声卫生标准”规定。
调节阀选型指南调节阀选型指南1 调节阀结构型式的选择1.1 从使用功能上选阀需注意的问题1)调节功能①要求阀动作平稳;②小开度调节性能好;③选好所需的流量特性;④满足可调比;⑤阻力小、流量比大(阀的额定流量参数与公称通径之比);⑥调节速度。
2)泄漏量与切断压差这是不可分割、互相联系的两个因素。
泄漏量应满足工艺要求,且有密封面的可靠性的保护措施;切断压差(阀关闭时的压差)必须提出来(遗憾的是许多设计院的调节阀计算规格书中无此参数),让所选阀有足够的输出力来克服它,否则会导致执行机构选大或选小。
3)防堵即使是干净的介质,也存在堵塞问题,这就是管道内的不干净东西被介质带人调节阀内,造成堵卡,这是常见的故障,所以应考虑阀的防堵性能。
通常角行程类的调节阀比直行程类的调节阀防堵性能好得多,故以后角行程类的调节阀使用将会越来越多。
4)耐蚀它包括耐冲蚀、汽蚀、腐蚀。
主要涉及到材料的选用和阀的使用寿命问题,同时,涉及到经济性问题。
此问题的实质应该是所选阀具有较好的耐蚀性能且价格合理。
如能选全四氟阀就不应该选全耐蚀合金阀;能选反汽蚀效果较好、结构简单的角形高压阀(满足两年左右使用寿命),就不应该选结构复杂、价格贵的其它高压阀。
5)耐压与耐温这涉及调节阀的公称压力、工作温度的选定。
耐压方面,如果只是压力高并不困难,主要是压差大会产生汽蚀;耐温方面,通常解决450℃以下是十分容易的,450~600℃也不困难,但到600℃以上时,矛盾就会突出;当温度在80℃时的切断类调节阀选用软密封材料通常是不可取的,应该考虑硬密封切断。
常用材质的工作温度、工作压力与公称压力的关系见下表5-1。
6)重量与外观此问题非常直观,一定是外观好、重量轻的阀受使用厂家欢迎。
这里要改变一种偏见,认为调节阀是个“老大粗”,重一点或外观差一点,没什么了不起。
现在我们十分重视它,从而提出了调节阀应该具有小型化、轻型化、仪表化的特征。
表5-1 常用材质的工作温度、工作压力与PN关系材料公称压力PN(Mpa)介质工作温度(℃)<120<200<250<300<350<400<425<450<475<500<525<550<575<600<625最大工作压力(MPa)铸铁1.61.61.51.4------------碳素钢4.04.04.03.73.33.02.82.31.8-------6.46.46.45.95.24.74.13.72.9-------22.022.022.020.218.016.114.112.79.8-------32.032.032.029.426.223.420.518.514.4-------1Crl8Ni9Ti4.04.04.04.04.04.03.02.72.42.11.91.71.41.10.80.56.46.46.46.46.46.44.44.24.03.83.53.43.22.92.62.222.022.022.022.022.022.016.514.813.211.510.59.37.76.04.42.732.032.032.032.032.032.024.021.619.216.815.213.611.28.86.44.0含钼不少于0.4%的钼钢及铬钼钢4.0----4.03.63.43.22.82.21.6----6.4----6.45.85.55.24.53.52.5----22.0----22.020.119.017.915.712.29.0----32.0----32.029.127.525.922.717.613.0----7)十大类调节阀的功能优劣比较:详见1-1表。
调节阀选型手册
一、简介
调节阀是流量调节装置,常用于工业生产中,在各类回路中调节介质的流量、压力和温度等参数。
调节阀具有结构简单、使用方便、调节范围广等优点。
二、调节阀的选择
1. 工作环境:根据工作环境的不同,需要选择不同类型的调节阀。
例如,在高温、高压环境中需要选用耐高温、耐腐蚀的调节阀。
2. 流体介质:流体的属性对调节阀的选型也有影响。
例如,黏稠流体需要选用通道宽度大的调节阀,而易结晶的流体则需要选用特殊材质的调节阀。
