調節(jié)閥在調節(jié)系統(tǒng)中是必不可少的,它是組成工業(yè)自動化系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié),被稱之為生產(chǎn)過程自動化的“手腳”。如圖11所示氣動調節(jié)閥(又稱氣動執(zhí)行器)是以壓縮空氣為動力能源的一種自動執(zhí)行器。它具有結構簡單、動作可靠、性能穩(wěn)定、價格低廉、維修方便、防火防爆等特點,不僅能與氣動調節(jié)儀表、氣動單元組合儀表配用,而且通過電一氣轉換器或電一氣網(wǎng)門定位器還能與電動調節(jié)儀表、電動單元組合儀表配套。它廣泛地應用于化工、石油、冶金、電站、輕紡等工業(yè)部門中。
正由于調節(jié)閥結構簡單,往往受不到重視,這是值得注意的。調節(jié)閥是直接安裝在工藝管道上,使用條件惡劣,如高溫高壓、深度冷凍、極毒、易燃、易、易滲透、易結品、強腐蝕和高粘度等,它的好壞直接影響到系統(tǒng)的質量。如果選型不當或維護不善,就會發(fā)生問題,例如,有的調節(jié)回路怎樣也穩(wěn)定不好,一直振蕩,若在選擇上作了改進,將線性特性閥芯改為對數(shù)特性閥芯或改變流向之后,調節(jié)品質大有改善。又如,有些調節(jié)過程中出現(xiàn)持續(xù)振蕩,原因不在于調節(jié)器的比例度的過大或過小,而是由于閥門填料函的干摩擦太大,動作很不靈活。再如,調節(jié)閥的泄漏將造成廠區(qū)污染,甚至造成事故等。因此,應重視調節(jié)閥的作用,加強維護和保養(yǎng)。
一.調節(jié)閥的使用功能
要正確使用調節(jié)閥,尤其是選擇調節(jié)閥,必須首先弄清楚調節(jié)閥的使用功能,做到有的放矢,方能選好所需的調節(jié)閥。
1) 調節(jié)功能
顧名思義,調節(jié)閥的首要功能就是調節(jié),其主要表現(xiàn)在五個方面:1)流量特性
流量特性是反映調節(jié)閥的開度與流量的變化關系,以適應不同的系統(tǒng)特性要求,如對流量調節(jié)系統(tǒng)反應速度快需對數(shù)特性:對溫度調節(jié)系統(tǒng)反應速度慢,需直線流量特性。流量特性反映了調節(jié)閥的調節(jié)品質。
2)可調范圍
R可調范圍反映調節(jié)閥可控制的流量范圍,用R=Q…:Q…之比表示。R越大,調節(jié)流量的范圍越寬,性能指標就越好。通常閥的R=30,好的閥,如V型球閥、全功能超輕型調節(jié)閥,R可達100~200。
3)小開度工作性能
有些閥受到結構的限制,小開度工作性能差,產(chǎn)生啟跳、振蕩,R變得很小(即 Q…很大),如雙座閥、襯膠蝶閥。好的閥小開度應有微調功能,即可滿足很小流量的調節(jié),且工作又要求十分平衡,這類閥如V型球閥、偏心旋轉閥、全功能超輕型調節(jié)閥。
4)流量系數(shù) Kv
流量系數(shù)表示通過流量的能力,同口徑 Kv值越大越好,尤其是球閥、蝶閥、全功能超輕型閥,它們的Kv值是單座閥、雙座閥、套簡閥的 2~3 倍。
5)調節(jié)速度
滿足系統(tǒng)對閥動作的速度要求。
1.1 切斷功能
切斷由閥的泄漏量指標來表示,切斷通常指泄漏量小于0.001%,它反映閥的內(nèi)在的質盤。在閥的使用中,對國產(chǎn)閥泄漏最大的呼聲反映很大。
1.2克服壓差功能
它通常用閥關閉時的允許壓差來表示,允許壓差越大,此功能也就越好。如果考慮不周到,閥芯就會被壓差頂開,造成閥關不到位,泄漏量超標。因此,保證閥切斷就必須克服閥關閉時的工作壓差。通常單密封閥的允許壓差小,如單座、角形閥、隔膜閥、三通閥:雙密封的閥和轉動類的閥的允許壓差大,如雙座閥、套簡閥、球閥、全功能超輕型閥。從泄漏量與克服壓差兩者上看:單密封閥泄漏小但允許壓差小:雙密封閥泄漏大,允許壓差大;只有旋轉類閥,泄漏量又小,允許壓差又大,這就是旋轉類閥使用越來越多的原因。
1.3防堵功能
對不干凈介質的調節(jié)或者即使是干凈介質,管道中的焊渣等雜物都可能造成閥堵塞或被卡住,因此要求閥應有較好的防堵功能,使之正常調節(jié)。防堵性最好的是流路最簡單的旋轉類閥,如球閥、蝶閥、偏心閥、全功能超輕型閥:流路復雜的閥、上下襯套導向的閥易造成堵卡,如單座閥、雙座閥、套筒閥等。旋轉類閥不只是防堵功能好,而且泄漏又小,允許壓差又大,因此它的使用將會越來越廣泛。
1.4耐蝕功能
抵抗介質的腐蝕和沖蝕,以提高閥的使用壽命,閥的腐蝕是由介質的化學性能引起的材質腐蝕問題,通常選用耐腐蝕的材料來解決;沖蝕是由高速流動的介質、含顆粒的介質和產(chǎn)生閃蒸被空化的介質所致。解決的途徑是選用耐磨的材料,結構上采用反汽蝕、反沖蝕的措施,對高壓閥、大壓差工作的調節(jié)閥、含顆粒介質使用的調節(jié)閥需重點考慮此問題。
1.5耐壓功能
它反映閥的強度和安全指標,即介質不能通過密封處和閥體缺陷處向外滲。出廠時通常用15倍公稱壓力作試驗來檢驗。對高壓介質最好是采用鍛件結構;鑄鐵閥的耐壓強度是最低的,通常應選鑄鋼閥。
1.6 耐溫功能
滿足不同溫度條件下閥的強度和性能,溫度的較大變化會使閥體材質的強度降低,因此閥必須滿足介質的溫度變化范圍的要求,使閥在工作溫度下有較好的強度和安全保證
1.7 外觀
反映閥的外觀質量且要求儀表化、輕型化、小型化。以往,人們對它不重視,現(xiàn)在正在改變。至目前,調節(jié)閥比較理想的外觀是電子式全功能超輕型調節(jié)閥。
1.8重量
在滿足以上功能的情況下,其重量應越輕越好,以方便使用,如起吊、安裝、維護等。
機構介紹:
為助力打造中國數(shù)字化新生態(tài),探尋流程工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供創(chuàng)新思路,由流程工業(yè)上下游產(chǎn)業(yè)鏈資深人士聯(lián)合發(fā)起成立了易啟邦(工控一體化縱深服務生態(tài)平臺),籌備“工控管家智庫專家委員會”,建設工控E站網(wǎng)絡信息平臺,運營易啟邦公眾號,致力打造最具價值、資源共享的“技術創(chuàng)新研究平臺—工程應用咨詢平臺—科技成果轉化平臺—公共服務共享平臺”。
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數(shù)字化智能化是當前制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢,流程工業(yè)的未來必將通過數(shù)字化智能化轉型走向高質量發(fā)展之路。數(shù)字化轉型是一個充滿機遇和挑戰(zhàn)的過程,未來,期待能夠與大家攜手共建“易啟邦”服務平臺,共謀發(fā)展、共創(chuàng)價值、共享效益、共贏未來。
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