概述

在現代化工廠的自動控制中,調節閥起著十分重要的作用,這些工廠的生產取決於流動著的介質正確分配和控制。這些控制無論是能量的交換、壓力的降低或者是簡單的容器加料,都需要某些最終控制元件去完成。
調節閥在管道中起可變阻力的作用。它改變工藝流體的紊流度或者在層流情況下提供一個壓力降,壓力降是由改變閥門阻力或“摩擦”所引起的。這一壓力降低過程通常稱為“節流”。對於氣體,它接近於等溫絕熱狀態,偏差取決於氣體的非理想程度(焦耳一湯姆遜效應)。在液體的情況下,壓力則為紊流或粘滯摩擦所消耗,這兩種情況都把壓力轉化為熱能,導致溫度略為升高。
常見的控制迴路包括三個主要部分,第一部分是敏感元件,它通常是一個變送器。它是一個能夠用來測量被調工藝參數的裝置,這類參數如壓力、液位或溫度。變送器的輸出被送到調節儀表——調節器,它確定並測量給定值或期望值與工藝參數的實際值之間的偏差,一個接一個地把校正信號送出給最終控制元件——調節閥。閥門改變了流體的流量,使工藝參數達到了期望值。
調節閥屬於控制閥系列,主要作用是調節介質的壓力、流量、溫度等參數,是工藝環路中最終的控制元件。
基本資料

調節閥又名控制閥,通過接受調節控制單元輸出的控制信號,
藉助動力操作去改變流體流量。調節閥一般由執行機構和閥門組成。如果按其所配執行機構使用的動力,調節閥可以分為氣動調節閥、電動調節閥、液動調節閥三種,另外,按其功能和特性分,線性特性,等百分比特性及拋物線特性三種。
閥體類型
調節閥的閥體種類很多,常用的閥體種類有直通單座、直通雙座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心鏇轉、蝶形、套筒式、球形等。
在具體選擇時,可做如下考慮:
(1)閥芯形狀結構
主要根據所選擇的流量特性和不平衡力等因素考慮。
(2)耐磨損性
當流體介質是含有高濃度磨損性顆粒的懸浮液時,閥的內部材料要堅硬。
(3)耐腐蝕性
由於介質具有腐蝕性,儘量選擇結構簡單閥門。
(4)介質的溫度、壓力
當介質的溫度、壓力高且變化大時,應選用閥芯和閥座的材料受溫度、壓力變化小的閥門,當溫度≥250℃時應加散熱器。
(5)防止閃蒸和空化
閃蒸和空化只產生在液體介質。在實際生產過程中,閃蒸和空化會形成振動和噪聲,縮短閥門的使用壽命,因此在選擇閥門時應防止閥門產生閃蒸和空化。
調節閥執行機構
為了使調節閥正常工作,配用的執行機構要能產生足夠的輸出力
來保證高度密封和閥門的開啟。
對於雙作用的氣動、液動、電動執行機構,一般都沒有復位彈簧。作用力的大小與它的運行方向無關,因此,選擇執行機構的關鍵在於弄清最大的輸出力和電機的轉動力矩。對於單作用的氣動執行機構,輸出力與閥門的開度有關,調節閥上的出現的力也將影響運動特性,因此要求在整個調節閥的開度範圍建立力平衡。
對執行機構輸出力確定後,根據工藝使用環境要求,選擇相應的執行機構。對於現場有防爆要求時,應選用氣動執行機構。從節能方面考慮,應儘量選用電動執行機構。若調節精度高,可選擇液動執行機構。如發電廠透明機的速度調節、煉油廠的催化裝置反應器的溫度調節控制等。
調節閥的作用方式只是在選用氣動執行機構時才有,其作用方式通過執行機構正反作用和閥門的正反作用組合形成。組合形式有4種即正正(氣關型)、正反(氣開型)、反正(氣開型)、反反(氣關型),通過這四種組合形成的調節閥作用方式有氣開和氣關兩種。
