調節閥作為產(chǎn)業(yè)過(guò)程控制的終端執行器件,它跟著(zhù)產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化水平的不斷進(jìn)步,已成為產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化控制的樞紐設備。調節閥選擇的是否合適直接關(guān)系到產(chǎn)業(yè)控制品質(zhì)的好壞,甚至關(guān)系到產(chǎn)業(yè)出產(chǎn)系統的安全。因此在實(shí)際出產(chǎn)過(guò)程中,根據工藝前提選擇合適的調節閥長(cháng)短常必要的。
調節閥作為產(chǎn)業(yè)過(guò)程控制的終端執行器件,它跟著(zhù)產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化水平的不斷進(jìn)步,已成為產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化控制的樞紐設備。調節閥選擇的是否合適直接關(guān)系到產(chǎn)業(yè)控制品質(zhì)的好壞,甚至關(guān)系到產(chǎn)業(yè)出產(chǎn)系統的安全。因此在實(shí)際出產(chǎn)過(guò)程中,根據工藝前提選擇合適的調節閥長(cháng)短常必要的。
選擇調節閥的方法
1簡(jiǎn)介調節閥
調節閥由執行機構和調節機構兩部門(mén)共同組成。它包括氣動(dòng)、電動(dòng)和液動(dòng)執行器三大類(lèi)。在化工出產(chǎn)中常用氣動(dòng)執行器,其它兩種執行器只在特殊要求下采用。執行機構是調節閥的推動(dòng)部門(mén),調節機構是調節閥的調節部門(mén),即閥門(mén)本身。調節機構與調節介質(zhì)直接接觸,在執行機構的推動(dòng)下,改變閥芯與閥座之間或阻流件的暢通流暢面積,從而達到調節控制介質(zhì)流量的目的。
1.1調節閥的結構形式的選擇
一般在振動(dòng)大或噪聲大的場(chǎng)合應選用套筒閥較為合適,如在介質(zhì)中帶有粘性或有微小顆粒時(shí),選擇偏心旋轉閥較為合適。通常應用較廣泛的閥有縱貫單座閥、縱貫雙座閥、角型閥、蝶閥、球閥、隔膜閥等。在選擇閥的結構形式時(shí),還需考慮調節介質(zhì)的工藝前提和流體特性。
1.2調節閥氣開(kāi)/氣關(guān)的選擇和調節器正反作用的確定
調節閥氣開(kāi)/氣關(guān)的選擇必需從工藝出產(chǎn)需要和安全要求方面考慮確定。原則是當信號壓力間斷時(shí),應保證工藝設備和出產(chǎn)的安全,即保證調節閥失去信號壓力源時(shí)閥自動(dòng)進(jìn)入安全狀態(tài)。
選定調節閥氣開(kāi)或氣關(guān)形式后,必需根據閥的這一形式確定調節器的正作用和反作用,使調節閥和調節器構成一個(gè)負反饋的控制系統。即對于氣開(kāi)閥,假如被控參數大于給定參數時(shí),要求閥關(guān)小,那么調節器選用反作用;對于氣關(guān)閥,假如被控參數大于給定參數時(shí),要求閥關(guān)小,那么調節器就選用正作用。
1.3調節閥的流量特性
調節閥相對開(kāi)度和通過(guò)閥的相對流量之間的關(guān)系稱(chēng)為閥的流量特性,即Q/Qmax=f(し/L)。
Q/Qmax相對流量——調節閥在某一開(kāi)度下的流量Q與全開(kāi)度流量Qmax之比;
し/L相對開(kāi)度——調節閥的某一開(kāi)度下的行程し與全行程L之比。
