在工业自动化仪表中,调节阀算是笨重的了,加之结构简单,往往不被人们重视。但是,它在工艺管道上,工作条件复杂,一旦出现问题,大家又忙手忙脚。因其笨重,问题难找准,常常费力不讨好,还涉及系统投运、系统完全、调节品质、环境污染等。今天,为大家介绍50种调节阀的故障处理方法,以后遇到故障也不手忙脚乱!
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出现故障时调节阀的重点检查部位
1. 阀体内壁,对于使用在高压差和腐蚀性介质场合的调节阀,阀体内壁经常 受到介质的冲击和腐蚀,必须重点检查耐压,耐腐的情况。
2. 阀座,调节阀在工作时,因介质渗入,固定阀座用的螺纹内表面易受腐蚀 而使阀座松动,检查时应予注意。对高压差下工作的阀,还应检查阀座的密封面是否被冲坏。
3. 阀芯,阀芯是调节阀工作时的可动部件,受介质的冲刷,腐蚀最为严重,检修时要认真检查阀芯各部分是否被腐蚀,磨损,特别是高压差的情况下阀
芯的磨损更为严重,(因汽蚀现象)应予注意。阀芯损坏严重时应进行更换。另外还应注意阀杆是否也有类似的现象,或与阀芯连接松动等。
4. “O"型密封圈和其他密封垫是否老化,裂损。
5. 应注意聚四氟乙烯填料,密封润滑油脂是否老化,配合面是否被损坏,应在必要时更换。
提高寿命的方法
1 大开度工作延长寿命法
让调节阀一开始就尽量在最大开度上工作,如90%。这样,汽蚀、冲蚀等破坏发生在阀芯头部上。
随着阀芯破坏,流量增加,相应阀再关一点,这样不断破坏,逐步关闭,使整个阀芯全部充分利用,直到阀芯根部及密封面破坏,不能使用为止。
同时,大开度工作节流间隙大,冲蚀减弱,这比一开始就让阀在中间开度和小开度上工作提高寿命1~5倍以上。如某化工厂采用此法,阀的使用寿命提高了2倍。
2 减小S增大工作开度提高寿命法
减小S,即增大系统除调节阀外的损失,使分配到阀上的压降降低,为保证流量通过调节阀,必然增大调节阀开度,同时,阀上压降减小,使气蚀、冲蚀也减弱。
具体办法有:
对一开始阀选大处于小开度工作时,采用此法十分简单、方便、有效。
3 缩小口径增大工作开度提高寿命法
通过把阀的口径减小来增大工作开度。
具体办法有:
如某化工厂大修时将节流件dgl0更换为dg8,寿命提高了1倍。
4 转移破坏位置提高寿命法
把破坏严重的地方转移到次要位置,以保护阀芯阀座的密封面和节流面。
5 增长节流通道提高寿命法
增长节流通道最简单的就是加厚阀座,使阀座孔增长,形成更长的节流通道。
一方面可使流闭型节流后的突然扩大延后,起转移破坏位置,使之远离密封面的作用;另一方面,又增加了节流阻力,减小了压力的恢复程度,使汽蚀减弱。
有的把阀座孔内设计成台阶式、波浪式,就是为了增加阻力,削弱汽蚀。这种方法在引进装置中的高压阀上和将老的阀加以改进时经常使用,也十分有效。
6 改变流向提高寿命法
流开型向着开方向流,汽蚀、冲蚀主要作用在密封面上,使阀芯根部和阀芯阀座密封面很快遭受破坏;流闭型向着闭方向流,汽蚀、冲蚀作用在节流之后,阀座密封面以下,保护了密封面和阀芯根部,延长了寿命。
故作流开型使用的阀,当延长寿命的问题较为突出时,只需改变流向即可延长寿命1~2倍。
7 改用特殊材料提高寿命法
