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   瑞庾閥門 >> 新聞資訊 >> 瑞庾分享怎樣根據工藝操作參數來選擇合理的調節閥尺寸?

  在前面的文章中,我們了解了怎樣根據工藝對象的特點來選擇流量特性?知道調節閥的理想流量特性,在生産中常用的是直線、等百分比、快開三種,抛物線流量特性介于直線與等百分比之間,一般可用等百分比來代替,而快開特性主要用于二位式調節及程序控制中,因此,調節閥的特性選擇是指如何選擇直線和等百分比流量特性。本文接着來學習怎樣根據工藝操作參數來選擇合理的調節閥尺寸?

    選定了調節閥的類型和特性之後,就可進一步決定它的尺寸。流通能力是确定調節閥口徑的重要依據,從工藝提供數據到算出流通能力,直到閥的口徑确定,需經以下幾個步驟:

  1、計算流量的确定

  根據現有的生産能力、設備負荷及介質狀況來計算最大流量Qmax和最小流量Qmin。

  在計算C值時應按最大流量來考慮,最大流量考慮過多的餘量時,使調節閥口徑偏大;這不但造成經濟上的浪費,而且更不利的是使調節閥經常工作在小開度,可調比減小,調節性能變壞,嚴重時甚至引起振蕩,因而大大降低了閥的使用壽命。

  在選擇最大流量時,應根據對象負荷的變化及工藝設備的生産能力來合理确定。對于調節質量要求高的場合,更應以現有的工藝條件來選擇最大流量,但也要注意不能片面強調調節質量,以緻當負荷變化以及當現有生産設備經過技改或擴建,當生産能力稍有提高,調節閥就不能适應,即需更換。也就是說,應當兼顧當前與今後在一定的範圍内擴大生産能力這兩方面的因素,然後合理地确定最大計算流量。

  2、計算壓差的決定

  根據已選擇調節閥的流量特性及系統特點選擇S值,然後決定計算壓差。

  要使調節閥能起到調節作用,就必須在閥前後有一定的壓差,閥上的壓差占整個系統壓差的比值越大,則調節流量特性的畸變就越小,調節性能就能得到保證,但是閥前後壓差越大,即閥上的壓力損失越大,所消耗的動力越多。因此必須兼顧調節性能和動力消耗,合理地計算壓差。系統總壓差是指系統中包括調節閥在内的與流量有關的動能損失,如彎頭、管件、節流裝置、工藝裝置、手動閥門等局部阻力上的壓力損失。

  (1)選擇調節閥的計算壓差主要是根據工藝管路、設備等組成系統的總壓降大小及變化情況來選擇,其步如下:

  1)選擇系統的兩個恒壓點,把離調節閥前後最近且壓力基本穩定的兩個設備作為系統的計算範圍。

  2)計算系統内各項局部阻力(除調節閥外)所引起的壓力損失的總和ΣΔpF,按最大流量分别進行計算,并求出它們的總和。

  3)選取S值。S值應為調節閥全開時閥上壓差ΔpV和系統中壓力損失總和(在最大流量時)之比,即

  S=ΔpV/(ΔpV +ΣΔpF)

   S值一般不小于0.3,通常選S=0.3~0.5。對于高壓系統,考慮到節約動力消耗,允許降低到S=0.15。對于氣體介質,由于阻力損失較小,調節閥上壓差所占的分量較大,一般S 值都大于0.5。但在低壓及真空系統中,由于允許壓力損失較小,所以仍在0.3~0.5 之間為宜。

  4)求取調節閥壓差ΔpV,按求出的ΣΔpF及選定的S 值。由下式求出ΔpV即

  ΔpV=SΣpF/(1-S)

  考慮到系統設備中靜壓經常波動影響閥上壓差的變化,使S值進一步下降,如鍋爐給水調節系統,鍋爐壓力波動就會影響調節閥上的壓差變化。此時計算壓差還應增加系統設備中靜壓p 的5%~10%,即

  ΔpV=SΣpF/1-S)+0.05~0.1)p

  這裡必須注意,在确定計算壓差時,要盡量避免汽蝕和噪聲。

  (2)減小和防止汽蝕,可以從以下幾個方面考慮:

  1)壓差避免空化汽蝕的最根本方法,是使調節閥的使用壓差Δp 低于不産生汽蝕的最大壓差ΔpC。但要做到這一點比較困難。一般來說,當閥上壓差Δp <1.5 MPa 時,即使産生汽蝕,但對材質的損壞并不嚴重,不需要采取什麼措施。如果Δp 較高,就要設法解決汽蝕問題。如:①增長節流通道(把閥心加長、閥座加厚)。②在閥座密封面上部增設阻力。③減小壓力恢複程度。④削弱汽蝕。⑤也可在閥前、後加裝限流孔闆吸收一部分壓降。

