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1、化工廠氣動調節(jié)閥選型探討引言

   化工企業(yè)的自動化生產過程控制要求精度高，安全可靠性嚴，其終端控制元件的準確、快速調節(jié)是*的重要一環(huán)，控制結果必須保證工藝指標要求，衰減比、超調量不超出工藝允許范圍。對此，如何選擇適用的氣動調節(jié)閥類型，使之在工藝控制回路中安全可靠、經(jīng)濟適用，是儀控設計和管理人員普遍關心的問題。氣動調節(jié)閥的選擇一般從以下四個方面考慮：1）調節(jié)閥結構和類型。2）流量特性。3）流量系數(shù)與閥的口徑。4）材料和輔助裝置。

2、化工廠氣動調節(jié)閥選型探討的結構和類型

   氣動調節(jié)閥由執(zhí)行機構和閥門組成，執(zhí)行機構接收輸入氣源信號，產生推力，使推桿位移，推動閥門開關動作；閥門是與管路聯(lián)接的閥體組件，它接受執(zhí)行機構的推桿推力，改變閥桿位移，改變閥門開度，控制流量的變化。調節(jié)閥的產品類型很多，結構多種多樣，選擇時應綜合考慮調節(jié)功能、泄漏等級、耐壓能力、切斷壓差、腐蝕性、沖蝕和汽蝕、性價比、維護保養(yǎng)方便程度。從經(jīng)驗而言，選擇順序應為：單（雙）座控制閥、籠式控制閥、偏心旋轉閥、蝶閥、角閥、球閥。

    氣動調節(jié)閥有氣開與氣關兩種類型。確定調節(jié)閥開關方式的原則是：當信號壓力中斷時，應保證工藝設備和生產的安全。如果閥門在信號中斷后處于打開位置，流體不中斷，則選用氣關閥；如果閥門在信號壓力中斷后處于關閉位置，流體不通過，則選用氣開閥。 調節(jié)閥的產品類型很多，結構多種多樣，選擇時應綜合考慮調節(jié)功能、泄漏等級、耐壓能力、切斷壓差、腐蝕性、沖蝕和汽蝕、性價比、維護保養(yǎng)方便程度。從經(jīng)驗而言，選擇順序應為：單（雙）座控制閥、籠式控制閥、偏心旋轉閥、蝶閥、角閥、球閥。

    確定氣動調節(jié)閥開關方式的原則是：當信號壓力中斷時，應保證工藝設備和生產的安全。如果閥門在信號中斷后處于打開位置，流體不中斷安全，則選用氣關閥；如果閥門在信號壓力中斷后處于關閉位置，流體不通過*安全，則選用氣開閥。

 電磁閥的作用是快速地切斷和接通氣源，使閥處于*通、斷的位置，多用于安全放空閥。回訊開關是需要在控制室實時監(jiān)測到閥位的信號才選用的。保位閥的選擇是根據(jù)工藝狀況，當氣源切斷時，閥位要求保持在一定的位置上，但這種情況不多見。

    調節(jié)閥的閥體選用鑄鐵材質，耐壓等級，使用溫度范圍、耐腐蝕等方面應不低于對工藝管道的要求，但在介質為易燃易爆的流體時應作特殊考慮。閥芯、閥座材質的選用應考慮到流體中是否有固體顆粒產生的磨損和氣蝕作用對閥內件的沖擊。一般對于非腐蝕性流體，常選用不銹鋼；對于腐蝕性較強的流體，可選用堆焊硬質合金或噴涂材質。另外當操作介質高于+200℃時，要選擇帶散熱片的上閥蓋。調節(jié)閥的輔助裝置主要有閥門定位器、電磁閥、回訊開關、過濾減壓器、保位閥等。

       閥門定位器是調節(jié)閥的一個重要附件，常見的有氣動閥門定位器和電氣閥門定位器兩種。它主要用于：高壓差的場合；高壓、高溫或低溫介質的場合；介質中含有固體懸浮物或黏性流體的場合；調節(jié)閥口徑較大的場合；實現(xiàn)分程控制；改善調節(jié)閥的流量特性。

3、化工廠氣動調節(jié)閥選型探討的流量特性

  介質流過閥的相對流量Q與閥芯相對行程L之間的函數(shù)關系： 當調節(jié)閥兩端壓差保持不變時，閥的流量特性稱為固有流量特性。固有流量特性主要有直線、等百分比、拋物線和快開等四種類型。

