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化工裝置調節閥設計選型 |
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化工裝置調節閥設計選型 調節閥是工業生產過程中一種常用的調節機構，它的作用就是按照調節器發出的控制信號的大小和方向，通過執行機構來改變閥門的開度以實現調節流體流量的功能，從而把生產過程中被調參數控制在工藝所要求的范圍內，從而實現生產過程的白動化。調節閥是自動化控制系統中一個十分重要且*的組成部分，正確的選擇和使用調節閥，直接關系到整個自動控制系統的控制質量，直接影響生產產品的質量。 石油化工企業中調節閥的基本原理,然后詳細介紹了在選型和實際應用中調節閥的流通能力,壓降,噪聲等技術問題,提出了一些安全,可靠,切實可行的做法,探討如何使調節閥在生產過程中能夠更好的工作.
然而，自動控制系統不能正常有許多是由于調節閥的選型不當造成的，因此，如何正確選擇合適的調節閥，必須引起我們每一位自動化控制技術人員的高度重視。調節閥所反應出來的問題大多集中在調節閥的工作特性和結構參數上，公稱通徑及流量特性等。在這些參數中，流通能力更重要，它的大小直接反映調節閥的容覺，它是設計選型中的主要參數。因此，調節閥的選擇主要從以上幾個因素進行考慮。根據工作中調節閥的選型經驗簡單介紹一下調節閥的選型原則及注意事項。
一：化工裝置調節閥設計選型結構形式的選擇 調節閥結構形式的選擇，應根據實際生產中工藝條件（溫度、壓力、流量等）、工藝介質的性質（如粘度、腐蝕性、有無毒害等）、調節系統的要求（調節范圍、泄漏量、噪音）以及防止調節閥產生汽蝕現象等因素綜合加以考慮。在流量大、壓差大、泄漏量要求不嚴格的場合，應優先考慮雙座調節閥；套筒調節閥最適宜用在介質壓差大、振動大的場合；蝶閥適宜用于低壓狀態的空氣或其它氣體的壓力、流最調節。
二：化工裝置調節閥設計選型流量特性的選擇 控制閥的流量特性是指流體流過閥門的相對流量和閥門的相對開度之間的關系，即：閥門在某一開度下的流量與全開時流量的比；L/L100——閥門在某一開度下的行程與全開時行程的比。
調節閥的流量特性一般常用的有如下四種： （l）等百分比特性 等百分比特性也稱為對數特性，是指閥門的開度增加同樣的值時，通過的調節閥的流最按照等百分比增加。調節閥在同樣開度變化值下，流量小時流量的變化也小，調節作用緩和平穩；流量大時．流量的變化也大，調節作用靈敏而有效。等百分比特性的閥門在全行程閥門內的控制精度時不變的。 （2）直線特性 直線特性是指調節閥的相對流量和相對開度的比值為常數。調節閥在同樣開度變化值下，流量小時流量的變化值相對較大，凋節作用較強，容易產生超調和引起振蕩；流量大時，流量的變化值相對較小，調節作用不夠靈敏。 （3）拋物線特性 拋物線特性是指調節閥的相對流量與相對開度的二次方根成正比。拋物線特性介于直線特性和等百分比特性之間，改善了直線特性在小開度時調節性能差的缺點。 （4）快開特性 快開特性是指調節閥在開度很小時流量就已經較大，隨著開度增加，流量很快達到最大值。從調節閥的流量特性可以看出，調節閥的流量特性對選用調節閥有非常重要的意義，直接影響到自動控制系統的質量和穩定性，因此必須正確合理選擇調節閥的流量特性。在工程應用中，我們選用最多的是等百分比特性，對于壓差變化小、可調范圍小、開度變化小的場合，也可以選用直線特性的調節閥，V 型球閥一般選用拋物線特性。