为抗汽蚀(破坏形状如蜂窝状小点)和冲刷(流线型的小沟),可改用耐汽蚀和冲刷的特殊材料来制造节流件。这种特殊材料有6YC-1、A4钢、司太莱、硬质合金等。
为抗腐蚀,可改用更耐腐蚀,并有一定机械性能、物理性能的材料。这种材料分为非金属材料(如橡胶、四氟、陶瓷等)和金属材料(如蒙乃尔、哈氏合金等)两类。
8 改变阀结构提高寿命法
采取改变阀结构或选用具有更长寿命的阀的办法来达到提高寿命的目的,如选用多级式阀,反汽蚀阀、耐腐蚀阀等。
9 减小行程以提高膜片寿命法
对两位型调节阀,当动作频率十分频繁时,膜片会很快在作上下折叠中破裂,破坏位置常在托盘圆周。
提高膜片寿命的最简单、最有效的办法是减小行程。减小后的行程值就为1/4dg。如dgl25的阀,其标准行程为60mm,可减小到30mm,缩短了50%。
此外,还可以考虑如下因素:
调节阀经常卡住或堵塞的防堵(卡)方法
1 清洗法
管路中的焊渣、铁锈、渣子等在节流口、导向部位、下阀盖平衡孔内造成堵塞或卡住使阀芯曲面、导向面产生拉伤和划痕、密封面上产生压痕等。这经常发生于新投运系统和大修后投运初期。这是最常见的故障。
遇此情况,必须卸开进行清洗,除掉渣物,如密封面受到损伤还应研磨;同时将底塞打开,以冲掉从平衡孔掉入下阀盖内的渣物,并对管路进行冲洗。投运前,让调节阀全开,介质流动一段时间后再纳入正常运行。
2 外接冲刷法
对一些易沉淀、含有固体颗粒的介质采用普通阀调节时,经常在节流口、导向处堵塞,可在下阀盖底塞处外接冲刷气体和蒸汽。
当阀产生堵塞或卡住时,打开外接的气体或蒸气阀门,即可在不动调节阀的情况下完成冲洗工作,使阀正常运行。
3 安装管道过滤器法
对小口径的调节阀,尤其是超小流量调节阀,其节流间隙特小,介质中不能有一点点渣物。
遇此情况堵塞,最好在阀前管道上安装一个过滤器,以保证介质顺利通过。
带定位器使用的调节阀,定位器工作不正常,其气路节流口堵塞是最常见的故障。
因此,带定位器工作时,必须处理好气源,通常采用的办法是在定位器前气源管线上安装空气过滤减压阀。
4 增大节流间隙法
如介质中的固体颗粒或管道中被冲刷掉的焊渣和锈物等因过不了节流口造成堵塞、卡住等故障,可改用节流间隙大的节流件—节流面积为开窗、开口类的阀芯、套筒,因其节流面积集中而不是圆周分布的,故障就能很容易地被排除。
如果是单、双座阀就可将柱塞形阀芯改为“V”形口的阀芯,或改成套筒阀等。
例如某化工厂有一台双座阀经常卡住,推荐改用套筒阀后,问题马上得到解决。
5 介质冲刷法
利用介质自身的冲刷能量,冲刷和带走易沉淀、易堵塞的东西,从而提高阀的防堵功能。
常见的方法有:
6 直通改为角形法
直通为倒S流动,流路复杂,上、下容腔死区多,为介质的沉淀提供了地方。角形连接,介质犹如流过90℃弯头,冲刷性能好,死区小,易设计成流线形。因此,使用直通的调节阀产生轻微堵塞时可改成角形阀使用。
调节阀外泄的解决方法
1 增加密封油脂法
对未使用密封油脂的阀,可考虑增加密封油脂来提高阀杆密封性能。
2 增加填料法
为提高填料对阀杆的密封性能,可采用增加填料的方法。通常是采用双层、多层混合填料形式,单纯增加数量,如将3片增到5片,效果并不明显。
3 更换石墨填料法
大量使用的四氟填料,因其工作温度在-20~+200℃范围内,当温度在上、下限,变化较大时,其密封性便明显下降,老化快,寿命短。