對於調節閥作用方式的選擇,主要從三方面考慮:a)工藝生產安全;b)介質的特性;c)保證產品質量,經濟損失最小。
分類
發展調節閥按行程特點可分為:直行程和角行程。直行程包括:單座閥、雙座閥、套調節閥調節閥筒閥、籠式閥、角形閥、三通閥、隔膜閥;角行程包括:蝶閥、球閥、偏心鏇轉閥、全功能超輕型調節閥。
調節閥按驅動方式可分為:手動調節閥、氣動調節閥、電動調節閥和液動調節閥,即以壓縮空氣為動力源的氣動調節閥,以電為動力源的電動調節閥,以液體介質(如油等)壓力為動力的液動調節閥;
按調節形式可分為:調節型、切斷型、調節切斷型;按流量特性可分為:線性、對數型(百分比)、拋物線、快開。
發展歷程

調節閥的發展自20世紀初始至今已有八十年的歷史,先後產生了十個大類的調節閥產品、自力式閥和定位器等,調節閥和控制閥的發展歷程如下:
20年代:原始的穩定壓力用的調節閥問世。
30年代:以“V”型缺口的雙座閥和單座閥為代表產品V型調節球閥問世。
40年代:出現定位器,調節閥新品種進一步產生,出現隔膜閥、角型閥、蝶閥、球閥等。
50年代:球閥得到較大的推廣使用,三通閥代替兩台單座閥投入系統。
60年代:在國內對上述產品進行了系列化的改進設計和標準化、規範化後,國內才才有了完整系列產品。我們還在大量使用的單座閥、雙座閥、角型閥、三通閥、隔膜閥、蝶閥、球閥七種產品仍然是六十年代水平的產品。這時,國外開始推出了第八種結構調節閥——套筒閥。
70年代:又一種新結構的產品——偏心鏇轉閥問世(第九大類結構的調節閥品種)。這一時期套筒閥在國外被廣泛套用。70年代末,國內聯合設計了套筒閥,使中國有了自己的套筒閥產品系列。
80年代:改革開放期間,中國成功引進了石化裝置和調節閥技術,使套筒閥、偏心鏇轉閥得到了推廣使用,尤其是套筒閥,大有取代單、雙座閥之勢,其使用越來越廣。80年代末,調節閥又一重大進展是日本的Cv3000和精小型調節閥,它們在結構方面,將單彈簧的氣動薄膜執行機構改為多彈簧式薄膜執行機構,閥的結構只是改進,不是改變。它的突出特點是使調節閥的重量和高度下降30%,流量係數提高30%。
90年代:90年代的調節閥重點是在可靠性、特殊疑難產品的攻關、改進、提高上。到了90年代末,由華林公司推出了第十種結構的產品——全功能超輕型閥。它突出的特點是在可靠性上、功能上和重量上的突破。功能上的突破——唯一具備全功能的產品,故此,可由一種產品代替眾多功能上不齊全的產品,使選型簡化、使用簡化、品種簡化;在重量上的突破——比主導產品單座閥、雙座閥、套筒閥輕70~80%,比精小型閥還輕40~50%;可靠性的突破——解決了傳統調節閥等各種不可靠性因素,如密封的可靠性、定位的可靠性、動作的可靠性等。該產品的問世,使中國的調節閥技術和套用水平達到了九十年代末先進水平;它是對調節閥的重大突破;尤其是電子式全功能超輕型閥,必將成為下世紀調節閥的主流。
維護保養
調節閥正常運行後要進行維護和保養。調節閥作為自動化控制系統的一部分,其維護應與自動化儀表和其他設備同時進行。
