调节阀直接与工作介质相接触,工作条件和环境差异很大,为了适应各种不同的需要,调节阀有多种型式。还有化肥厂常用的气动程控截止阀,也是要求非常高的切断阀,这种程控阀使用的是活塞式气缸,可以用比较高的气源压力来驱动。除直通双座阀外,常用的还有直通单座调节阀、三通调节阀、角型调节阀、蝶阀、偏心旋转调节阀等。有些调节阀还要按特殊要求进行设计,如用于食品工业的食品卫生调节阀。
选用调
气动单座调节阀型号
调节阀直接与工作介质相接触,工作条件和环境差异很大,为了适应各种不同的需要,调节阀有多种型式。还有化肥厂常用的气动程控截止阀,也是要求非常高的切断阀,这种程控阀使用的是活塞式气缸,可以用比较高的气源压力来驱动。除直通双座阀外,常用的还有直通单座调节阀、三通调节阀、角型调节阀、蝶阀、偏心旋转调节阀等。有些调节阀还要按特殊要求进行设计,如用于食品工业的食品卫生调节阀。
选用调节阀时除了根据自动控制系统的要求,确定流量特性的型式和阀门的种类外,还需要根据阀门的流通能力C值来确定阀门结构型式和尺寸。

调节阀在现代化工厂的自动控制中,调节阀起着十分重要的作用,这些工厂的生产取决于流动着的介质正确分配和控制。这些控制无论是能量的交换、压力的降低或者是简单的容器加料,都需要某些终控制元件去完成。
在化工生产工艺流程中的管路和设备中,有大量的流体流量调节阀对保证设备的正常运行起着至关重要的作用。直行程阀的阀杆上下运动,填料稍压紧一点,它就会把阀杆包得很紧,产生较大的回差。它们有多种结构形式,分别适用于不同场合。其主要作用即用于调节流量,以保证设备的稳定运行。它们有操作简单、方便,易于控制等特点,故受到广泛的应用。但也有消耗能量过大、阀门元件易损等缺陷,若设计使用不当,会给生产带来影响。本文主要讨论的是对管路流量调节过大、输送流体温度过高,可能会产生的汽蚀和闪蒸现象以及其对调节阀的破坏及防止方法。
1.出现蚀和闪蒸的原因分析
1.1 流体在调节阀中的流动过程
液体在调节阀的流道中的流动过程是极其复杂的,根据连续性方程:
uAp=常数
式中u——截面平均流速,m/s;
A—— 流道截面积,m2;
p—流体介质的密度,kg/m3。
对于不可压缩的流体,p=常数,因此uA=常数,亦即流体的流速和通过该截面的截面积成反比。
同时,又根据伯努利方程式[1]:
式中z——位置标高,m;
p——静压强,Pa;
g—— 重力加速度,kgm/s2。
忽略管道进出口流体的位置标高差别,如果通过截面时的流速增大,则意味着断面的压力将下降,当流体的压力下降到该温度下的饱和压力Pv时,液体将出现汽化,同时发生汽蚀或闪蒸现象。
由于汽蚀现象和闪蒸现象对设备有较大的破坏力。我们以前仅对离心泵的汽蚀现象研究较多,而对管路中调节阀可能产生的汽蚀和闪蒸现象造成的破坏未引起足够重视,因此研究防止液体在流动过程中产生汽蚀和闪蒸的机理将显得更加重要。

电动调节阀执行机构的选择
为了使电动调节阀正常工作,配用的执行机构要能产生足够的输出力来保证高度密封和阀门的开启。
对于双作用的气动、液动、电动执行机构,一般都没有复位弹簧。这些控制无论是能量的交换、压力的降低或者是简单的容器加料,都需要某些终控制元件去完成。作用力的大小与它的运行方向无关,因此,选择执行机构的关键在于弄清输出力和电机的转动力矩。对于单作用的气动执行机构,输出力与阀门的开度有关,电动调节阀上的出现的力也将影响运动特性,因此要求在整个开度范围建立力平衡。
执行机构类型的确定
对执行机构输出力确定后,根据工艺使用环境要求,选择相应的执行机构。为了提高密封能,可以采用掺有玻璃纤维的聚四氟乙烯或石墨等材料来代替纯四氟乙烯制造阀座,采用高硬度的密封垫片,采用迷宫式密封面等办法,还要保护密封面不能损伤。对于现场有防爆要求时,应选用气动执行机构。从节能方面考虑,应尽量选用电动执行机构。若调节精度高,可选择液动执行机构。如发电厂透明机的速度调节、炼油厂的催化装置反应器的温度调节控制等。
作用方式选择
只是在选用气动执行机构时才有,其作用方式通过执行机构正反作用和阀门的正反作用组合形成。自力式调节阀直接功用自力式调节阀又称为弹簧负载式,其结构内有弹性元件如:弹簧、波纹管、波纹管式的温包等,利用弹性力与反馈信号源平衡的原理。组合形式有4种即正正(气关型)、正反(气开型)、反正(气开型)、反反(气关型),通过这四种组合形成的电动调节阀作用方式有气开和气关两种。对于它的作用方式的选择,主要从三方面考虑:
1、工艺生产安全;
2、介质的特性;
3、保证产量,经济损失。
调节阀相对而言有保护环境和节约能源的作用
1、为了防止大气污染,阀的密封部位不能泄漏。要注意密封的方法和密封材料的选用。当流体有毒性时,如或CO等介质,就要考虑用波纹管密封或更为可靠的方法密封。为了防止更为可怕的辐射性流体的泄漏,更要遵照站的使用要求和规定,采用特殊的方法。
2、防止噪音 在调节阀的环境保护问题上,噪音问题很突出
节约能源在使用调节过程中要把节能问题和调节阀的结构、使用、安装、维修联系起来。
1、使用低阻抗阀门 使流体流壶阀门的阻抗,减少能耗。在使用球阀时,在全开下球芯孔与管道的口径如果相同,就可以节约压缩机、泵等设备的电力消耗。在使用球阀时,在全开下球芯孔与管道的口径如果相同,就可以节约压缩机、泵等设备的电力消耗。与某些传统阀相比。凸轮挠曲阀具有更大的容量,可以在较小的压差下进行相同流量的调节,达到减少能耗的目的。利用一些阀内件结构改变的阀门,如使用低S值调节阀,能够达到节能的目的。
2、提高阀芯、阀座的密封性能 阀芯阀座密封不好,阀门就不能完全关闭,泄漏引起的压力下降造成动力损失。(2)所有紧固螺栓和填料装配前都应涂上润滑脂,利于下次检修和润滑。为了提高密封能,可以采用掺有玻璃纤维的聚四氟乙烯或石墨等材料来代替纯四氟乙烯制造阀座,采用高硬度的密封垫片,采用迷宫式密封面等办法,还要保护密封面不能损伤。
3、尽量采用电动执行机构 采用气动执行机构要保持一定的气压才能动作,这样一年所消耗的能源很多,如用电动执行机构,只需在改变开度时供电,当阀门达到所需开度时就停止供电。
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