由上式看出:通過(guò)閥的相對流量Q/Qmax是調節閥相對開(kāi)度し/L的函數。通過(guò)調節閥的流量不僅與閥門(mén)的開(kāi)度有關(guān),還與閥門(mén)兩真個(gè)壓差有關(guān),閥門(mén)前后壓差一定時(shí)的流量特性為閥門(mén)的理想特性,閥門(mén)前后壓差隨時(shí)變化的流量特性為閥門(mén)的工作特性。
理想特性完全取決于閥芯的外形,典型的四種理想流量特性:
(1)直線(xiàn)流量特性
Q/Qmax=R[(し/L)-1](R=Qmax/Qmin為調節閥的可調比)
采用直線(xiàn)流量特性的閥芯時(shí),調節閥的放大倍數是常數。它的特點(diǎn)是在小開(kāi)度處流量相對變化較大,調節作用強,易產(chǎn)生振蕩;在打開(kāi)度處流量相對變化較小,調節作用弱,調節緩慢。
(2)等百分比流量特性(對數流量特性)
Q/Qmax=e[(し/L)-1]lnR(R=Qmax/Qmin為調節閥的可調比)
采用等百分比流量特性的閥芯時(shí),調節閥的放大倍數隨流量增大而增大,但流量的相對變化值是相等的。它在小開(kāi)度處放大倍數小,調節作用緩和平穩;它在大開(kāi)度處放大倍數大,調節作用敏捷,為此常被采用。
(3)拋物線(xiàn)流量特性
(R=Qmax/Qmin為調節閥的可調比)
采用拋物線(xiàn)流量特性的閥芯時(shí),在小開(kāi)度時(shí)調節機能好,它的特性曲線(xiàn)介于直線(xiàn)與等百分比特性曲線(xiàn)之間。
(4)快開(kāi)流量特性
快開(kāi)流量特性沒(méi)有一定的數學(xué)表達式。采器具有快開(kāi)流量特性的閥芯時(shí),在開(kāi)度較小時(shí)有較大的流量,跟著(zhù)開(kāi)度的增大,流量很快就達到最大值,合用于迅速啟閉的堵截閥或兩位式調節系統
一、開(kāi)關(guān)形式電磁閥通過(guò)線(xiàn)圈驅動(dòng),只能開(kāi)或關(guān),開(kāi)關(guān)時(shí)動(dòng)作時(shí)間短。電動(dòng)閥的驅動(dòng)一般是用電機,開(kāi)或關(guān)動(dòng)作完成需要一定的時(shí)間模擬量的,可以做調節。
一、開(kāi)關(guān)形式:
電磁閥通過(guò)線(xiàn)圈驅動(dòng),只能開(kāi)或關(guān),開(kāi)關(guān)時(shí)動(dòng)作時(shí)間短。電動(dòng)閥的驅動(dòng)一般是用電機,開(kāi)或關(guān)動(dòng)作完成需要一定的時(shí)間模擬量的,可以做調節。
電動(dòng)閥、電磁閥的優(yōu)缺點(diǎn)
二、適用工藝:
電磁閥適合一些特殊地工藝要求,比如泄漏、流體介質(zhì)特殊等,價(jià)格較貴。電動(dòng)閥一般用于調節,也有開(kāi)關(guān)量的,比如:風(fēng)機盤(pán)管末端。
三、工作性質(zhì):
電磁閥一般流通系數很小,而且工作壓力差很小。比如一般25口徑的電磁閥流通系數比15口徑的電動(dòng)球閥小很多。電磁閥的驅動(dòng)是通過(guò)電磁線(xiàn)圈,比較容易被電壓沖擊損壞。相當于開(kāi)關(guān)的作用,就是開(kāi)和關(guān)2個(gè)作用。電動(dòng)閥的驅動(dòng)一般是用電機,比較耐電壓沖擊。電磁閥是快開(kāi)和快關(guān)的,一般用在小流量和小壓力,要求開(kāi)關(guān)頻率大的地方電動(dòng)閥反之。電動(dòng)閥閥的開(kāi)度可以控制,狀態(tài)有開(kāi)、關(guān)、半開(kāi)半關(guān),可以控制管道中介質(zhì)的流量而電磁閥達不到這個(gè)要求。電磁閥一般斷電可以復位,電動(dòng)閥要這樣的功能需要加復位裝置。