調節閥的維護與一般儀表的維護類似,可分為被動性維護、預防性維護和預見性維護。被動性維護是當調節閥等設備出現故障時才進行維護的一種維護方法。由於設備發生故障才維護,因此常常造成生產過程停車,嚴重時甚至出現設備損壞或人員傷亡等。被動性維護是生產過程所不希望的維護,預防性維護是根據過去的運行經驗,按時間進行維護的一種維護方法。例如,常用的定期維護就是預防性維護,它根據不同設備的運行情況制定相應的

維護時間表,在設備還沒有出現故障時就進行維護。由於故障沒有發生就進行維護,因此,可大大降低故障發生機率。但這種維護方法並沒有將當前使用的該調節閥實際情況進行分析,常常對還可以使用一定時間的調節閥進行拆裝和檢查,浪費了時間和資源。預見性維護從當前使用的調節閥數據分析出發,預見該調節閥的狀態,從而使調節閥得到最大限度的利用。
一、調節閥日常維護工作內容
調節閥日常維護工作內容分為巡迴檢查和定期維護兩部分,巡迴檢查工作內容如下。
1、向當班工藝操作人員了解調節閥的運行情況。
2、查看調節閥和有關附屬檔案的供給能源(氣源、液壓油或電源)
3、檢查液壓油系統運行情況。
4、檢查調節閥的各靜、動密封點有無泄漏。
5、檢查調節閥連線管線和接頭有無鬆動或腐蝕。
6、檢查調節閥有無異常聲音和較大振動,檢查供給情況。
7、檢查調節閥的動作是否靈活,在控制信號變化時是否及時變化
8、偵聽閥芯、閥座有無異常振動或雜音。
9、發現問題及時聯繫處理。
10、做好巡迴檢查的記錄,並歸檔。
定期維護工作內容如下:
1、定期對調節閥外部進行清潔工作。
2、定期對調節閥填料函和其他密封部件進行調整,必要時應更換密封部件,保持靜、動密封點的密封性。
3、定期對需潤滑的部件添加潤滑油。
4、定期對氣源或液壓過濾系統進行排污和清潔工作。
5、定期檢查各連線點的連線情況,腐蝕情況,必要時應更換連線件。
二、調節閥的定期校驗
調節閥預見性維護工作尚未開展的單位,應對調節閥進行定期校驗。定期校驗工作是預防性維護工作。
根據不同工藝生產過程,調節閥的定期校驗應有不同的校驗周期。可結合製造商提供的資料確定各調節閥定期校驗的周期。通常可在工藝生產過程進行大修的同時進行。一些調節閥套用在高壓、高壓降或腐蝕性較強的場合時,檢驗周期要縮短。
檢驗的內容主要是調節閥靜態性能測試,必要時可增加相應的測試項目,例如調節閥流量特性的測試等。定期校驗需要有關測試設備和儀器,還需要有更換的部件,因此,通常可委託製造廠商完成。
三、調節閥的維修
調節閥維修分應急維修、定期維修和預見性維修。應急維修是調節閥出現故障,不能滿足工藝操作要求時的維修。定期維修通常包括日常維修和與工藝停車大修同時進行的維修。預見性維修是根據預見性維護的分析結果,有針對性地對有關調節閥部件的維修。應急維修是調節閥發生故障後的維修,定期維修和預見性維修是調節閥發生故障前的維修。通常,調節閥的日常維修由儀表維修人員進行,與大修同時進行的定期維修由製造技術人員進行。
一)調節閥日常檢查和保養工作包括下列內容:
1、消除應力。由於安裝或組合不當造成各種應力。例如,高溫介質產生熱應力,安裝時緊.固力不平衡造成應力等。應力的不平衡作用在調節閥上,使調節閥閥桿、導向件變形,不能正確與閥座對中造成泄漏,變差增大等。因此,在日常維修中應進行消除應力的維修工作。
2、清除鐵鏽和污物。經常檢查調節閥連線管道內有無鐵鏽、焊渣、污物等,發現後應及時清除。因為這些污物會造成調節閥閥芯和閥座的磨損,影響調節閥的正常運行。通常,可在調節閥前加裝過濾網等過濾裝置,並定期清洗。