柔性石墨填料可克服这些缺点且使用寿命长。因而有的工厂全部将四氟填料改为石墨填料,甚至新购回的调节阀也将其中的四氟填料换成石墨填料后使用。但使用石墨填料的回差大,初时有的还产生爬行现象,对此必须有所考虑。
4 改变流向,置P2在阀杆端法
当△P较大,P1又较大时,密封P1显然比密封P2困难。因此,可采取改变流向的方法,将P1在阀杆端改为P2在阀杆端,这对压力高、压差大的阀是较有效的。如波纹管阀就通常应考虑密封P2。
5 采用透镜垫密封法
对于上、下盖的密封,阀座与上、下阀体的密封。若为平面密封,在高温高压下,密封性差,引起外泄,可以改用透镜垫密封,能得到满意的效果。
6 更换密封垫片
至今,大部分密封垫片仍采用石棉板,在高温下,密封性能较差,寿命也短,引起外泄。遇到这种情况,可改用缠绕垫片,“O”形环等,现在许多厂已采用。
7 对称拧螺栓,采用薄垫圈密封方法
在“O”形圈密封的调节阀结构中,采用有较大变形的厚垫片(如缠绕片)时,若压紧不对称,受力不对称,易使密封破损、倾斜并产生变形,严重影响密封性能。
因此,在对这类阀维修、组装中,必须对称地拧紧压紧螺栓(注意不能一次拧紧)。厚密封垫如能改成薄的密封垫就更好,这样易于减小倾斜度,保证密封。
8 增大密封面宽度,制止平板阀芯关闭时跳动并减少其泄漏量的方法
平板型阀芯(如两位型阀、套筒阀的阀塞),在阀座内无引导和导向曲面,由于阀在工作的时候,阀芯受到侧向力,从流进方靠向流出方,阀芯配合间隙越大,这种单边现象越严重,加之变形,不同心,或阀芯密封面倒角小(一般为30°倒角来引导),因而接近关闭时,产生阀芯密封面倒角端面置于阀座密封面上,造成关闭时阀芯跳动,甚至根本关不到位的情况,使阀泄漏量大大增加。
最简单、最有效的解决方法,就是增大阀芯密封面尺寸,使阀芯端面的最小直径比阀座直径小1~5mm,有足够的引导作用,以保证阀芯导进阀座,保持良好的密封面接触。
调节阀的维护
调节阀振动的解决方法(8种方法)
1
增加刚度法
对振荡和轻微振动,可增大刚度来消除或减弱,如选用大刚度的弹簧,改用活塞执行机构等办法都是可行的。
2
增加阻尼法
增加阻尼即增加对振动的摩擦,如套筒阀的阀塞可采用“O”形圈密封,采用具有较大摩擦力的石墨填料等,这对消除或减弱轻微的振动还是有一定作用的。
3
增大导向尺寸,减小配合间隙法
轴塞形阀一般导向尺寸都较小,所有阀配合间隙一般都较大,有0.4~1mm,这对产生机械振动是有帮助。因此,在发生轻微的机械振动时,可通过增大导向尺寸,减小配合间隙来削弱振动。
4
改变节流件形状,消除共振法
因调节阀的所谓振源发生在高速流动、压力急剧变化的节流口,改变节流件的形状即可改变振源频率,在共振不强烈时比较容易解决。
具体办法是将在振动开度范围内阀芯曲面车削0.5~1.0mm。如某厂家属区附近安装了一台自力式压力调节阀,因共振产生啸叫影响职工休息,将阀芯曲面车掉0.5mm后,共振啸叫声消失。
5
更换节流件消除共振法
其方法有:
如某氮肥厂一台DN25双座阀,阀杆与阀芯连接处经常振断,我们确认为共振后,将直线特性阀芯改为对数性阀芯,问题得到解决。又如某航空学院实验室用一台DN200套筒阀,阀塞产生强烈旋转无法投用,将开窗口的套筒改为打小孔的套筒后,旋转立即消失。
6
更换调节阀类型以消除共振