  2)材料一般來說材料越強抗汽蝕能力越強,由于氣蝕往往發生在金屬表面,可在閥心、閥座、閥杆等處噴塗或堆焊一層硬質金屬,這種方法叫表面硬化處理。采用的材料目前有司太萊合金(一種钴鉻鎢合金。有Stelite No12、No6)、6YC1 合金(一種钴鉻鎢合金)、硬質工具鋼、碳化鎢等,其中以Stelite No12應用最為廣泛。經表面硬化處理後,以奧氏體不鏽鋼( SUS304、1Cr18Ni9Ti)為例,可提高耐汽蝕10 倍以上。在汽蝕嚴重的場合,也可采用整體硬質合金的調節閥。

  3)采用高壓差防空化調節閥主要有多級套筒式、多級閥心式、多級疊闆式,均根據多級降壓原理制成,用于壓差接近于、高于10MPa的場合。

  (3)如何減小、防止噪聲一般來說調節閥的噪聲,來源于三個方向:

  1)振動噪聲這一類噪聲由共振引起,有的表現為振動強烈噪聲不大,有的振動弱噪聲非常大,有的振動和噪聲都很大。顯然,消除共振,噪聲自然就随之消失。

  2)液體動力學噪聲對調節閥來講,空化是主要的液體動力學噪聲源。空化氣泡破損産生高速沖擊,使其局部産生強烈喘流,形成空化噪聲。這種噪聲發出咯咯聲,與流體中含有沙石發出的聲音相似,應從防止或減小閃蒸、空化上采取措施。

  3)氣體動力學噪聲當壓縮流體通過調節閥的速度大于或等于聲速時,便會産生強烈的噪聲。速度越大,噪聲将明顯增大。避免氣體動力學噪聲的根本辦法是限制調節閥節流速度,使之低于聲速。

  3、流通能力的計算

  選擇合适的計算公式或圖表,根據已确定的計算流量和計算壓差,求取最大和最小流量時的Cmax和Cmin值。

  4、流通能力C值的選用

  根據已求得的Cmax,在所選用的産品型号标準系列中,選取大于Cmax值并與其最接近的那一級的C值。

  5、調節閥開度驗算

  一般要求最大計算流量時的開度在90%左右,最小計算流量時的開度不小于10%。

  根據流量和壓差計算得到的Cmax值,并按照制造廠提供的各類調節閥的标準系列選定調節閥的口徑。因選定的調節閥的C 值大于Cmax值,所以需要驗算調節閥工作時的開度。

  一般最大流量時調節閥的開度應在90%左右,若最大開度過小,說明調節閥選得過大,它經常在小開度下工作,造成調節性能下降和經濟上的浪費。最小開度,希望不小于10%,否則,閥心、閥座受流體沖蝕嚴重,特性變壞,甚至失靈。

  流量特性不同,閥的相對開度和相對流量的對應關系也不同,理想特性和工作特性又有差别,因此驗算開應根據閥的特性進行。 調節閥流量特性的數學表達式為:

   Q/Qmax=f(l/L)

  式中Q/Qmax——相對流量調節閥某一開度下的流量與全開流量之比;
l/L——相對位移調節閥某一開度閥心位移與全開位移之比。

  6、調節閥可調比的驗算:

  一般要求實際可調比不小于10。調節閥的可調比就是調節閥所控制的最大流量與最小流量之比,也稱為可調範圍,若以R 來表示,則

  R=Qmax/Qmin

  要注意最小流量和洩漏量是不同的。最小流量是指可調流量的下限值,它一般為最大流量的2%~4%;而洩漏量是閥全關時洩漏的量,它僅為最大流量的0.01%~0.1%。

  也就是說理想可調比等于最大流通能力與最小流通能力之比,它反映了調節閥調節能力的大小,是以結構設計決定的。

  調節閥在實際工作中總是與管路系統相串聯或與旁路閥并聯,随管路系統的阻力變化或旁路閥開啟程度的不同,調節閥的可調比也發生相應變化,此時的可調比稱為實際可調比。

  由于在選擇調節閥口徑時,已使閥的C 值大于計算的Cmax值,特别是在使用時對最大開度和最小開度的限制,都會使可調比下降,一般R 值隻有10 右。此外,還受到工作流量特性畸變的影響,使可調比下降。

  當選用的調節閥不能同時滿足工藝上最大流量與最小流量的調節要求時,除增加系統壓力外,可采用兩個調節閥進行分程控制來滿足可調比的要求。

  7、閥座直徑和公稱直徑的決定,驗證合适後,根據C值決定。

  杭州富陽瑞庾閥門有限公司專業緻力于自動化控制儀表閥門事業。我們的主要産品種類有:自力式調節閥、氣動調節閥、電動調節閥、氣動球閥、V型調節球閥、氣動切斷閥、大口徑控制閥、自力式調壓裝置、遠程控制系統産品等等。重點産品有自力式壓力調節閥,自力式調節閥,自力式蒸汽調節閥,自力式蒸汽壓力調節閥等等。


[來源:來自網絡] [作者:瑞庾自力式調節閥] [日期:2015-04-16] [點擊:]