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调节阀的结构特点及阀体类型选择介绍

调节阀又称控制阀,是执行器的主要类型,通过接受调节控制单元输出的控制信号,借助动力操作去改变流体流量。调节阀一般由执行机构和阀门组成。如果按其所配执行机构使用的动力,调节阀可以分为气动、电动、液动三种,即以压缩空气为动力源的气动调节阀,以电为动力源的电动调节阀,以液体介质(如油等)压力为动力的电液动调节阀,另外,按其功能和特性分,还有电磁阀、电子式、智能式、现场总线型调节阀等。
  调节阀的阀体类型选择
  调节阀的阀体种类很多,常用的有直通单座、直通双座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋转、蝶形、套筒式、球形等。在具体选择时,可做如下考虑:
  (1)阀芯形状结构
  主要根据所选择的流量特性和不平衡力等因素考虑。
  (2)耐磨损性
  当流体介质是含有高浓度磨损性颗粒的悬浮液时,阀的内部材料要坚硬。
  (3)耐腐蚀
  由于介质具有腐蚀性,尽量选择结构简单阀门。
  (4)介质的温度、压力
  当介质的温度、压力高且变化大时,应选用阀芯和阀座的材料受温度、压力变化小的阀门。
  (5)防止闪蒸和空化
  闪蒸和空化只产生在液体介质。在实际生产过程中,闪蒸和空化会形成振动和噪声,缩短阀门的使用寿命,因此在选择阀门时应防止阀门产生闪蒸和空化。
  调节阀执行机构的选择
  为了使调节阀正常工作,配用的执行机构要能产生足够的输出力来保证高度密封和阀门的开启。
  对于双作用的气动、液动、电动执行机构,一般都没有复位弹簧。作用力的大小与它的运行方向无关,因此,选择执行机构的关键在于弄清最大的输出力和电机的转动力矩。对于单作用的气动执行机构,输出力与阀门的开度有关,调节阀上的出现的力也将影响运动特性,因此要求在整个调节阀的开度范围建立力平衡。
  执行机构类型的确定
  对执行机构输出力确定后,根据工艺使用环境要求,选择相应的执行机构。对于现场有防爆要求时,应选用气动执行机构。从节能方面考虑,应尽量选用电动执行机构。若调节精度高,可选择液动执行机构。如发电厂透明机的速度调节、炼油厂的催化装置反应器的温度调节控制等。
  调节阀的作用方式选择
  调节阀的作用方式只是在选用气动执行机构时才有,其作用方式通过执行机构正反作用和阀门的正反作用组合形成。组合形式有4种即正正(气关型)、正反(气开型)、反正(气开型)、反反(气关型),通过这四种组合形成的调节阀作用方式有气开和气关两种。对于调节阀作用方式的选择,主要从三方面考虑:a)工艺生产安全;b)介质的特性;c)保证产品质量,经济损失最小。

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工业生产过程自动调节系统一般由检测器、调节器、执行器和调节对象组成。其中执行器总是不可缺少,一般由执行机构和调节机构(一般称为调节阀)组成。此外,根据需要还可配上阀门定位器和手轮机构等附件。
  电动执行器在现代生产过程自动化中起着十分重要的作用,常被称为实现生产过程自动化的“手足”。电动执行器以电能为动力,接受调节器来的标准信号(模拟量或数字量),通过将这信号变成相对应的机械位移(转角、直线或多转)来自动改变操作变量(调节阀、风门、挡板开度等),以达到对被调参数(温度、压力、流量、液位等)进行自动调节的目的,使生产过程按预定要求进行。所以电动执行器对自动调节系统的安全运行、可靠性及调节品质的优劣都有很大影响。
  相对气动、液动执行器而言,电动执行器主要有3点优势:
  (1)无需特殊的气源和空气净化等装置。即使电源失电时,也能保持原执行位置;
  (2)可远距离传输信号,电缆敷设比气管和液体管道敷设方便得多,且便于线路检查;
  (3)与计算机连接方便简洁,更适应采用电子信息新技术。
  应用于各种工业自动化过程控制环节。
  行业标准:JB/T-8219-1999
  角行程电动执行器按照运动方量单位比较合理就因为同样的天然气质量,如其组分不同,则其发热量亦不同。
  例:空气 1标准立方米=1.2041千克 (标准状态为101.325 kPa, 20°C)
  流量  100 m3/h (标准状态)=120.41 kg/h
  天然气  设天然气相对密度 d=0.6, 则
  1标准立方米=1.2041×0.6=0.7225 kg
  流量 100 m3/h (标准状态)=72.25 kg/h
  标准状态中压力无论国内外都是标准大气压,即101.325 kPa, 但是温度就不尽相同,我过有二种温度标准,20°C,0°C。
  天然气用20°C,煤气用0°C或20°C,这是历史原因造成的。在贸易结算中合同双方可协商用任何一个温度,称为合同温度。
  国际上则采用15.6°C(60°F)或15°C(59°F)。
  流量计测量出工况体积流量,需经压力,温度换算(用流量演算器)而得。
  其换算公式为
  式中
  qvn, qv——分别为标准状态下和工作状态的体积流量,m3/h;
  pn,p——分别为标准状态下和工作状态的绝对压力,Pa;
  Tn, T——分别为标准状态下和工作状态的热力学温度, K;
  Zn,Z——分别为标准状态下和工作状态的气体压缩系数。

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