不同结构形式的调节阀,其固有频率自然不同,更换调节阀类型是从根本上消除共振的最有效的方法。
一台阀在使用中共振十分厉害———强烈地振动(严重时可将阀破坏),强烈地旋转(甚至阀杆被振断、扭断),而且产生强烈的噪音(高达100多分贝)的阀,只要把它更换成一台结构差异较大的阀,立刻见效,强烈共振奇迹般地消失。
如某维尼纶厂新扩建工程选用一台DN200套筒阀,上述三种现象都存在,DN300的管道随之跳动,阀塞旋转,噪音100多分贝,共振开度20~70%,考虑共振开度大,改用一台双座阀后,共振消失,投运正常。
7
减小汽蚀振动法
对因空化汽泡破裂而产生的汽蚀振动,自然应在减小空化上想办法。
8
避开振源波击法
外来振源波击引起阀振动,这显然是调节阀正常工作时所应避开的,如果产生这种振动,应当采取相应的措施。
调节阀噪音大的解决方法91抖音
1
消除共振噪音法
只有调节阀共振时,才有能量叠加而产生100多分贝的强烈噪音。有的表现为振动强烈,噪音不大,有的振动弱,而噪音却非常大;有的振动和噪音都较大。
这种噪音产生一种单音调的声音,其频率一般为3000~7000赫兹。显然,消除共振,噪音自然随之消失。
2
消除汽蚀噪音法
汽蚀是主要的流体动力噪音源。空化时,汽泡破裂产生高速冲击,使其局部产生强烈湍流,产生汽蚀噪音。
这种噪音具有较宽的频率范围,产生格格声,与流体中含有砂石发出的声音相似。消除和减小汽蚀是消除和减小噪音的有效办法。
3
使用厚壁管线法
采用厚壁管是声路处理办法之一。使用薄壁可使噪音增加5分贝,采用厚壁管可使噪音降低0~20分贝。同一管径壁越厚,同一壁厚管径越大,降低噪音效果越好。
如DN200管道,其壁厚分别为6.25、6.75、8、10、12.5、15、18、20、21.5mm时,可降低噪音分别为-3.5、-2(即增加)、0、3、6、8、11、13、14.5分贝。当然,壁越厚所付出的成本就越高。
4
采用吸音材料法
这也是一种较常见、最有效的声路处理办法。可用吸音材料包住噪音源和阀后管线。
必须指出,因噪音会经由流体流动而长距离传播,故吸音材料包到哪里,采用厚壁管至哪里,消除噪音的有效性就终止到哪里。
这种办法适用于噪音不很高、管线不很长的情况,因为这是一种较费钱的办法。
5
串联消音器法
本法适用于作为空气动力噪音的消音,它能够有效地消除流体内部的噪音和抑制传送到固体边界层的噪音级。对质量流量高或阀前后压降比高的地方,本法最有效而又经济。
使用吸收型串联消音器可以大幅度降低噪音。但是,从经济上考虑,一般限于衰减到约25分贝。
6
隔音箱法
使用隔音箱、房子和建筑物,把噪音源隔离在里面,使外部环境的噪音减小到人们可以接受的范围内。
7
串联节流法
在调节阀的压力比高(△P/P1≥0.8)的场合,采用串联节流法,就是把总的压降分散在调节阀和阀后的固定节流元件上。如用扩散器、多孔限流板,这是减少噪音办法中最有效的。
为了得到最佳的扩散器效率,必须根据每件的安装情况来设计扩散器(实体的形状、尺寸),使阀门产生的噪音级和扩散器产生的噪音级相同。
8
选用低噪音阀
低噪音阀根据流体通过阀芯、阀座的曲折流路(多孔道、多槽道)的逐步减速,以避免在流路里的任意一点产生超音速。有多种形式,多种结构的低噪音阀(有为专门系统设计的)供使用时选用。
