目前在自動(dòng)控制領(lǐng)域中,一個(gè)工藝過(guò)程是否能滿足各項(xiàng)工藝控制指標(biāo),控制過(guò)程是否平穩(wěn),超調(diào)量、衰減比、擾動(dòng)是否在規(guī)定范圍內(nèi),是否穩(wěn)、快、準(zhǔn),除了工藝設(shè)計(jì)合理,設(shè)備先進(jìn)外,重要的一點(diǎn)就是電動(dòng)調(diào)節(jié)閥能否根據(jù)主體的意識(shí)而準(zhǔn)確動(dòng)作,使過(guò)程主體的控制意識(shí)體現(xiàn)為物料能量和流量精確變化。在許多自動(dòng)控制中,因?yàn)?a href="http://m.shajin1988.cn/tiaojiefa/">調(diào)節(jié)閥質(zhì)量不過(guò)關(guān)、流量特性差、滲漏大、動(dòng)作不可靠而使自動(dòng)控制失去了高品質(zhì)調(diào)節(jié)閥,給生產(chǎn)帶來(lái)了重大經(jīng)濟(jì)損失,并且增加了勞動(dòng)強(qiáng)度。
因?yàn)殡妱?dòng)調(diào)節(jié)閥安裝在工藝管道上,直接與操作介質(zhì)接觸,長(zhǎng)期受到高溫、高壓、腐蝕和摩擦等惡劣工作條件的影響。所以,調(diào)節(jié)閥選擇的好壞,對(duì)系統(tǒng)控制作用關(guān)系很大。因此,正確合理的選擇、安裝調(diào)節(jié)閥就是顯得尤為重要。
1、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥類(lèi)型的選擇
主要是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)介質(zhì)的特點(diǎn)、控制要求、安裝環(huán)境等因素結(jié)合調(diào)節(jié)閥本身的流量特性和結(jié)構(gòu)而進(jìn)行選擇,如表1所示。
表1電動(dòng)調(diào)節(jié)閥種類(lèi)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
閥門(mén)名稱(chēng) |
結(jié)構(gòu)特點(diǎn) |
直通單座調(diào)節(jié)閥 |
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配方便、泄漏小,但受流體沖擊不平衡力大,適用于小口徑D≤25mm的場(chǎng)合。 |
直通雙座調(diào)節(jié)閥 |
受流體沖擊不平衡力影響小,但關(guān)不嚴(yán),滲漏較大,適用于大口徑官道的場(chǎng)合。 |
角形閥 |
角形閥的閥體受流體的沖擊小,體內(nèi)不易結(jié)污,對(duì)粘度高、有懸浮物和顆料物的流體尤為適用,并且調(diào)節(jié)穩(wěn)定性較好。 |
蝶閥 |
流阻小,適用于低差壓大流量的氣體及含有固體懸浮物的介質(zhì),通常流量特性與等百分比相似。 |
隔膜調(diào)節(jié)閥 |
用于強(qiáng)腐蝕性、粘度高、帶纖維的介質(zhì),但不耐高溫和高壓。 |
閥體分離閥 |
用于強(qiáng)腐蝕性介質(zhì),但不耐高溫和高壓。 |
三通調(diào)節(jié)閥 |
適用于介質(zhì)三個(gè)方向的流通。分三通合流閥和三通分流閥。對(duì)于三個(gè)系統(tǒng)的分合流控制非常有效。 |
凸輪撓曲閥 |
屬新結(jié)構(gòu)閥,閥體為直流型閥,阻力小、密封好、可調(diào)節(jié)、通用性強(qiáng),對(duì)于粘度大的介質(zhì)調(diào)節(jié)非常有效。 |
套筒調(diào)節(jié)閥 |
新型結(jié)構(gòu)閥,因不平衡力小、可調(diào)性好、通用性強(qiáng)、維護(hù)方便,廣泛用于生產(chǎn)中,特別是高溫高粘度,含顆料結(jié)構(gòu)的介質(zhì)中。 |
選用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥時(shí)還應(yīng)考慮上閥蓋的形式和所用的填料。當(dāng)使用工作溫度為-20℃~+250℃時(shí),只需采用普通的結(jié)構(gòu);當(dāng)工作溫度為-50℃~+450℃時(shí)應(yīng)采用閥蓋上有多層散熱片的散熱結(jié)構(gòu)。還有波紋管的波紋室封密閥蓋主要用于劇毒、易揮發(fā)、易滲透等重要介質(zhì)的場(chǎng)合。
電動(dòng)調(diào)節(jié)閥常用的密封填料有聚四氟乙烯和石棉繩填料,雖然前者比后者昂貴但密封效果卻好得多。
氣開(kāi)、氣關(guān)式調(diào)節(jié)閥的選擇應(yīng)根據(jù)當(dāng)氣源信號(hào)壓力中斷時(shí),調(diào)節(jié)閥處打開(kāi)或關(guān)閉的位置對(duì)工藝生產(chǎn)所造成危害的大小而定。若閥門(mén)處于打開(kāi)位置時(shí)危害性小則選用氣關(guān)式。動(dòng)作過(guò)程為:有氣則關(guān)閉,無(wú)氣則開(kāi)啟;若閥門(mén)處于關(guān)閉位置時(shí)危害性小則選用氣開(kāi)式,動(dòng)作過(guò)程為:有氣則開(kāi),無(wú)氣則關(guān)。
2、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥口徑的選擇