3、檢查調節閥支撐。調節閥支撐使調節閥的各部件處於不受重力等影響的位置。如果支撐不當會造成調節閥閥桿與閥座不能對中,使變差增大,密封性能下降。因此,應檢查調節閥支撐是否合適。
4、清除氣源、液壓油等供應能源的污物。氣源、液壓源是調節閥運行的能量來源。儀用壓縮空氣、液壓油中所含的雜質會堵塞節流孔和管道,造成故障。因此,定期檢查氣源、液壓油,定期對過濾裝置進行排污十分重要。
5、齒輪傳動裝置的檢查。對手輪機構、電動執行器和液動執行器的齒輪傳動裝置應定期檢查,添加潤滑劑,防止咬卡現象發生。應檢查制動和限位裝置是否靈活好用。
6、填料函檢查。應檢查填料的磨損情況和壓緊力,定期更換填料函,保證填料能夠在起到密封的同時,減少其摩擦力的影口向。對無油潤滑的填料函不應添加潤滑油。
7、安全運行的檢查。對在爆炸性危險場所使用的調節閥和有關附屬檔案應檢查其安全運行情況例如,密封蓋是否擰緊,安全柵的運行情況,電源供應情況等,保證調節閥及有關附屬檔案能夠安全運行。
8、運輸和保管。調節閥在運輸和保管期間,套用專用支架固定,防止鬆動;安裝在調節閥上的有關附屬檔案,如閥門定位器、手輪機構等應牢固,應防止與調節閥連線的反饋桿等部件受到外力損傷;各連線接口套用塑膠膜封套,防止外物侵入;調節閥的連線口可用配套法蘭和盲板密封,也可採用黏性紙密封,防止外物侵入。運輸時應加裝牢固的木箱,並採取防風沙、雨水和粉塵等惡劣運輸環境條件的影響。運輸和保管的環境條件應滿足產品說明書要求。
二)調節閥和附屬檔案日常維修的主要內容如下:
1、氣動執行機構膜片的更換。氣動薄膜執行機構的膜片在運行過程中受到伸縮,因此,容易疲勞損壞。更換時應採用同規格的橡膠膜片,固緊時應使膜片受力均勻,防止泄漏和壓壞膜片。
2、研磨。閥芯與閥座之間在運行一定時間後造成泄漏,汽缸的活塞與缸體之間也會造成內部泄漏,這時應進行研磨。可進行手工研磨、機械磨削、鍍層處理和鑲套等方法,研磨用的金剛砂粒度應合適,研磨力應均勻和合適。經研磨後,應進行拋光,並滿足所需光潔度和精度要求,滿足閥芯與閥座的對中要求等,在總裝後需進行密封性測試。
3、填料函更換。。填料函更換時應採用同類型的填料函,更換時應小心將填料勾出,正確拆除填料,防止對閥桿造成損傷。新填料函的安裝應按照說明書要求,切口應錯位,防止閥桿的螺紋對填料的刮傷,填料的壓緊力應均勻和合適,防止造成應力和增大摩擦力。
4、傳動部件的更換。調節閥和附屬檔案中的傳動部件如果部分磨損可進行部件更換、修復等。在更換和修復後應保證傳動靈活,傳動間隙儘量小。
5、氣動放大器的清洗。因儀用壓縮空氣內的污物造成氣動放大器的節流孔堵塞時應對節流孔進行清洗,可採用合適的鋼絲進行疏通和清洗。回裝時,放大器膜片應受力均勻,防止造成堵塞或泄漏。可通過調節鋼珠的壓緊力調整放大器增益,防止共振。上海立諾防腐閥門製造有限公司是一家專業生產研發銷售各類閥門、水泵及控制設備的集團性企業,分別主要由立諾閥門、立諾泵業、立諾實業等組成,總部位於上海市嘉定區黃渡工業園區。主要產品有隔膜閥、調節閥、蝶閥、截止閥、止回閥、球閥、閘閥、減壓閥、安全閥及美標、英標閥系列等相關產品。深入開發襯氟襯膠閥門、不鏽鋼閥門及其它電氣動閥門是我公司發展的長遠目標。產品採用ISO、API、ANSI、BS、DIN、NF、JIS、GB、IB等國內外先進標準設計製造。具有結構合理,製作工藝精湛,規格齊全,質量穩定等特點並以可用性、可言性、