当噪音不是很大时,选用低噪音套筒阀,可降低噪音10~20分贝,这是最经济的低噪音阀。
调节阀稳定性较差时的解决办法
1
改变不平衡力作用方向法
在稳定性分析中,已知不平衡力作用同与阀关方向相同时,即对阀产生关闭趋势时,阀稳定性差。
对阀工作在上述不平衡力条件下时,选用改变其作用方向的方法,通常是把流闭型改为流开型,一般来说都能方便地解决阀的稳定性问题。
2
避免阀自身不稳定区工作法
有的阀受其自身结构的限制,在某些开度上工作时稳定性较差。
双座阀,开度在10%以内,因上球处流开,下球处流闭,带来不稳定的问题;不平衡力变化斜率产生交变的附近,其稳定性较差。如蝶阀,交变点在70度左右;双座阀在80~90%开度上。遇此类阀时,在不稳定区工作必然稳定性差,避免不稳定区工作即可。
3
更换稳定性好的阀
稳定性好的阀其不平衡力变化较小,导向好。常用的球型阀中,套筒阀就有这一大特点。
当单、双座阀稳定性较差时,更换成套筒阀稳定性一定会得到提高。
4
增大弹簧刚度法
执行机构抵抗负荷变化对行程影响的能力取决于弹簧刚度,刚度越大,对行程影响越小,阀稳定性越好。
增大弹簧刚度是提高阀稳定性的常见的简单方法,如将20~100KPa弹簧范围的弹簧改成60~180KPa的大刚度弹簧,采用此法主要是带了定位器的阀,否则,使用的阀要另配上定位器。
5
降低响应速度法
当系统要求调节阀响应或调节速度不应太快时,阀的响应和调节速度却又较快,如流量需要微调,而调节阀的流量调节变化却又很大,或者系统本身已是快速响应系统而调节阀却又带定位器来加快阀的动作,这都是不利的。
这将会产生超调,产生振动等。对此,应降低响应速度。
办法有:
调节阀其它故障的处理
1
改变流向,解决促关问题,消除喘振法
两位型阀为提高切断效果,通常作为流闭型使用。对液体介质,由于流闭型不平衡力的作用是将阀芯压闭的,有促关作用,又称抽吸作用,加快了阀芯动作速度,产生轻微水锤,引起系统喘振。
对上述现象的解决办法是只要把流向改为流开,喘振即可消除。类似这种因促关而影响到阀不能正常工作的问题,也可考虑采取这种办法加以解决。
2
防止塑变的方法
塑变使一种金属表面把另一种零件的金属表面擦伤,甚至粘在一起,造成阀门卡住,动作不灵、密封面拖伤、泄漏量增加、螺纹连接的两个件咬住旋不动(如高压阀的上、下阀体)等故障。
塑变与温度、配合材料、表面粗糙度、硬度和负荷有关。高温使金属退火或软化,进一步加剧塑变趋势。
解决塑变引起阀故障的方法有:
3
改变流向以增大阀容量法
因计算不准或产量增加等因素使阀的流量系数偏小,造成阀全开也保证不了流量时,不得已只好打开旁路流过部分流量。通常旁通流量<15~20%最大流量。
这里介绍一种开旁路的办法:因流闭型流阻小,比流开型流量系数大10~15%,因此,可用改变流向的办法,改通常的流开为流闭使用,即使阀多通过10-15%的流量。这样既可避免打开旁路,又因处大开度工作,稳定性问题也可不考虑。
4
克服流体破坏法
最典型的阀是双座阀,流体从中间进,阀芯垂直于进口,流体绕过阀芯分成上下两束流出。
流体冲击在阀芯上,使之靠向出口侧,引起摩擦,损伤阀芯与衬套的导向面,导致动作失常,高流量还可能使阀芯弯曲、冲蚀、严重时甚至断裂。
解决的方法:
5
克服流体产生的旋转力使阀芯转动的方法
