调节阀的选型方法

原创 2020-02-16 08:43  阅读

  调节阀的选型方法_机械/仪表_工程科技_专业资料。调节阀的选型方法,及相关习题

  一、调节阀选型的重要原则 调节阀的选型与其它仪器设备选型既有相同之点,又有不同之处。根据调节阀的工作原理、 结构特点以及使用的特殊性,我们认为在满足生产工艺要求的前提下,调节阀的选型还应把 握好以下四个原则。 1.安全性原则 安全工作是企业生产的重中之重,安全是企业最根本的效益。在化工等工 业自动化生产线中,压力、温度既是生产工艺的技术指标,又是安全监控的重要指标。调节 阀是专门用来调节管道系统中各种介质的流量和压力的装置,调节阀的性能好坏,直接关系 到企业的安全生产,因此,在选型时我们必须把调节阀的温度、压力和材质三个条件放在首 位,严把安全关。 2.节能性原则 管道系统中的介质流过调节阀时不可避免地要有一些热量损失,对于有保温 要求的生产工艺来说,这无疑是一个能源浪费。因此,在调节阀的选型中,我们要根据工艺 要求,选择节能型的产品 。 3.先进性原则 随着科学技术的不断进步和发展,新材料、新工艺、电子信息技术在调节阀 产品中得到了广泛应用,具有智能控制型的调节阀已研发成功,我们应尽可能地选择具有当 代先进技术水平的调节阀产品,大搞技术创新,提高产品的竞争力。 4.经济性原则 随着调节阀技术的日新月异,目前调节阀的生产厂家及产品种类繁多,功能 也各有不同,价格参差不齐,在选型时,既要考虑产品的性能,又要考虑产品的价格,选择 性能价格比高的调节阀产品最好。 二、调节阀的选型方法 调节阀类包括调节阀、节流阀和减压阀,其作用是调节介质的压力、流量等叁数。 调节阀的选型方法随着它的使用场合的不同,其选型方法也不同。根据我们的实践体会,主 要介绍以下选型方法。和记官网。 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。 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。 2. 从综合经济效果确定阀型 在满足上述使用功能的要求中,适用的阀有几类,此时便应综合经济效果确定某一阀 型,为此,我们认为,至少应该考虑以下四个问题: 1)高可靠性 ①结构简单;②可靠性高。这里需要改变过去片面追求性能指标,忽视可 靠性的错误作法。 2)使用寿命长。 3)维护方便,备品备件有来源。 4)产品价格适宜,性能价格较好。 3 .调节阀选型的优选次序 根据调节阀的功能优劣和上述观点,特提供调节阀的优选次序如下: 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→⑧角形阀→⑨三通阀→⑩隔膜阀。 在这些调节阀中,我们认为应该尽量不选用隔膜阀,其理由是隔膜是一个极不可靠的零 件,使其隔膜阀也成为了可靠性差的产品。 调节阀选型指南(作为补充) 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 调节阀 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 调节阀 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。调节阀 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。调节阀 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。调节阀 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。调节阀 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。调节阀 1.2 综合经济效果确定阀型 在满足上述使用功能的要求中,适用的阀有几类,此时便应综合经济效果 确定某一阀型,为此,我们认为,至少应该考虑以下四个问题: 1)高可靠性。 ①结构简单;②可靠性高。这里需要改变过去片面追求性能指标,忽视可 靠性的错误作法。