可靠性三大性能,廣泛套用於石油、化工、天然氣、電力、冶金、製藥、建築、供水等行業。並至力於開拓國際市場,遠銷美國、加拿大、德國、中東等國家和地區,深受用戶讚譽和信賴。
結構組成
調節閥通常由電動執行機構或氣動執行機構與閥體兩部分共同組成。直行程主要有直通單座式和直通雙座式兩種,後者具有流通能力大、不平衡力小和操作穩定的特點,所以通常特別適用於大流量、高壓降和泄漏少的場合。角行程主要有:V型電動調節球閥、電動蝶閥、通風調節閥、偏心蝶閥等。
種類

按用途和作用分類
a.兩位閥:主要用於關閉或接通介質;b.調節閥:主要用於調節系統。選閥時,需要確定調節閥的流量特性;
c.分流閥:用於分配或混合介質;
d.切斷閥:通常指泄漏率小於十萬分之一的閥。
按結構形式分類
(1)氣動調節閥①按氣動執行機構的形式分類
(a)薄膜執行機構。又分直裝式(正作用和反作用)及側裝式(正作用和作用)
(b)活塞執行機構,又分比例式(正作用和反作用和二位式。
(c)長行程執行機構
(d)滾動薄膜執行機構。
②按調節形式分類:(a)調節型;(b)切斷性;(c)調節切斷型。
③按移動型式分類:(a)直行程;(b)角行程。
④按閥芯形狀分類:(a)平板形閥芯;(b)柱塞形閥芯;(c)視窗形閥芯;(d)套筒形閥芯;(e)多級形閥芯;(f)偏鏇形閥芯;(g)蝶形閥芯;(h)球形閥芯。
⑤按流量特性分類:(a)直線;(b)等百分比;(c)拋物線;(d)快開。
⑥按上閥蓋形式分類:(a)普通型;(b)散(吸)熱型;(c)長頸型;(d)波紋管密封型。
(2)電動調節閥
①按電動職稱機構的形式分類:(a)角行程;(b)直行程;(c)多迴轉式。
②按附屬檔案形式分類:(a)伺服放大器;(b)限位開關。
③按流量特性分類:(a)直線;(b)等百分比;(c)拋物線;(d)快開。
④按上蓋形式分類:(a)普通型;(b)散(吸)熱型;(c)長頸型;(d)波紋管密封型。
(3)手動調節閥
按閥芯性狀分類:圓錐形;柱塞形;套筒形;多級形;偏鏇形;蝶形;球形或半球形。
(4)(電)液動調節閥
(5)智慧型調節閥
按主要參數分類
1按壓力分類(1)真空閥:工作壓力低於標準大氣壓;
(2)低壓閥:公稱壓力PN≤1.6MPa;
(3)中壓閥:PN2.5~6.4MPa;
(4)高壓閥:PN10.0~80.0MPa,通常為PN22、PN32;
(5)超高壓閥:PN≥100MPa。
2按介質工作溫度分類
(1)高溫閥:t>450℃;
(2)中溫閥:220℃≤t≤450℃;
(3)常溫閥:-40℃≤t≤220℃;④低溫閥:-200℃≤t≤-40℃。
常用分類法
這種分類方法既按原理、作用又按結構劃分,是目前國內、國際最常用的分類方法。一般分為九個大類:直行程氣動調節閥
直行程氣動調節閥
(1)單座調節閥;
(2)雙座調節閥;
(3)套筒調節閥;
(4)角形調節閥;(5)三通調節閥;
(6)隔膜閥;
(7)蝶閥;
(8)球閥;
(9)偏心鏇轉閥。前6種為直行程,後三種為角行程。
這九種產品亦是最基本的產品,也稱為普通產品、基型產品或標準產品。各種各樣的特殊產品、專用產品都是在這九類產品的基礎上改進變型出來的。