3. 流量:调节阀的流量范围是选择时的关键因素。
一般来说,流量范围越大的调节阀选型范围就越大。
4. 压力:工作压力也是调节阀选型的重要参数。
一般来说,工作压力越大的调节阀需要更加牢固的结构。
5. 温度:调节阀的工作温度范围也是关键因素之一。
在高温环境中需要选择耐高温材质的调节阀。
6. 控制方式:调节阀的控制方式包括手动、电动、气动等多种方式,需要根据实际情况选择。
三、总结
调节阀选型需要综合考虑多个因素,如工作环境、流体介质、流量、压力、温度、控制方式等。
选型过程中需要严密按照相关标准和规范进行,确保选择合适的调节阀,以达到预期的调节效果。
调节阀计算选型使用手册
调节阀的选型使用手册通常包括以下内容:
1. 调节阀的基本知识:介绍调节阀的工作原理、组成部分、分类等基础知识。
2. 选型步骤:详细介绍调节阀的选型步骤,包括确定流体参数、确定流量和压力范围、选择阀门类型等。
3. 流体参数计算:介绍计算流体参数的方法,包括流量、压力、温度等。
4. 阀门类型选择:介绍不同类型的调节阀,如蝶阀、截止阀、球阀等,以及适用的场合和特点。
5. 阀门尺寸计算:介绍根据流量和压力确定合适的阀门尺寸的方法。
6. 阀门特性曲线:介绍调节阀的流量特性曲线以及不同特性曲线的应用场合。
7. 阀门配件选取:介绍调节阀的配件,如执行机构、定位器等的选择方法。
8. 安装维护说明:介绍调节阀的安装、调试和维护方法,包括密封件更换、操作注意事项等。
9. 常见故障解决:介绍调节阀的常见故障及处理方法,如漏气、卡阀等。
10. 相关标准规范:附带相关的调节阀标准、规范和参考文献,供用户参考。
注意:不同厂家的选型使用手册可能会有些许差异,具体内容请参考厂家提供的手册。
调节阀选型指南之—弹簧范围的选择一、“标准弹簧范围”的错误说法应予纠正弹簧是气动调节阀的主要零件。
弹簧范围是指一台调节阀在静态启动时的膜室压力到走完全行程时的膜室压力,字母用Pr表示。
如Pr为20~100KPa,表示这台调节阀静态启动时膜室压力是20KPa,关闭时的膜室压力是100KPa。
常用的弹簧范围有20~100KPa、20~60KPa、60~100KPa、60~180KPa、40~200KPa…由于气动仪表的标准信号是20~100KPa,因此传统的调节阀理论把与气动仪表标准信号一致的弹簧范围(20~100KPa)定义成标准弹簧范围。
调节阀厂家按20~100KPa作为标准来出厂,这是十分错误的。
为了保证调节阀正常关闭和启动,就必须用执行机构的输出力克服压差对阀芯产生的不平衡力,我们知道对气闭阀膜室信号压力首先保证阀的关闭到位,然后再继续增加的这部分力,才把阀芯压紧在阀座上克服压差把阀芯顶开。
我们又知道,不带定位器调节阀的最大信号压力是100KPa,它所对应的20~100KPa的弹簧范围只能保证阀芯走到位,再也没有一个克服压差的力量,阀门工作时必然关不严造成内漏。
为此,就必须调整或改变弹簧范围,但是,把它说成“标准弹簧范围”就出问题了,因为是标准就不能改动。
如果我们坚持标准,按“标准弹簧范围”来调整,那么,它又怎么能投用呢?在现实中,却有许多使用厂家和安装公司;都坚持按“标准弹簧范围”20~100KPa来调整和验收调节阀,又确实发生阀门关不严的问题。
错误的根源就在此。
正确的提法应该是“设计弹簧范围”,是我们设计生产弹簧的零件参数。
工作时根据气开气闭还要作出相应的调整,我们称为工作弹簧范围。
仍以上述为例,设计弹范围20~100KPa,对气闭阀我们可以将工作弹簧范围调到10~90KPa,这样就有10KPa,作用在膜室的有效面积Ae 上;又如气开阀,有气打开,无气时阀关闭,此时克服压差靠的是弹簧的预紧力。
为了克服更大的压差,需调紧预紧力,还需带定位器,若定位器气源为140KPa,我们可以将设计弹簧范围20~100KPa调紧到50~130KPa,此时输出力为50Kpa×Ae。
如果把20~100KPa作为标准弹簧固定的话,就只有20Kpa×Ae,带定位器也失去作用。
由此可见,气开阀带定位器也必须调高弹簧范围的起点压力才能提高执行机构的输出力。