在進(jìn)行自動(dòng)化技術(shù)改造時(shí),閥門(mén)口徑可以依據(jù)等截面積的原則來(lái)考慮,依據(jù)手工操作時(shí)閥門(mén)口徑多大,及開(kāi)啟圈數(shù)多少估計(jì)開(kāi)啟面積,然后選用在正常工況下具有相同開(kāi)啟面積的調(diào)節(jié)閥。在進(jìn)行新裝置設(shè)計(jì)時(shí)通常是按流通能力C值來(lái)確定閥門(mén)口徑。
常用方法有兩種。
①依據(jù)實(shí)際的最大流量Qmax算出相應(yīng)的流通能力Cmax,然后從產(chǎn)品系列中選取稍大于Cmax的C值及相應(yīng)的閥門(mén)口徑,選取時(shí)應(yīng)留必要的余地,最后對(duì)實(shí)際最大流量Qmax時(shí)的閥門(mén)開(kāi)度進(jìn)行驗(yàn)算:在Qmax時(shí)開(kāi)度應(yīng)不大于90%。
②更實(shí)用的途徑是按常用流量算出相應(yīng)的流通能力Cvc。選用閥門(mén)的C值應(yīng)使Cvc/C在0.25~0.8之間,即按常用流量Cvc值乘以(4~1.25),一般Cvc/C=0.5為相宜。當(dāng)工作特性為對(duì)數(shù)特性時(shí)可更小些。
3、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥流量特性的選擇
從調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)分析
考慮原則:適當(dāng)選擇調(diào)節(jié)閥的特性,以閥放大系數(shù)的變化來(lái)補(bǔ)償調(diào)節(jié)閥對(duì)象放大系數(shù)的變化,使調(diào)節(jié)系統(tǒng)總的放大系數(shù)保持不變的控制效果,如圖1所示。
工藝配管情況分析
在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),電動(dòng)調(diào)節(jié)閥總與管道設(shè)備連在一起使用,必然存在阻力,調(diào)節(jié)閥的工作流量特性與理想流量特性不同。因此,首先應(yīng)按控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
表2工藝配管中調(diào)節(jié)閥的特性
配管情況 |
S=0.6-0.1 |
S=0.3-0.6 |
||||
實(shí)際工作特性 |
直線 |
平方根 |
等面分比 |
直線 |
平方根 |
等百分比 |
所選流量特性 |
直線 |
平方根 |
等百分比 |
平方根 |
直線 |
等百分比 |
注:S表示閥全開(kāi)時(shí)的壓差與系統(tǒng)總壓差的價(jià)值。
選擇希望得到的工作特性,然后考慮工藝配管情況來(lái)選擇相應(yīng)的理想特性。表2可供參考。
2.3.3 從負(fù)荷變化情況分析
直線閥在小開(kāi)度時(shí)流量變化大,調(diào)節(jié)過(guò)于靈敏,容易引起振蕩,因此在S小負(fù)荷變化大的場(chǎng)合不宜使用;等百分比閥的放大系數(shù)隨閥門(mén)行程增加而增大,流量相對(duì)變化是恒定不變的,因此它適用于負(fù)荷變化幅度大的場(chǎng)合,快開(kāi)特性閥一般用于雙位調(diào)節(jié)和程序控制的場(chǎng)合。
4、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的安裝
電動(dòng)調(diào)節(jié)閥使用中的合理安裝,將保證他在控制系統(tǒng)中起到良好的控制作用。調(diào)節(jié)閥的安裝,一般要注意以下幾點(diǎn)。
①電動(dòng)調(diào)節(jié)閥應(yīng)當(dāng)垂直安裝在水平管道上,若必須傾斜或水平安裝時(shí)應(yīng)增加支撐。閥的前后應(yīng)有大于10倍管徑長(zhǎng)度的直管道。
②流體的流向應(yīng)與閥體上的標(biāo)志一樣。
③安裝地點(diǎn)應(yīng)便于維修,并設(shè)有旁路如圖2所示,圖2中兩個(gè)切斷閥門(mén)與調(diào)節(jié)閥安裝在一跟管線上,缺點(diǎn)是難于裝卸,占用空間大。圖3安裝方式布置比較緊湊、占空間小,便于裝卸。
④當(dāng)調(diào)節(jié)閥口徑小于管道口徑時(shí),應(yīng)采用錐形管相接(一般為使閥的控制作用明顯,管道口徑都大于調(diào)節(jié)閥的口徑。)
⑤在環(huán)境溫度較低的情況下工作時(shí),調(diào)節(jié)閥應(yīng)加伴熱管。
因?yàn)椋{(diào)節(jié)閥的選擇和安裝是兩個(gè)聯(lián)系非常緊密的過(guò)程,不是相互獨(dú)立存在的。要使一個(gè)調(diào)節(jié)閥達(dá)到調(diào)節(jié)效果,就一定要在合理選擇調(diào)節(jié)閥的基礎(chǔ)上正確安裝,這樣才能達(dá)到理想效果。由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境是非常復(fù)雜多變的,為了使調(diào)節(jié)閥能夠最大程度的滿足調(diào)節(jié)要求。一定要認(rèn)真分析現(xiàn)場(chǎng)條件,合理選擇和正在安裝調(diào)節(jié)閥。這樣才能保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。可見(jiàn)在現(xiàn)場(chǎng)使用中,調(diào)節(jié)閥的安裝與調(diào)節(jié)閥的選擇同樣重要。
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