用途來分
(1)軟密封切斷閥;(2)硬密封切斷閥;
(3)耐磨調節閥;
(4)耐腐蝕調節閥;
(5)全四氟耐蝕調節閥
(6)全耐蝕合金調節閥;
(7)緊急動作切斷或放空閥;
(8)防堵調節閥;
(9)耐蝕防堵切斷閥;
(10)保溫夾套閥;
(11)大壓降切斷閥;
(12)小流量調節閥;
(13)大口徑調節閥;
(14)大可調比調節閥;
(15)低S節能調節閥;
(16)低噪音閥;
(17)精小型調節閥;
(18)襯裡(橡膠、四氟、陶瓷)調節閥;
(19)水處理專用球閥;
(20)燒鹼專用閥;
(21)磷銨專用閥;
(22)氯氣調節閥;
(23)波紋管密封閥……
按驅動能源分類
(1)氣動調節閥;(2)電動調節閥;
(3)液動調節閥。
CV值
流通能力Cv值()是調節閥選型的主要參數之一,調節閥的流通能力的定義為:當調節閥全開時,閥兩端壓差為0.1MPa,流體密度為1g/cm3時,每小時流徑調節閥的流量數,稱為流通能力,也稱流量係數,以Cv表示,單位為t/h,液體的Cv值按下式計算。
根據流通能力Cv值大小查表,就可以確定調節閥的公稱通徑DN。
流量特性

調節閥的流量特性,是在閥兩端壓差保持恆定的條件下,介質流經調節閥的相對流量與它的開度之間關係。調節閥的流量特性有線性特性,等百分比特性及拋物線特性三種。三種注量特性的意義如下:
等百分比特性
等百分比特性的相對行程和相對流量不成直線關係,在行程的每一點上單位行程變化所引起的流量的變化與此點的流量成正比,流量變化的百分比是相等的。所以它的優點是流量小時,流量變化小,流量大時,則流量變化大,也就是在不同開度上,具有相同的調節精度。
線性特性
線性特性的相對行程和相對流量成直線關係。單位行程的變化所引起的流量變化是不變的。流量大時,流量相對值變化小,流量小時,則流量相對值變化大。
拋物線特性
流量按行程的二方成比例變化,大體具有線性和等百分比特性的中間特性。
從上述三種特性的分析可以看出,就其調節性能上講,以等百分比特性為最優,其調節穩定,調節性能好。而拋物線特性又比線性特性的調節性能好,可根據使用場合的要求不同,挑選其中任何一種流量特性。
計算公式
調節閥的流量係數Kv,是調節閥的重要參數,它反映調節閥通過流體的能力,也就是調節閥的容量。根據調節閥流量係數Kv的計算,就可以確定選擇調節閥的口徑。為了正確選擇調節閥的口徑,必須正確計算出調節閥的額定流量係數Kv值。調節閥額定流量係數Kv的定義是:在規定條件下,即閥的兩端壓差為10Pa,流體的密度為lg/cm,額定行程時流經調節閥以m/h或t/h的流量數。
1. 一般液體的Kv值計算
a. 非阻塞流
判別式:△P
計算公式:Kv=10QL
式中:FL-壓力恢復係數,見附表
FF-流體臨界壓力比係數,FF=0.96-0.28
PV-閥入口溫度下,介質的飽和蒸汽壓(絕對壓力),kPa
PC-流體熱力學臨界壓力(絕對壓力),kPa
QL-液體流量m/h
ρ-液體密度g/cm
P1-閥前壓力(絕對壓力)kPa
P2-閥後壓力(絕對壓力)kPa
b. 阻塞流
判別式:△P≥FL(P1-FFPV)
計算公式:Kv=10QL
式中:各字元含義及單位同前
2. 氣體的Kv值計算
a. 一般氣體