对“V”形口的阀芯,因介质流入的不对称,作用在“V”形口上的阀芯切向力不一致,产生一个使之旋转的旋转力。特别是对DN≥100的阀更强烈。
由此,可能引起阀与执行机构推杆连接的脱开,无弹簧执行机构可能引起膜片扭曲。
解决的办法有:
6
调整蝶阀阀板摩擦力,克服开启跳动法
采用“O”形圈、密封环、衬里等软密封的蝶阀,阀关闭时,由于软密封件的变形,使阀板关闭到位并包住阀板,能达到十分理想的切断效果。
但阀要打开时,执行机构要打开阀板的力不断增加,当增加到软密封件对阀板的摩擦力相等时,阀板启动。一旦启动,此摩擦力就急剧减小。
为达到力的平衡,阀板猛烈打开,这个力同相应开度的介质作用的不平衡力矩与执行机构的打开力矩平衡时,阀停止在这一开度上。这个猛烈而突然起跳打开的开度可高达30~50%,这将产生一系列问题。
同时,关闭时因软密封件要产生较大的变化,易产生永久变形或被阀板挤坏、拉伤等情况,影响寿命。
解决办法是调整软密封件对阀板启动的摩擦力,这既能保证达到所需切断的要求,又能使阀较正常地启动。
具体办法有:
调节阀参数及常用术语解释
1
流量系数
流量系数通常称为“Cv"值或“Kv"值 ;
Cv值定义为:在阀门全开、阀两端的压差为1磅的条件下。温度60℉的水一分钟内流经阀的流量,以加仑/分表示GPM。
Kv值定义为:在阀门全开,阀两端的压差为1巴的条件下,温度20℃的水一小时内流经阀的流量,以米/小时表示CMPH。Kv=0.86 Cv。
2
临界流量系数 - F L
a. 流体流经阀门后相对的压力恢复测量值。
b. 低F L =低损失:表示层流状流路中的压力损失,如球阀和旋转球形阀中的压力损失。
c. 高F L =高损失:表示原流状态下的压力损失,如阀座式球形阀和闸阀中的压力损失。
3
流速
这是个重要的参数,因为流速会影响阀门的使用寿命:高流速会引起严重的腐蚀和磨损,还会产生过高的噪音。
a. 液体:通常是15 = 20英尺/秒4.6 - 6米/秒 。
b. 气体或蒸汽:通常是400英尺/秒122米/秒 。
4
流向
a. 流一开式FT0
b. 流—关式FTC
c. 流向的重要性在于它影响到稳定性,泄漏和噪音等。
5
标称的压力损失
选择阀门的重要依据之一。
6
关断压力
用于选择合适的执行机构。
7
阀座泄漏
按ANSI标准的规定,分为Ⅱ- Ⅵ级 :
a. Ⅱ级一额定Cv值的0.5%,双座阀 ;
b. Ⅲ级一额定Cv值的0.1% ;
c. Ⅳ级一额定Cv值的0.01%,金属对金属单座阀最常用;
d.Ⅴ级一经研磨的金属阀座,5 x 10 4 毫升/分;
e. Ⅵ级一气密关断软座阀.
8
流量特性
该特性规定了流量变化率同阀门位置或阀门开度变化之间的关系曲线。
9
噪音
噪音可分两种类型:液动噪音和气体噪音 :
液动噪音通常由液体的流动所引起;
气体噪音最为严重、由气流、蒸汽流或液体汽化流所引起。
10
阀门参数规则
参数规则随材料和端部连接方式的不同而变化,由美国ANSI K16.34标准规定。
11
结构材料
在选用调节阀时应予以考虑的主要因素之一 ,受所调节的液体或气体的理化性质及流速约束。
12
端部连接方式
可选用螺纹连接、焊接、法兰或无法兰连接等方式。由工艺条件等因素控制。
13
空气工作方式
a. 正作用气关式ATC ;
b. 反作用气开式ATO .