三：化工裝置調節閥設計選型口徑的選定 計算選定調節閥口徑的方法在工程中常用 C 值法，即流通能力法。首先根據工藝條件和調節要求選定閥門的結構型式和流量特性，并且確定流量系數 C 的計算方法和計算公式，然后把各項數值帶人計算公式計算出最大流量下調節閥流量系數 Cmax 值，然后在標準閥門額定 Cv 值表中選擇與 1.2Cmax 相近的 Cv值，其對應的為所選擇調節閥的閥徑，最后進行噪聲和開度驗算，在最大流最下一般調節閥的開度不超過 85%，最小流量下開度不小于 20%，若驗算結果滿意，閥門口徑就選定了，若驗算結果不滿意，則應從新選擇額定 Cv 值，再進行驗算，直到得到滿意的結果。
四： 化工裝置調節閥設計選型材質的選擇 調節閥材質的選擇主要是指兩個方面：一是閥體、閥蓋材質的選擇，二組件（閥桿、閥芯、閥座）材質的選擇。閥體、閥蓋相當于壓力容器，因此要求其必須能承受介質的溫度、壓力和腐蝕，組件主要起節流作用，對它的基本耍求是耐腐蝕、耐沖刷，這是調節閥材質選擇的出發點。選擇調節閥的材質必須把握兩個大的原則：一是要保證安全可靠，也就是根據工藝特性，選擇諸如耐高溫、耐低溫、耐高壓、耐汽蝕以及耐腐蝕的材質；二是在滿足使用要求的前提下，還要考慮其性能、使用壽命和經濟性。
化工裝置調節閥設計選型選用注意事項 （1）調節閥直接按照接管管徑選取是不合理的。閥門的調節品質與接管流速或管徑沒有關系，閥門的調節品質僅與水的阻力及流量有關。亦即一旦系統設備確定之后，理論上適合該系統的閥門只有一種理想的口徑，而不會出現多種選擇。 （2）調節閥口徑不能過小。選擇的閥門口徑過小，一方面會增加系統的阻力，甚至會出現閥門口徑 100% 開啟時，系統仍無法達到設定的容量要求，導致嚴重后果。另一方面閥門將需要通過系統提供較大的壓差以維持足夠的流量，加重泵的負荷，閥門易受損害，對閥門的壽命影響很大。 （3）調節閥口徑不能過大。選擇的閥門口徑過大，不僅增加工程成本，而且還會引起閥門經常運行在低百分比范圍內，引起調節精度降低，使控制性能變差，而且易使系統受沖擊和振蕩。 （4）為了保證系統控制品質，方法是在系統允許的范圍內選擇能獲得較大壓力降的閥門口徑，使閥門在運轉過程中壓力降的變化值盡可能小。閥門全開狀態下的壓力降占全泵壓百分比越高，則閥門壓力降相對變化值越小，閥門的安裝特性就越接近其內在特性。 （5）控制系統中調節閥應盡可能工作于恒定的壓力降條件下，因為閥門是否匹配盤管依賴于它的內在特性和流量因子，而這些閥門參數取決于恒定的閥門壓力降。
化工裝置調節閥設計選型 設計調節閥時，要求對調節閥的組成、分類和特性有一個清楚的認識，并在此基礎上掌握正確的選擇方法。而且，對于一個實際系統配置調節閥時，還需要進行詳盡的分析，綜合考慮各種因素。只有這樣，才能正確地選擇調節閥，保證調節系統的控制質量。在石油化工企業的自動控制系統中,調節閥選擇得合適與否,直接影響控制系統的調節品質.在選擇調節閥時,要重視閥的口徑計算,還要對閥型和其它方面的選擇予以重視.若調節閥選擇不當,將使系統不能正常工作,或使閥門很快損壞,甚至造成生產事故.本文在闡述化工裝置中常用調節閥的類型,性能及影響因素的基礎上,通過對化工裝置調節閥的選型分析,為工程設計技術人員提供一定的借鑒和幫助. |
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