電動調節閥氣動調節閥溫度調節閥流量調節閥壓差調節閥自力式調節閥CV3000調節閥切斷閥

調節閥

1 調節閥的選型
調節閥選型應考慮的主要因素:閥門要滿足生產過程的溫度、壓力、液位及流量要求;閥的泄漏及密封性要求;閥的工作壓差<需用壓差;對提高閥使用壽命和可靠性的考慮;對閥動作速度、流量特性的考慮;對閥作用方式和流向的考慮;對執行機構型式、輸出力矩、剛度及彈簧范圍的考慮;對材質及閥經濟性的考慮(選型不當價格會相差3~4 倍)。

1.2 調節閥選型的一般原則
閥門在滿足過程控制要求的前提下,所選的調節閥應盡量簡單、可靠、價廉、壽命長、維修方便和備件來源及時可靠。要盡力避免單純追求好的結構、好的材質、多帶附件,而忽略了對可靠性、經濟性的考慮。從可靠性觀點來看,結構越簡單,其可靠性就越高;材質選擇過高,將造成不必要的價格投入。

1.3 調節閥選型應提供的工藝參數及系統要求:工藝參數:溫度、壓力、正常流量時壓差及切斷時的壓差。流體特性:腐蝕性、粘度、溫度變化對流體特性的影響。系統要求:泄漏量、可調比、動作速度與頻率、線性及噪音。

1.4 調節閥的分類及選擇
調節閥按結構特征大致可分為如下9大類:(1)直通單座調節閥:該閥應用最廣,具有泄漏小、許用壓差小、流路復雜、結構簡單的特點,故適用于泄漏要求嚴、工作壓差小的干凈介質場合,但小規格閥(DN<20mm)也可用于壓差較大的場合。(2)直通雙座調節閥:與直通單座調節閥相反,具有泄漏大、許用壓差大的特點,故適用于泄漏要求不嚴、工作壓差大的干凈介質場合,選型時應注意該閥泄漏量大是否能滿足過程控制要求。(3)套筒調節閥:套筒閥分為單密封和雙密封2種結構,前者類似于單座閥,適用于單座閥場合。后者類似于雙座閥,適用于雙座閥場合。套筒閥還具有穩定性好、裝卸方便的特點,但價格比單、雙座閥高50%~200%,還需專門的纏繞密封墊,是僅次于單、雙座閥應用的較為廣泛的閥。(4)角型調節閥:節流型式相當于單座閥,但閥體流路簡單,適用于泄漏要求小、壓差不大的干凈介質場合及要求直角配管的場合。(5)三通調節閥:具有3個通道,可代替2個直通單座閥用于分流和合流及2相流溫度差≤150℃的場合。當DN≤80mm時,合流閥可用于分流場合。(6)隔膜調節閥:流路簡單,隔膜具有一定耐蝕性能,適用于較污濁介質、弱腐蝕介質的2位切斷場合。(7)調節蝶閥:相當于取一直管段來做閥體,且閥體又相當于閥座,故“自潔”性能好、體積小、重量輕。適用于較污濁介質和大口徑、大流量、壓差的場合。當DN>300mm時,通常都有蝶閥來完成。(8)調節球閥:“O”形球閥全開時為無阻調節閥,“自潔”性能最佳,適用于特別污濁、含纖維介質的2位切斷場合?!癡”形球閥具有近似等百分比的調節特性,適用于較污濁、含纖維介質可調比較大的調節場合,球閥價格較貴。(9)偏心旋轉閥:該閥介于蝶閥和球閥之間,“自潔”、調節性能好,亦可切斷,故適用于較污濁介質、泄漏要求小的調節場合,但該閥價格較貴。
這9類產品中前6種為直行程調節閥,后3種為角行程調節閥。作為用戶,必須弄清其特點。

1.5 調節閥正確選擇的若干問題
閥體材料選擇
(1)閥體耐壓等級、使用溫度、耐腐蝕性能等方面應不低于工藝連接管道要求,并優先選用定型品。
(2)水蒸氣及含水較多的濕氣體介質、環境溫度低于-20℃時,不宜選用鑄鐵閥。
閥內件材質選擇
(1)非腐蝕性介質一般選用1Cr18Ni9Ti或其它不銹鋼。
(2)對汽蝕、沖蝕較為嚴重、介質溫度與壓差構成的直角坐標中,其溫度為300℃,壓差為1.5MPa 2點連線以外的區域時,應選用耐磨材料,如鈷基合金或表面堆焊史太萊合金等。
(3)對硬密封切斷閥,為提高密封面可靠性,應選用耐磨合金。當密封要求十分嚴密時,應選用軟密封,如四氟、橡膠。