14
试验范围
试验范围也称为“弹性限值"指的是在无负载的情况下,推动调节阀达到满行程时所需的压力。
15
仪表信号/控制信号/输入信号
指的是从调节器送到调节阀的信号,通常是3-15psi或4-20mA直流。
16
气源
最重要的是要知道供气压力是否能允分满足工作的要求。
17
均衡压力
均衡压力指的是阀杆的设计,同不均衡的阀杆设计相比较,均衡的设计顺阀杆方向施加的作用力均衡压力较低。
调节阀结构组成
调节阀通常由电动执行机构或气动执行机构与阀体两部分共同组成。直行程主要有直通单座式和直通双座式两种,后者具有流通能力大、不平衡办小和操作稳定的特点,所以通常特别适用于大流量、高压降和泄漏少的场合抖阴破解。角行程主要有:v型电动调节球阀、电动蝶阀、通风调节阀、偏心蝶阀等。
调节阀种类
按用途和作用、主要参数、压力、介质工作温度、特殊用途(即特殊、专用阀)、驱动能源、结构等方式进行了分类,其中最常用的分类法是按结构将调节阀分为九个大类,6种为直行程,3种为角行程。
按用途和作用分类
a.两位阀:主要用于关闭或接通介质;
b.调节阀:主要用于调节系统。选阀时,需要确定调节阀的流量特性;
c.分流阀:用于分配或混合介质;
d.切断阀:通常指泄漏率小于十万分之一的阀。
按主要参数分类
1 、按压力分类
(1)真空阀:工作压力低于标准大气压;
(2)低压阀:公称压力pn≤1.6mpa;
(3)中压阀:pn2.5~6.4mpa;
(4)高压阀:pnl0.0~80.ompa,通常为pn22、pn32;
(5)超高压阀:pn≥ioompa。
2 、按介质工作温度分类
(1)高温阀:t>450℃;
(2)中温阀:220℃≤t≤450℃;
(3)常温阀:-40℃≤t≤220℃;④低温阀:-200℃≤t≤-40℃。
常用分类法
这种分类方法既按原理、作用又按结构划分,是目前国内、国际最常用的分类方法。一般分为九个大类:
直行程气动调节阀
(1)单座调节阀;
(2)双座调节阀;
(3)套筒调节阀;
(4)角形调节阀;
(5)三通调节阀;
(6)隔膜阀;
(7)蝶阀;
(8)球阀;
(9)偏心旋转阀。
前6种为直行程,后三种为角行程。
这九种产品亦是最基本的产品,也称为普通产品、基型产品或标准产品。各种各样的特殊产品、专用产品都是在这九类产品的基础上改进变型出来的。
按主要特殊用途来分(即特殊、专用阀)
(1)软密封切断阀;
(2)硬密封切断阀;
(3)耐磨调节阀;
(4)耐腐蚀调节阀;
(5)全四氟耐蚀调节阀
(6)全耐蚀合金调节阀;
(7)紧急动作切断或放空阀;
(8)防堵调节阀;
(9)耐蚀防堵切断阀;
(10)保温夹套阀;
(11)大压降切断阀;
(12)小流量调节阀;
(13)大口径调节阀;
(14)大可调比调节阀;
(15)低s节能调节阀;
(16)低噪音阀;
(17)精小型调节阀;
(18)衬里(橡胶、四氟、陶瓷)调节阀;
(19)水处理专用球阀;
(20)烧碱专用阀;
(21)磷铵专用阀;
(22)氯气调节阀;
(23)波纹管密封阀……
按驱动能源分类
(1)气动调节阀;
(2)电动调节阀;
(3)液动调节阀。
调节阀cv值(流量系数)
流通能力cv值(流量系数)是调节阀选型的主要参数之一,调节阀的流通能力的定义为:当调节阀全开时,阀两端压差为0.1mpa,流体密度为1g/cm3时,每小时流径调节阀的流量数,称为流通能力,也称流量系数,以cv表示,单位为t/h,液体的cv值计算。根据流通能力cv值大小查表,就可以确定调节阀的公称通径dn。
调节阀流量特性
调节阀的流量特性,是在阀两端压差保持恒定的条件下,介质流经调节阀的相对流量与它的开度之间关系。调节阀的流量特性有线性特性,等百分比特性及抛物线特性三种。三种注量特性的意义如下:
(1)等百分比特性(对数)
等百分比特性的相对行程和相对流量不成直线关系,在行程的每一点上单位行程变化所引起的流量的变化与此点的流量成正比,流量变化的百分比是相等的。所以它的优点是流量小时,流量变化小,流量大时,则流量变化大,也就是在不同开度上,具有相同的调节精度。