对不带定位器的场合,气闭阀我们还可以设计20~80KPa,这样不带定位器仍有20KPa.Ae的输出力。
所以弹簧范围应根据气开气闭、带定位器与否、压差产生的不平衡力作用的方向,三者结合起来才能设计出相适应的弹簧。
为什么国外设计的弹簧很多,高达十几种,就是此道理。
由此可见,标准弹簧范围的提法是错误的,它让人们在“标准”二字上而不能改动,误导人们死套20~100KPa来调校,结果造成无输出力或输出力不够。
正确的提法应是:将“标准弹簧范围”提法取消,改为“设计弹簧范围”。
其中20~100KPa的弹簧范围称为常用弹簧范围。
二、弹簧范围的选择弹簧范围的选择主要从调节阀的稳定性、输出力两方面考虑。
1) 调节阀的稳定性上选择从调节阀的稳定性上选择,弹簧应该是越硬越好,如选用40~200KPa、60~180KPa的弹簧,它不仅克服轻微振荡、克服摩擦力,而且能使阀芯住复运动自如。
2) 从输出力上选择由于执行机构的输出力是执行机构总的合力减去弹簧的张力、摩擦力、弹簧越软,其输出力就越大。
所以,从输出力上考虑应该选择软弹簧(即小的弹簧范围)。
3) 从综合性能上选定弹簧范围若从稳定性上选择,要选用弹簧范围大的硬弹簧;若从输出力来看,又应该选用弹簧范围小的软弹簧,两者互为矛盾,因此应予以综合考虑。
在满足输出力的情况下,尽量选用范围大的硬弹簧。
笔者建议,对薄膜调节阀充分利用定位器250KPa的气源,选用60~180KPa 的弹簧。
它对气开阀有60KPa的输出力,对气闭阀有250-180=70KPa的输出力,其弹簧范围Pr为180-60=120KPa。
再看传统的20~100KPa的弹簧配140KPa的气源时的输出力;气开阀为20KPa,气闭阀与140-100=40KPa,其弹簧范围Pr=100-20=80KPa。
由此不难看出,无论从输出力、刚度上讲,我们建议选择60~180KPa的弹簧范围远远优越于常规弹簧范围。
4) 特殊情况弹簧范围的选择若遇大口径、大压差、含颗粒等场合时,其弹簧范围的选定通过详细计算来满足。
供热系统中调节阀选型与计算近年来,为解决供热、空调系统中的水力失调、冷热不均等问题,自动控制系统应用得越来越多,因而调节阀得到广泛的应用,同时对电动调节阀性能特别是其流量特性的要求也越来越高。
气动调节阀的流量特性,即流量随调节阀开度变化的关系,取决于阀芯的型线及其在系统中的位置。
目前,在调节阀设计时,即使流量特性为百分比型的调节阀,在实际工作中也会变成快开特性,使系统无法进行正常的调节。
其原因是多方面的,但有个重要原因是现有调节阀阀芯型线设计中存在某些问题,使得调节阀的工作参数与设计参数不一致,在很多情况下满足不了运行调节的要求。
为些,需要对阀芯的型线设计进行修正。
此外,调节阀的规格或口径选择也非常重要,它直接影响到调节系统效果的好坏,因此需根据调节对象的特性、调节阀的使用场合和流通能力来正确选用调节阀。
2、阀芯型线的计算公式调节阀阀芯形状基本上可分为3类:柱塞式、开口式和套筒式。
但无论何种阀芯,都可以具有相同的流量特性,每一种流量特性都有相同的数学模型和数学方程。
目前应用最为广泛的有直线流量特性的直线方程和等百分比流量特性的对数方程。
直线流量特性和等百分比流量特性均指调节阀的理想流量特性,理想流量特性是在阀前后压差恒定的情况下得到的。
显然,在实际工况下阀前后的压差不是恒定的。
因此研究调节阀最主要的是研究其工作特性,即实际工况下流量与调节阀开度变化的关系。
由文献[1]可知:直线流量特性的数学方程:(1)式中:G/Gmax--相对流量,即调节阀在某一开度下的流量与全开流量之比;L/Lmax--相对开度,即调节阀某一开度下的行程与全开时行程之比;k--常数,即调节阀的放大系数。
进而可得:式中R为可调比,即调节所能控制的最大流量与最小流量之比,R = Gmax/Gmin。
由等百分比流量特性的数学方程(3)可得(4)式(2)、(4)只适用于计算机流量特性为直线型和等百分比型的调节阀各个开度下的流量,不能用于计算各个开度的流通截面积,而这正是现有调节阀阀芯设计的问题所在,文献[2]等即认为:G/Gmax=F/Fmax。