調節閥高低溫材料選擇:當介質溫度<-60℃時選用銅或1Cr18Ni9Ti;溫度在450~600℃時選用鈦、鉬不銹鋼;當介質溫度>600℃時應選用高溫高強度合金(如因可耐爾)。

1.6 調節閥填料及閥蓋型式選擇
(1)通常情況下,介質溫度<200℃時,選用“V”形四氟填料,普通型上閥蓋;介質溫度<450℃時,選用“V”型四氟填料,但必須是散熱閥蓋。
(2)對直行程類閥,若帶有定位器附件時,對介質溫度≤450℃高溫閥,仍可選用普通型閥蓋,但必須選用石墨填料。
(3)介質溫度>400℃時,需選用散熱型閥蓋和石墨填料。
(4)為增加閥桿密封的可靠性,可選用雙層填料結構。

1.7 調節閥定位器的選擇
以下情況應選用定位器:(1)電動儀表控制氣動閥,且為慢速響應系統時。(2)需要提高薄膜執行機構輸出力的場合。(3)緩慢過程需要提高調節閥響應速度的場合,如溫度、液位及分析等參數。(4)需要克服摩擦力,減小過大的回差造成調節品質差的場合,如低溫或采用柔性石墨填料的調節閥。(5)調節器比例帶很寬,但又要求閥小信號有響應時,采用無彈簧執行機構調節的系統。
帶定位器適用的閥,通常選用20~100kPa的彈簧,但為了提高輸出力,可選用氣源壓力PS=250kPa。對氣開閥,可選用60~180kPa的彈簧,以增加起點執行機構輸出力。對氣閉閥可選用20~100kPa的彈簧,以增加關閉時執行機構輸出力。

2 調節閥正確安裝的若干問題
2.1 安裝的一般性要求(1)調節閥應垂直、正立安裝在水平管道上,公稱通經Dg≥50的調節閥,其閥前后管道上最好有永久性支架。(2)調節閥安裝位置應方便操作維修,以便人員能進行維修和操作,必要時應設置平臺。(3)調節閥上、下部分應留有足夠空間,以便維修時取下執行機構和閥內件及閥的下法蘭和堵頭。(4)當調節閥安裝在有振動場合時,應考慮防振措施。(5)未安裝閥門定位器的調節閥,膜頭上最好安裝指示控制信號的小型壓力表。(6)調節閥應先檢查校驗,并在管道吹掃后安裝。

2.2 調節閥對安全問題的考慮
(1)閥門在操作的各個環節中(即安裝、試驗、操作和維修),應首先注意人員和設備的安全性。(2)閥切斷后,閥門中的壓力還可保持一段時間,應有降壓的安全措施,如安裝放空閥或排放閥。(3)對液體介質,應安裝1個能限制流量的放空閥,以防過快打開放空閥時水擊所造成的危害。(4)對蒸汽管線,在接近調節閥的上下2端應保溫。(5)壓力波動嚴重的地方,應安裝管線緩沖器。

2.3 對調節閥性能的考慮(1)配管通徑盡量與閥通徑一致。(2)調節閥入口直管段長度至少不得小于10倍管道通經。(3)調節閥出口直管段應有3~5倍管道通經。(4)調節閥進出口取壓點位置為閥前2倍管道通經、閥后3倍管道通徑處。 (5)必須按流動方向箭頭安裝調節閥,避免過大的安裝應力。

2.4 調節閥對手動操作的考慮(1)閥門安裝位置應便于操作,并使操作人員能看到指示器(如液位計)上顯示的參數。(2)應考慮卸下調節閥手輪機構、定位器等附件的側面空間。(3)對大口徑、高空安裝的調節閥,要考慮到維護時操作人員的工作位置。