调节阀 2)使用寿命长。 3)维护方便,备品备件有来源。 4)产品价格适宜,性能价格较好。 1.3 调节阀型式的优选次序 根据调节阀的功能优劣(见表 1-1)和上述观点,特提供调节阀的优选次 序如下: 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→⑧角形阀→⑨三通阀→⑩隔膜阀。 在这些调节阀中,我们认为应该尽量不选用隔膜阀,其理由是隔膜是一个 极不可靠的零件,使其隔膜阀也成为了可靠性差的产品。调节阀 调节阀 2 执行机构的选择 2.1 执行机构选择的主要考虑因素 执行机构选择的主要考虑因素是:①可靠性;②经济性;③动作平稳、足 够的输出力;④重量外观;⑤结构简单、维护方便。 1、对于含硬颗粒的液体或气体介质如何选择控制阀? 开关控制可以选陶瓷球阀或防颗粒设计的金属硬密封球阀,阀内件特殊硬化处 理;调节控制可以选硬密封的 V 形调节球阀或凸轮挠曲阀,阀内件特殊硬化处理, 特别是要注意轴向的防颗粒设计,以防止轴的卡死。 2、溢流阀与最小流量调节阀的区别? 溢流阀是安全阀的一种,是一种自动[wiki]阀门[/wiki];而最小流量调节阀是 一种用电或气源来驱动的比例阀。 3、为什么双座阀小开度工作时容易振荡? 对单芯而言,当介质是流开型时,阀稳定性好;当介质是流闭型时,阀的稳 定性差。双座阀有两个阀芯,下阀芯处于流闭,上阀芯处于流开,这样,在小开 度工作时,流闭型的阀芯就容易引起阀的振动,这就是双座阀不能用于小开度工 作的原因所在。 4、为什么双密封阀不能当作切断阀使用? 双座阀阀芯的优点是力平衡结构,允许压差大,而它突出的缺点是两个密封 面不能同时良好接触,造成泄漏大。如果把它人为地、强制性地用于切断场合, 显然效果不好,即便为它作了许多改进(如双密封套筒阀),也是不可取的。 5、什么直行程调节阀防堵性能差,角行程阀防堵性能好? 直行程阀阀芯是垂直节流,而介质是水平流进流出,阀腔内流道必然转弯倒 拐,使阀的流路变得相当复杂(形状如倒“S”型)。这样,存在许多死区,为 介质的沉淀提供了空间,长此以往,造成堵塞。角行程阀节流的方向就是水平方 向,介质水平流进,水平流出,容易把不干净介质带走,同时流路简单,介质沉 淀的空间也很少,所以角行程阀防堵性能好。 6、为什么直行程调节阀阀杆较细? 它涉及一个简单的[wiki]机械[/wiki]原理:滑动摩擦大、滚动摩擦小。直 行程阀的阀杆上下运动,[wiki]填料[/wiki]稍压紧一点,它就会把阀杆包得很 紧,产生较大的回差。为此,阀杆设计得非常细小,填料又常用摩擦系数小的四 氟填料,以便减少回差,但由此派出的问题是阀杆细,则易弯,填料寿命也短。 解决这个问题,最好的办法就是用旅转阀阀杆,即角行程类的调节阀,它的阀杆 比直行程阀杆粗 2~3 倍,且选用寿命长的石墨填料,阀杆刚度好,填料寿命长, 其摩擦力矩反而小、回差小。 7、为什么角行程类阀的切断压差较大? 角行程类阀的切断压差较大,是因为介质在阀芯或阀板上产生的合力对转动 轴产生的力矩非常小,因此,它能承受较大的压差。 8、为什么脱盐水介质使用衬胶蝶阀、衬氟隔膜阀使用寿命短? 脱盐水介质中含有低浓度的酸或碱,它们对橡胶有较大的[wiki]腐蚀[/wiki] 性。橡胶的被腐蚀表现为膨胀、老化、强度低,用衬胶的蝶阀、隔膜阀使用效果 都差,其实质就是橡胶不耐腐蚀所致。后衬胶隔膜阀改进为耐腐蚀性能好的衬氟 隔膜阀,但衬氟隔膜阀的膜片又经不住上下折叠而被折破,造成机械性破坏,阀 的寿命变短。 9、为什么套筒阀用于高温工况会阀芯卡死? 因为在加工时,阀芯和套筒的间隙过小,在受热膨胀后卡死。还有如果两者的膨 胀系数不一样,即使间隙较大,也有可能卡死。 10、为何单座阀不能用于较大压差工况? 因为单座阀的不平衡力较大,如果用于较大压差工况,就需要用很大规格的执行 器来克服这种不平衡力,增加了产品成本。而如果选用较小推力的执行器,就有 可能造成阀门无法正常关闭,或执行器过于疲劳而损坏各种部件。

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