    在生產中閥的固有流量特性有直線、等百分比和快開3種。拋物線特性介于直線與等百分比之間，一般用等百分比特性來代替。快開特性主要用于二位式控制，一般情況下，閥兩端壓差不可能永遠保持不變，這時閥的固有流量特性發(fā)生畸變，閥在工作條件下的特性稱為工作流量特性。這時在確定流量特性時要引入一個稱為閥阻比的系數(shù)為系統(tǒng)總壓差，是閥、全部工藝設備和管路系統(tǒng)上的各壓差之和。

從以下3個方面內容對閥的工作流量特性進行分析：

1）從控制系統(tǒng)的控制質量方面分析

    對于一個簡單的控制系統(tǒng)，它是由控制對象、變送器、調節(jié)器和調節(jié)閥幾個基本環(huán)節(jié)組成的，系統(tǒng)的總放大系數(shù)分別表示變送器、調節(jié)器、執(zhí)行器、執(zhí)行機構、閥、控制對象的放大系數(shù)。在負荷變動的情況下，要使控制系統(tǒng)能保持預定的控制指標，希望總放大系數(shù)在控制系統(tǒng)的整個操作范圍內保持不變。一般在一個確定的系統(tǒng)里，K1-K3的系數(shù)是固定不變的，只有對象的放大系數(shù)K隨負荷的變化而變，保證K4K5的乘積是個常數(shù)就保證了系統(tǒng)的總放大系數(shù)K是個穩(wěn)定值

   2）工藝配管情況分析

    調節(jié)閥總是與管道設備連在一起使用的，管道阻力會使閥的工作特性與固有特性不同。所以，應根據(jù)對象的特性，選擇合適的工作 特性，再根據(jù)配管情況選擇相應閥的固有流量特性。考慮工藝配管情況時，可參來選擇閥的固有特性。

   3）從負荷變化情況分析

    直線特性調節(jié)閥在小開度時流量相對變化量大，過于靈敏，容易引起振蕩，閥芯閥座易損壞，故在S值小、負荷變化幅度大的場合不宜采用。等百分比閥的放大系數(shù)隨閥門行程增大而增大，流量相對變化量恒定不變。

4、化工廠氣動調節(jié)閥選型探討氣動調節(jié)閥的口徑

調節(jié)閥口徑的確定是另外，當介質為過熱蒸汽時，計算C值要考慮蒸汽的過熱度。確定完Cv值以后，要對調節(jié)閥的開度進行驗算，要求最大流量時閥開度不大于90%，最小流量時開度不小于10%，在正常工況下，閥門開度應在1.5%-85%之間.最后根據(jù)C值確定調節(jié)閥口徑。

5、化工廠氣動調節(jié)閥選型探討的材料和輔助裝置

 調節(jié)閥的閥體選用鑄鐵材質，耐壓等級，使用溫度范圍、耐腐蝕等方面應不低于對工藝管道的要求，但在介質為易燃易爆的流體時應作特殊考慮。閥芯、閥座材質的選用應考慮到流體中是否有固體顆粒產生的磨損和氣蝕作用對閥內件的沖擊。一般對于非腐蝕性流體，常選用不銹鋼；對于腐蝕性較強的流體，可選用堆焊硬質合金或噴涂材質。另外當操作介質高于+200℃時，要選擇帶散熱片的上閥蓋。調節(jié)閥的輔助裝置主要有閥門定位器、電磁閥、回訊開關、過濾減壓器、保位閥等。閥門定位器是調節(jié)閥的一個重要附件，常見的有氣動閥門定位器和電氣閥門定位器兩種。它主要用于：高壓差的場合；高壓、高溫或低溫介質的場合；介質中含有固體懸浮物或黏性流體的場合；調節(jié)閥口徑較大的場合；實現(xiàn)分程控制；改善調節(jié)閥的流量特性。

    電磁閥的作用是快速地切斷和接通氣源，使閥處于*通、斷的位置，多用于安全放空閥。回訊開關是需要在控制室實時監(jiān)測到閥位的信號才選用的。保位閥的選擇是根據(jù)工藝狀況，當氣源切斷時，閥位要求保持在一定的位置上，但這種情況不多見。

6、化工廠氣動調節(jié)閥選型探討結束

   況時，可參照來選擇閥的固有特性調節(jié)閥是自動控制系統(tǒng)中一個重要的環(huán)節(jié)，若選擇計算不準確，使用維護不得當，將直接影響控制系統(tǒng)的控制質量，甚至造成嚴重的生產事故，為此，對調節(jié)閥的正確選用，安裝和維修等各項工作都必須高度重視。調節(jié)閥的選型和應用是一個專業(yè)性強、涉及的技術領域廣的系統(tǒng)工作，要做好這個工作，不僅要在理論上充分了解它的各種特性，而且要結合實際使用經(jīng)驗來綜合分析判斷，做到理論和實踐科學地結合起來。