2.5 調節閥信號的配管和配線(1)調節閥的配管和配線方案應滿足調節系統的要求。(2)調節閥配管宜采用D6×1mm 紫銅管;大膜頭調節閥和氣動閥宜采用D8×1mm 紫銅管。

 3 調節閥主要性能的現場檢測
調節閥的性能指標很多,以下項目應進行重點檢測和調校。(1)基本誤差:將 20~100kPa信號平穩地增大或減小輸入氣室(或定位器)內,測量各點所對應的行程值,計算出“信號—行程”關系與理論值之間的各點誤差,其最大值即為基本誤差。試驗點應按信號范圍的0%、25%、50%、75%、100% 5個點進行,測量儀表基本誤差應限于被測試閥門基本誤差限的1/4。(2)回差:實驗方法同上。在同一輸入信號上測得的正反行程的最大差值即回差。(3)始終點偏差:實驗方法同上。信號上限(始點)處的基本誤差即為始點偏差;信號下限(終點)處的基本誤差即為終點偏差。(4)泄漏試驗:通常試驗介質為常溫水,當閥的壓差小于350kPa時,實驗壓力按350kPa做,當閥的工作壓差大于350kPa 時按允許壓差做。實驗介質應按規定流向進入閥內,閥出口可直接連通大氣或連接出口通大氣的低壓頭測量裝置,在確認閥和下游各連接管完全充滿介質后,方可測取泄漏量。對主要閥門,還要做強壓試驗。(5)對配套定位器的閥,在安裝、投運前,均應現場調試。

 4 調節閥的現場維護
調節閥由于直接與工藝介質接觸,其性能直接影響到系統質量和環境污染,所以對調節閥必須進行經常維護和定期檢修,尤其對使用條件惡劣和重要場合更應重視維修工作。其重點檢查維護部位:
(1)對于使用在高壓差和腐蝕性介質場合的調節閥,閥體內壁、隔膜經常受到介質的沖擊和腐蝕,應重點檢查耐壓、耐腐情況。
(2)固定閥座用的螺紋,內表面易受腐蝕而使閥座松動,應重點檢查此部位;對高壓差下工作的閥還應檢查閥座密封面是否被沖蝕、汽蝕。
(3)閥芯受介質的沖刷、腐蝕最為嚴重,檢修時要認真檢查是否被腐蝕、磨損,特別是在高壓差情況下閥芯因汽蝕現象磨損更為嚴重。
(4)檢查膜片、“0”型圈和其它密封墊是否裂化或老化。
(5)應注意聚四氟乙烯填料、密封潤滑油脂是否老化、配合面是否被損壞,必要時應更換。

 5 調節閥常見故障及現場處理
調節閥現場常見問題是關不死、打不開、回差大、泄漏大、振動、振蕩等,其處理方法分別為:
(1)閥芯關不死:對氣閉閥解決辦法是增大氣源壓力或調松彈簧預緊力(即降低氣室外起點壓力)。對氣開閥的解決方法是增大彈簧預緊力,同時增大起源壓力。
(2)推桿動作遲鈍或不動作:檢驗膜片、滾動膜片、墊片是否老化、破裂引起漏氣。
(3)回差大:推桿是否彎曲、填料壓蓋是否壓得太緊,尤其是石墨填料、閥芯導向是否有傷。解決辦法是換閥桿、換填料、增大導向間隙、換強力執行機構。
(4)閥的全行程不夠:松開閥桿連接螺母,將閥桿向外旋或向內伸。使全行程偏差值超過允許值再將螺母并緊。
(5)閥小開度穩定性差:現場首先檢查是否流向裝反了,或閥選得太大,解決辦法是改流開安裝、縮小閥芯尺寸。
(6)閥的動作不穩定:定位器故障、輸出管線漏氣、執行機構剛度太小流體壓力變化造成推力不足。解決辦法是維修定位器和管線,改用剛度大的執行機構。
(7)調節閥泄漏量大:首先檢查密封面是否有傷、閥座與閥桿連接螺紋是否松動、閥關閉時壓差是否大于執行機構的輸出力。解決辦法是更換密封面、并緊閥座、更換高輸出力的執行機構。
(8)調節閥振蕩現象:是由于
閥門處于小開度工作或流向為流閉型所致。解決辦法是避免小開度工作,改流開型工作。

 
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