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    自力式調節閥分類以及選擇的依據

    日期:2021-11-24 15:14
    瀏覽次數:1154
    摘要:
          自力式微調閥是一種無需外來能源,依靠被調介質自身的壓力、溫度、流量變化進行自動微調的節能儀表。具有測量、執行、控制的綜合功能。尤其適合于在無電源無氣源的場合工作。廣泛應用于城市供熱、供暖系統及石油、化工、冶金、電力、輕工等工業部門的自控系統。 
      目前,由于各種因素的影響 ( 包括工藝條件不準確,計算公式及計算方法上的差異及實際工藝條件與計算時考慮的工藝條件不一致 ) ,加上不可預見的因素,往往理論上計算出的數據,選用的產品不能滿足現場實際需要。選用的微調閥口徑過大或過小。選用的材料及公稱壓力不合適,同樣會造成事故和不必要的浪費。本文將就自力式微調閥通用的選用原則、選用方法、流量系數計算及選用注意事項等進行闡述。 
       1 自力式微調閥介紹 
      自力式微調閥可分為自力式壓力微調閥、自力式溫度微調閥及自力式流量微調閥 3 種。其中自力式壓力微調閥應用*為廣泛。 
       1.1 自力式壓力微調閥 
      根據作用形式的不同,自力式壓力微調閥又可分為直接作用式和指揮器操作式 2 種。指揮器操作式自力式壓力微調閥控制精度高,可比一般的直接作用式壓力微調閥高一倍左右,壓力微調范圍廣,尤其是在微壓方面,故適合在控制精度要求比較高或壓力微調設定值比較小的場合應用。氮封裝置就是其典型應用之一。 
      根據被調壓力取壓點的不同,又分為閥前壓力微調型 (K 型,用于背壓微調 ) 和閥后壓力微調型 (B 型,用于減壓微調 )2 種。閥前壓力微調型自力式壓力微調閥,其初始位置的閥芯在關閉位置,當閥前壓力逐漸升高,閥門逐漸打開,直至閥前壓力穩定在要求的給定值 ; 閥后壓力微調型自力式壓力微調閥,其初始位置的閥芯在開啟位置,當閥后壓力逐漸升高,閥門逐漸關閉,直至閥后壓力穩定在要求的給定值。 
      此外,還有一種自力式差壓 ( 微壓 ) 微調閥,也分為差壓上升閥開啟 (K 型 ) 和差壓上升閥關閉 (B 型 )2 種形式。將自力式差壓微調閥的低壓端通大氣,即變為自力式微壓微調閥。 
       1.2 自力式溫度微調閥 
      自力式溫度微調閥是基于液體受熱體積膨脹的原理工作的。當溫度升高時,溫包內工作液體積急劇增大,使密封容室的壓力增高,壓迫波紋管向上移動,推動彈簧向上位移,從而使推桿、閥芯也向上運動,關小閥門,使被調介質溫度向設定值方向靠攏,閥芯便停留在新的位置上,即閥芯的位移正比于被測溫度的變化量,形成一定的比例微調特性。 
      自力式溫度微調閥可分為溫度升高閥開啟 (K 型,用于冷卻微調 ) 和溫度升高閥關閉 (B 型,用于加熱微調 )2 種形式。 
       1.3 自力式流量微調閥 
      自力式流量微調閥 ( 亦稱流量限制器,或稱恒流量微調閥 ) 是具有恒流量功能的微調閥,它是將自力式的壓差控制裝置和流量微調裝置組合而成的閥門,其工作原理:用壓差控制裝置控制并穩定流量微調裝置前后的壓差,從而使閥門前后的壓差大于恒流啟動值之后,通過的流量不再隨閥門前后的壓差而變化,在壓差控制的范圍內,通過閥門某一開度的流量能夠自動保持恒定,流量的變化只需微調閥門開度即可實現,與閥門前后的壓差無關。 
      自力式流量微調閥在城市集中供暖或中央空調的循環水管網系統中應用廣泛。 
      此外,自力式微調閥的閥體有單座、雙座及套筒 3 種形式 ; 閥蓋有標準型、加長型和散熱型 ( 適合溫度 350~550℃ 工況 ); 執行機構有膜片式 ( 普通膜片、增強膜片和金屬膜片 ) 和活塞式 2 種。 
      自力式微調閥一般采用快開流量特性。 
       2 自力式微調閥的選用 
      自力式微調閥在自控系統中,既是可調的節流元件,又是承受一定溫度、壓力的容器。所以在選用時,既要考慮其適用性,又要保證安全可靠。 
       2.1 選用的一般原則 
      具體選用時,應根據被調介質的種類、性質、溫度、壓力及工藝要求的其他條件,遵循以下的選用原則:閥的結構形式應能滿足介質溫度、壓力、流動性、腐蝕性、控制范圍以及嚴密性要求 ; 閥的材料應能滿足介質溫度、壓力、腐蝕性要求 ; 閥的額定流量系數及口徑應能滿足工藝的流量要求 ; 閥的允許壓差應能滿足現場實際壓差的要求 ; 閥的實際使用條件應與計算選用時考慮的相一致。 
       2.2 材料及使用溫度的選用 
      選用材料時,主要考慮材料的強度、硬度、耐腐蝕及高溫、低溫的特性,首先應滿足自力式微調閥的安全可靠,其次是使用的性能、壽命和經濟性。在滿足使用要求的前提下,應盡量選用便宜、易得的材料。一般情況下,閥體和閥蓋可選用多種材料制造 ( 如:灰鑄鐵、球墨鑄鐵、鑄鋼及鑄不銹鋼 ) 。而閥內組件一般用不銹鋼材料制造。 
       2.3 公稱壓力及壓差的選用 
      根據工藝介質的*大工作壓力來選用微調閥的公稱壓力時,必須對照工藝溫度條件綜合選用,因為公稱壓力是在一定基準溫度下依據強度條件定出。一旦工作溫度超過了基準溫度,其允許的*大工作壓力必定低于公稱壓力,這一點應該引起足夠的重視。 
      除了注意選定微調閥公稱壓力外,在選用時,還應從推力角度出發,考慮微調閥能否正常工作的問題。用特征數值表達就是允許壓差是否大于*大工作壓差。因此,在選用時,要使*大工作壓差小于閥的允許壓差。 
       2.4 流量系數計算 
      流量系數 Kv( 或稱流通能力 ) ,是微調閥的重要參數。它反映流體通過微調閥的能力,亦即反映微調閥的容量。根據計算出的流量系數 Kv 值的大小,選用閥的額定流量系數 Kvs ,就可以確定微調閥的公稱通徑。如果選用的額定流量系數過大,就會使微調閥經常工作在小開度的情況下,影響控制質量,引起振蕩和噪音,縮短閥的使用壽命。相反,如果選用的額定流量系數過小,則會使微調閥的開度過大,閥門超負荷運行,不能滿足流量要求,容易出現事故,造成不必要的浪費。為了合理選用微調閥的尺寸,必須正確計算微調閥的流量系數 Kv 值。 
      微調閥的額定流量系數 Kvs 定義:在規定條件下,即閥的兩端壓差為 100kPa ,流體密度為 1g/cm3 時,額定行程時流經微調閥的流量是以立方米每小時或噸每小時計的流量數。 

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