石油化工調(diào)節(jié)閥正確選型本節(jié)講座重點(diǎn)總結(jié)分析調(diào)節(jié)閥正確選型所需要注意的事項(xiàng),按調(diào)節(jié)閥閥型、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、材料、流量特性、作用方式、彈簧范圍、流向、填料、附件九個(gè)方面總結(jié)了調(diào)節(jié)閥選型的經(jīng)驗(yàn)和注意事項(xiàng),對(duì)于調(diào)節(jié)閥從業(yè)人員了解調(diào)節(jié)閥的選型知識(shí),提高選型水平有較大的幫助作用,但限于筆者水平有限,難免有許多不足和問(wèn)題,歡迎廣大讀者批評(píng)指正。調(diào)節(jié)閥的閥體類(lèi)型選擇調(diào)節(jié)閥的閥體種類(lèi)很多,常用的閥體種類(lèi)有直通單座、直通雙座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋轉(zhuǎn)、蝶形、套筒式、球形等。在具體選擇時(shí),可做如下考慮 (1)閥芯形狀結(jié)構(gòu)主要根據(jù)所選擇的流量特性和不平衡力等因素考慮?! ?br /> (2)耐磨損性當(dāng)流體介質(zhì)是含有高濃度磨損性顆粒的懸浮液時(shí),閥的內(nèi)部材料要堅(jiān)硬?! ?br /> (3)耐腐蝕性由于介質(zhì)具有腐蝕性,盡量選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單閥門(mén)。 (4)介質(zhì)的溫度、壓力當(dāng)介質(zhì)的溫度、壓力高且變化大時(shí),應(yīng)選用閥芯和閥座的材料受溫度、壓力變化小的閥門(mén)?! ?br /> (5)防止閃蒸和空化閃蒸和空化只產(chǎn)生在液體介質(zhì)。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,閃蒸和空化會(huì)形成振動(dòng)和噪聲,縮短閥門(mén)的使用壽命,因此在選擇閥門(mén)時(shí)應(yīng)防止閥門(mén)產(chǎn)生閃蒸和空化?!?/p> 調(diào)節(jié)閥的作用方式選擇調(diào)節(jié)閥的作用方式只是在選用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)才有,其作用方式通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)正反作用和閥門(mén)的正反作用組合形成。組合形式有4種即正正(氣關(guān)型)、正反(氣開(kāi)型)、反正(氣開(kāi)型)、反反(氣關(guān)型),通過(guò)這四種組合形成的調(diào)節(jié)閥作用方式有氣開(kāi)和氣關(guān)兩種。對(duì)于調(diào)節(jié)閥作用方式的選擇,主要從三方面考慮a)工藝生產(chǎn)安全b)介質(zhì)的特性c)保證產(chǎn)品質(zhì)量,經(jīng)濟(jì)損失小。 石油化工調(diào)節(jié)閥正確選型閥型的選擇: (1)確定公稱(chēng)壓力,不是用Pmax去套PN,而是由溫度、壓力、材質(zhì)三個(gè)條件從表中找出相應(yīng)的PN并滿足于所選閥之PN值。 (2)確定的閥型,其泄漏量滿足工藝要求。 (3)確定的閥型,其工作壓差應(yīng)小于閥的允許壓差,如不行,則須從特殊角度考慮或另選它閥。 (4)介質(zhì)的溫度在閥的工作溫度范圍內(nèi),環(huán)境溫度符合要求。 (5)根據(jù)介質(zhì)的不干凈情況考慮閥的防堵問(wèn)題。 (6)根據(jù)介質(zhì)的化學(xué)性能考慮閥的耐腐蝕問(wèn)題。 (7)根據(jù)壓差和含硬物介質(zhì),考慮閥的沖蝕及耐磨損問(wèn)題。 (8)綜合經(jīng)濟(jì)效果考慮的性能、價(jià)格比。需考慮三個(gè)問(wèn)題: a.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單(越簡(jiǎn)單可靠性越高)、維護(hù)方便、備件有來(lái)源; b.使用壽命; c.價(jià)格。 (9)優(yōu)選秩序。 蝶閥-單座閥-雙座閥-套筒閥-角形閥-三通閥-球閥-偏心旋轉(zhuǎn)閥-隔膜閥。 石油化工調(diào)節(jié)閥正確選型 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇: (1)簡(jiǎn)單的是氣動(dòng)薄膜式,其次是活塞式,后是電動(dòng)式。 (2)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要優(yōu)點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)源(電源)方便,但價(jià)格高,可靠性、防水防爆不如氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),所以應(yīng)優(yōu)先選用氣動(dòng)式。 (3)老電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)笨重,我們已有電子式精小型高可靠性的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供(價(jià)格相應(yīng)高)。 (4)老的ZMA、ZMB薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以淘汰,由多彈簧輕型執(zhí)行機(jī)構(gòu)代之(性能提高,重量、高度下降約30%)。 (5)活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)品種規(guī)格較多,老的、又大又笨的建議不再選用,而選用輕的新的結(jié)構(gòu)。 材料的選擇: (1)閥體耐壓等級(jí)、使用溫度和耐腐蝕性能等方面應(yīng)不低于工藝連接管道的要求,并應(yīng)優(yōu)先選用制造廠定型產(chǎn)品。 (2)水蒸汽或含水較多的濕氣體和易燃易爆介質(zhì),不宜選用鑄鐵閥。 (3)環(huán)境溫度低于-20℃時(shí)(尤其是北方),不宜選用鑄鐵閥。 (4)對(duì)汽蝕、沖蝕較為嚴(yán)重的介質(zhì)溫度與壓差構(gòu)成的直角坐標(biāo)中,其溫度為300℃,壓差為1.5MPa兩點(diǎn)連線以外的區(qū)域時(shí),對(duì)節(jié)流密封面應(yīng)選用耐磨材料,如鈷基合金或表面堆焊司特萊合金等。 (5)對(duì)強(qiáng)腐蝕性介質(zhì),選用耐蝕合金必須根據(jù)介質(zhì)的種類(lèi)、濃度、溫度、壓力的不同,選擇合適的耐腐蝕材料。 (6)閥體與節(jié)流件分別對(duì)待,閥體內(nèi)壁節(jié)流速度小并允許有一定的腐蝕,其腐蝕率可以在lmm/年左右;節(jié)流件受到高速?zèng)_刷、腐蝕會(huì)弓[起泄漏增大,其腐蝕率應(yīng)小于0.1mm/年。 (7)對(duì)襯里材料(橡膠、塑料)的選擇時(shí)該工作介質(zhì)的溫度、壓力、濃度都必須滿足該材料的使用范圍,并考慮閥動(dòng)作時(shí)對(duì)它物理、機(jī)械的破壞(如剪切破壞)。 (8)真空閥不宜選用閥體內(nèi)襯橡膠、塑料結(jié)構(gòu)。 (9)水處理系統(tǒng)的兩位切斷閥不宜選用襯橡膠材料。 (10)典型介質(zhì)的典型耐蝕合金材料選擇: a.硫酸:316L,哈氏合金,20號(hào)合金。 b.硝酸:鋁,C4鋼,C6鋼。 c.鹽酸:哈氏B。 d.氫:蒙乃爾。 e.醋酸、甲酸:316L、哈氏合金。 f.磷酸:因可鎳爾、哈氏合金。 g.尿素:316L。 h.燒堿:蒙乃爾。 i.:哈氏C。 j.海水:因可鎳爾,316L。 (11)到目前為止,的耐腐蝕材料是四氟,稱(chēng)為“耐蝕王”。因此,應(yīng)首先選用四氟耐腐蝕閥,不得已的情況下(如溫度>180℃,PN>1.6)才選用合金。
石油化工調(diào)節(jié)閥正確選型流量特性的選擇: 下面提供的是初步的選擇,詳細(xì)的選擇見(jiàn)專(zhuān)門(mén)資料: (1)S>0.6時(shí)選對(duì)數(shù)特性。 (2)小開(kāi)度工作、不平衡力變化大時(shí)選對(duì)數(shù)特性。 (3)要求的被調(diào)參數(shù)反映速度快時(shí)選直線,慢時(shí)選對(duì)數(shù)。 (4)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)可選直線特性。 (5)液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)可選直線特性。 作用方式選擇: (1)國(guó)外常用故障下開(kāi)或關(guān)來(lái)表示,即故障開(kāi)、故障關(guān),與我國(guó)的氣開(kāi)、氣閉表示正好相反,故障開(kāi)對(duì)應(yīng)氣閉閥,故障關(guān)對(duì)應(yīng)氣開(kāi)閥。 (2)新的輕型閥、精小型閥已不強(qiáng)調(diào)執(zhí)行機(jī)械的正作用、反作用了,因而必須在尾注上標(biāo)明。 B(氣閉)K(氣開(kāi))
石油化工調(diào)節(jié)閥正確選型彈簧范圍的選擇: (1)首先是選擇彈簧范圍,還要確定工作彈簧范圍。 (2)確定工作彈簧范圍涉及計(jì)算輸出力去克服不平衡力。若有困難,應(yīng)將條件(主要是閥關(guān)閉時(shí)的壓差)告訴制造廠,協(xié)助計(jì)算并調(diào)好彈簧和工作范圍出廠(目前,不少?gòu)S家根本不做計(jì)算)。 石油化工調(diào)節(jié)閥正確選型流向的選擇: (1)在節(jié)流口,介質(zhì)對(duì)著閥芯開(kāi)方向流為流開(kāi),向關(guān)方向流為流閉。 (2)流向的選擇主要是單密封類(lèi)調(diào)節(jié)閥,有單座閥類(lèi)、角閥類(lèi)、單密封套筒閥三個(gè)大類(lèi)?;鼮橐?guī)定流向(如雙座閥、V球)和任意流動(dòng)(如O球)。 (3)當(dāng)dg>15時(shí),通常選流開(kāi),當(dāng)dg≤15的小口徑閥,尤其是高壓閥可選流閉,以提高壽命。 (4)對(duì)兩位開(kāi)關(guān)閥可選流閉。 (5)若流閉型閥產(chǎn)生振蕩,改過(guò)來(lái),流開(kāi)型即可消除。