(2)线性特性(线性)
线性特性的相对行程和相对流量成直线关系。单位行程的变化所引起的流量变化是不变的。流量大时,流量相对值变化小,流量小时,则流量相对值变化大。
(3)抛物线特性
流量按行程的二方成比例变化,大体具有线性和等百分比特性的中间特性。
从上述三种特性的分析可以看出,就其调节性能上讲,以等百分比特性为最优,其调节稳定,调节性能好。而抛物线特性又比线性特性的调节性能好,可根据使用场合的要求不同,挑选其中任何一种流量特性。
调节阀应用
在现代化工厂的自动控制中,调节阀起着十分重要的作用,这些工厂的生产取决于流动着的液体和气体的正确分配和控制。这些控制无论是能量的交换、压力的降低或者是简单的容器加料,都需要*某些最终控制元件去完成。最终控制元件可以认为是自动控制的“体力”。在调节器的低能量级和执行流动流体控制所需的高能级功能之间,最终控制元件完成了必要的功率放大作用。
调节阀是最终控制元件的最广泛使用的型式。其他的最终控制元件包括计量泵、调节挡板和百叶窗式挡板(一种蝶阀的变型)、可变斜度的风扇叶片、电流调节装置以及不同于阀门的电动机定位装置。
尽管调节阀得到广泛的使用,调节系统中的其它单元大概都没有像它那样少的维护工作量。在许多系统中,调节阀经受的工作条件如温度、压力、腐蚀和污染都要比其它部件更为严重,然而,当它控制工艺流体的流动时,它必须令人满意地运行及最少的维修量。
调节阀在管道中起可变阻力的作用。它改变工艺流体的紊流度或者在层流情况下提供一个压力降,压力降是由改变阀门阻力或“摩擦”所引起的。这一压力降低过程通常称为“节流”。对于气体,它接近于等温绝热状态,偏差取决于气体的非理想程度(焦耳一汤姆逊效应)。在液体的情况下,压力则为紊流或粘滞摩擦所消耗,这两种情况都把压力转化为热能,导致温度略为升高。
常见的控制回路包括三个主要部分,第一部分是敏感元件,它通常是一个变送器。它是一个能够用来测量被调工艺参数的装置,这类参数如压力、液位或温度。变送器的输出被送到调节仪表——调节器,它确定并测量给定值或期望值与工艺参数的实际值之间的偏差,一个接一个地把校正信号送出给最终控制元件——调节阀。阀门改变了流体的流量,使工艺参数达到了期望值。
在气动调节系统中,调节器输出的气动信号可以直接驱动弹簧一薄膜式执行机构或者活塞式执行机构,使阀门动作。在这种情况下,确定阀位所需的能量是由压缩空气提供的,压缩空气应当在室外的设备中加以干燥,以防止冻结,并应净化和过滤。
当一个气动调节阀和电动调节器配套使用时,可采用电一气阀门定位器或电一气转换器。压缩空气的供气系统可以和用于全气动的调节系统一样来考虑。
在调节理论的术语中,调节阀既有静态特性,又有动态特性,因而它影响整个控制回路成败。静态特性或增益项是阀的流量特性,它取决于阀门的尺寸、阀芯和阀座的组合结构、执行机构的类型、阀门定位器、阀前和阀后的压力以及流体的性质。
动态特性是由执行机构或阀门定位器一执行机构组合决定的。对于较慢的生产过程,如温度控制或液位控制,阀的动态特性在可控性方面一般不是限制因素。对于较快的系统,如液体的流量控制,调节阀可能有明显的滞后,在回路的可控性方面一定要有所考虑。一般只有控制系统的专家才需要关心调节阀的动态持性,关于应用阀门定位器的正规考虑如第9章中所讨论的,将满足大多数调节阀装置的需要。
自动调节阀的历史可追溯到自力式调压阀,它包括一个带有重物杆的球形阀,重物用来平衡阀芯力,从而得到某种程度的调节,另一种早期的自力式调压阌的形式是压力平衡式调压阀。工艺过程的压力用管线接到弹簧薄膜调压阀的薄膜气室上。无论是减压阀、阀后压力式调压阀或是差压调压阀都笔够从这种基型阀门的变更而制造出来。
气动变送器和调节器的出现,就必然地导致气动词节阀的应用。它们本质上是减压阀或阀后压力式调压阀,改用仪表压缩空气来代替工艺过程的流体。现在许多生产减压阀的公司已经发展成为调节阀制造厂。调节阀的应用从数量上和复杂性方面继续不断地得到发展,许多阀门的阀体和附件的改进可以用来解决各种各样的问题。