为了计算各开度下的流通截面积,由文献[3]可得:(5)式中:G--流量,kg/s;α--流量系数;F--调节阀的流通截面积,m2;ρ--介质的密度,kg/m3;Δp--调节阀前后的压差,Pa。
由式(5)可得:(6)下角标max是指调节阀最大行程时的各参数。
分别联立式(2)、(6)和式(5)、(6)可得:(7)(8)式(7)、(8)分别为流量特性曲线是直线型和等百分比型调节阀的流通截面积计算公式。
其中流量系数α可依据文献[3]查得近似值,亦可以据其所述原理进行标定。
3、Δpmax、Δp值的确定3.1 为了更好地应用(7)、(8)两式,需确定Δpmax、Δp值。
Δpmax为调节阀全开时阀上的压差,它与调节系统总压差的比值称为阀权度PV[1],亦称调节阀能力。
(9)式中PV为调节阀的阀权度;Δpx为系统的阻力压降,Δpmax+Δpx=Δps。
参见图1。
图1PV值的大小将关系到系统的调节质量,如图2[1]所示。
在实际的工作中,理想的直线特性趋于快开特性,理想的等百分比特性趋向于直线特性,PV值越小,系统的调节质量越差。
因此,在实际使用中,一般希望PV值最小不低于0.3[1]。
图2 调节阀的工作特性3.2、Δp的计算Δp是指调节阀在某一开度下的压差。
其值在Δpmax和Δpmin(Δpx为调节阀最小可调量流量时的压差,可取0.95Δps)之间的波动,可以采用内插法来进行估算,即视调节阀的压差随流量成比例变化,则有:(10)综合以上公式可得:(11)式中Φ为与阀权度PV值有关的系数,当PV=0.3时,Φ=0.217; PV=0.5,Φ=0.9。
将式(11)代入式(7)、(8)即可计算出各个开度下的流通截面积,从而可以进行阀芯型线设计。
对于等百分比特性的柱塞式调节阀,假设PV=0.3,L/Lmax=0.5,R=30,则可得出Φ=2.17 ,G/Gmax=0.138,α/αmax=0.875,代入式(8)、(11)得:F/Fmax=1.4 G/Gmax。
显然,F/Fmax≠G/Gmax,而且偏差很大(与阀权度PV值的大小有很大关系)。
这表明:在理想情况下设计的等百分比型调节阀不是等百分比型,而是直线型,甚至是快开型(指相对开度从0到很小的一段范围内,相对流量就从0达到80%以上),何况在实际工作中呢?这是调节阀阀芯型线设计的"先天性"缺陷,更加导致了调节阀在实际工作中调节性能变差。
4、供热系统中调节阀的选用4.1 选用原则供热系统最终目的是热力工况的平衡,要求在流量改变的同时,散热器(或换热器)散热量适应负荷的变化。
就是说,调节阀的开度变化与散热器散热量的变化成线性关系,这才是供热系统调节的最佳原则。
亦即文献[1]所述在调节过程中,调节阀的放大系数和调节对象的放大系数乘积维持不变。
从文献[4]可得出散热器的流量与散热量之间的关系,如图3所示。
Q为相对散热量,指散热器某一流量下的散热量与额定流量(设计流量)下的散热量的比值,G为散热器相对流量,曲线1、2、3、4分别表示供回水温差为10、20、30、40℃时散热器流量与散热量之间的关系。
从图中可以看出:流量小时流量变化对散热器的散热量影响大;流量大时影响小,即散热器的散热量随流量变化的放大系数逐渐减小。
图3分析图2、图3中得:为了得到散热器的相对散热量Q/Qmax和调节阀的相对开度L/Lmax的线性关系,必须选择等百分比性能的调节阀。
这一点对于散热器和换热器,只要其介质为热水,都是如此,而直线型的调节阀将达不到线性关系的要求。
对于不同的供回水温差,散热器放大系数(曲线的斜率)的变化率不一样;调节阀在不同的安装地点,阀权度PV值不同,放大系数的变化率不一样。
为保证两个放大系数的乘积为一常数,在选用调节阀时使其调节阀全开时的阻力应不一样。
由此可得出:在目前供热系统中大流量、小温差运行方式下,调节系统调节质量变差。
通过以上分析,笔者认为热水供暖系统应选用等百分比型调节阀,此外还应考虑调节阀阻力,这一点对于调节阀用在不同场合非常重要。
一般而言,系统的阻力数在热源的分、集水器(注:对于热源的分、集水器处的调节阀,其调节对象为整个供热系统,其散热量与流量的关系也类似图3的形状[5])、热力站处为最大,干线分支处和用户的热力入口次之。