石油化工調(diào)節(jié)閥正確選型填料的選擇: (1)調(diào)節(jié)閥常用的是四氟“V”形填料和石墨“O”形填料。 (2)四氟填料摩擦小,但耐溫差,壽命短;石墨填料摩擦大,但耐溫好,壽命長(zhǎng);高溫下和帶定位器的閥建議選石墨填料。 (3)若四氟填料常換,可以考慮用石墨填料。 石油化工調(diào)節(jié)閥正確選型附件的選擇: (1)調(diào)節(jié)閥的附件主要有:定位器、轉(zhuǎn)換器、繼動(dòng)器、增壓閥、保位閥、減壓閥、過(guò)濾器、油霧器、行程開(kāi)關(guān)、位置發(fā)訊器、電磁閥、手輪機(jī)構(gòu)。 (2)附件起補(bǔ)充功能和保證閥運(yùn)行的作用。必要的就增加,不必要的不增加。不必要時(shí)增加附件會(huì)提高價(jià)格并降低可靠性。 (3)定位器的主要功能是提高輸出力和動(dòng)作速度,不需要這些功能時(shí),可不帶,不是帶了定位器就好。 (4)對(duì)快速響應(yīng)系統(tǒng),不要閥動(dòng)作快,可選轉(zhuǎn)換器。 (5)嚴(yán)格的防爆場(chǎng)合,可選:電氣轉(zhuǎn)換器+氣動(dòng)定位器。 (6)電磁閥應(yīng)選擇可靠的產(chǎn)品,防止要它動(dòng)作時(shí)不動(dòng)作。 (7)重要場(chǎng)合建議不用手輪機(jī)構(gòu),防止人為誤動(dòng)作。 (8)由生產(chǎn)廠家提供并總成在閥上供貨,以保證系統(tǒng)和總成聯(lián)接的可靠性。 (9)訂貨時(shí),應(yīng)提供附件的名稱(chēng)、型號(hào)、規(guī)格、輸入信號(hào)、輸出信號(hào)等。 (10)再重申:請(qǐng)注意這些“小東西”的重要性,尤其是可靠性,若必要時(shí),可配套氣動(dòng)元件,如電磁閥。
調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇為了使調(diào)節(jié)閥正常工作,配用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)要能產(chǎn)生足夠的輸出力來(lái)保證高度密封和閥門(mén)的開(kāi)啟?! ?br /> 對(duì)于雙作用的氣動(dòng)、液動(dòng)、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),一般都沒(méi)有復(fù)位彈簧。作用力的大小與它的運(yùn)行方向無(wú)關(guān),因此,選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵在于弄清大的輸出力和電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。對(duì)于單作用的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),輸出力與閥門(mén)的開(kāi)度有關(guān),調(diào)節(jié)閥上的出現(xiàn)的力也將影響運(yùn)動(dòng)特性,因此要求在整個(gè)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度范圍建立力平衡。
石油化工調(diào)節(jié)閥正確選型執(zhí)行機(jī)構(gòu)類(lèi)型的確定對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力確定后,根據(jù)工藝使用環(huán)境要求,選擇相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)有防爆要求時(shí),應(yīng)選用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。從節(jié)能方面考慮,應(yīng)盡量選用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。若調(diào)節(jié)精度高,可選擇液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如發(fā)電廠透明機(jī)的速度調(diào)節(jié)、煉油廠的催化裝置反應(yīng)器的溫度調(diào)節(jié)控制等?! ?/p>
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