當P2>0.5P1時
當P2≤0.5P1時
式中:Qg-標準狀態下氣體流量Nm/h
Pm-(P1+P2)/2(P1、P2為絕對壓力)kPa
△P=P1-P2
G -氣體比重(空氣G=1)
t -氣體溫度℃
b.高壓氣體(PN>10MPa)
當P2>0.5P1時
當P2≤0.5P1時
式中:Z-氣體壓縮係數,可查GB/T 2624-81《流量測量節流裝置的設計安裝和使用》
3. 低雷諾數修正(高粘度液體KV值的計算)
液體粘度過高或流速過低時,由於雷諾數下降,改變了流經調節閥流體的流動狀態,在Rev<2300時流體處於低速層流,這樣按原來公式計算出的KV值,誤差較大,必須進行修正。此時計算公式應為:
式中:Φ―粘度修正係數,由Rev查FR-Rev曲線求得;QL-液體流量 m/h
對於單座閥、套筒閥、角閥等只有一個流路的閥
對於雙座閥、蝶閥等具有二個平行流路的閥
式中:Kv′―不考慮粘度修正時計算的流量系
ν ―流體運動粘度mm/s
FR -Rev關係曲線
FR-Rev關係圖
4. 水蒸氣的Kv值的計算
a. 飽和蒸汽
當P2>0.5P1時
當P2≤0.5P1時
式中:G―蒸汽流量kg/h,P1、P2含義及單位同前,K-蒸汽修正係數,部分蒸汽的K值如下:水蒸汽:K=19.4;氨蒸汽:K=25;氟里昂11:K=68.5;甲烷、乙烯蒸汽:K=37;丙烷、丙烯蒸汽:K=41.5;丁烷、異丁烷蒸汽:K=43.5。
b. 過熱水蒸汽
當P2>0.5P1時
當P2≤0.5P1時
式中:△t―水蒸汽過熱度℃,Gs、P1、P2含義及單位同前。
處理方法
清洗法
管路中的焊渣、鐵鏽、渣子等在節流口、導向部位、下閥蓋平衡孔內造成堵塞或卡住使閥芯曲面、導向面產生拉傷和劃痕、密封面上產生壓痕等。這經常發生於新投運系統和大修後投運初期。這是最常見的故障。遇此情況,必須卸開進行清洗,除掉渣物,如密封面受到損傷還應研磨;同時將底塞打開,以衝掉從平衡孔掉入下閥蓋內的渣物,並對管路進行沖洗。投運前,讓調節閥全開,介質流動一段時間後再納入正常運行。
外接沖刷法
對一些易沉澱、含有固體顆粒的介質採用普通閥調節時,經常在節流口、導向處堵塞,可在下閥蓋底塞處外接沖刷氣體和蒸汽。當閥產生堵塞或卡住時,打開外接的氣體或蒸氣閥門,即可在不動調節閥的情況下完成沖洗工作,使閥正常運行。
安裝管道過濾器法
對小口徑的調節閥,尤其是超小流量調節閥,其節流間隙特小,介質中不能有一點點渣物。遇此情況堵塞,最好在閥前管道上安裝一個過濾器,以保證介質順利通過。帶定位器使用的調節閥,定位器工作不正常,其氣路節流口堵塞是最常見的故障。因此,帶定位器工作時,必須處理好氣源,通常採用的辦法是在定位器前氣源管線上安裝空氣過濾減壓閥。
增大節流間隙法
如介質中的固體顆粒或管道中被沖刷掉的焊渣和銹物等因過不了節流口造成堵塞、卡住等故障,可改用節流間隙大的節流件—節流面積為開窗、開口類的閥芯、套筒,因其節流面積集中而不是圓周分布的,故障就能很容易地被排除。如果是單、雙座閥就可將柱塞形閥芯改為“V”形口的閥芯,或改成套筒閥等。例如某化工廠有一台雙座閥經常卡住,推薦改用套筒閥後,問題馬上得到解決。
介質沖刷法
利用介質自身的沖刷能量,沖刷和帶走易沉澱、易堵塞的東西,從而提高閥的防堵功能。常見的方法有:①改作流閉型使用;②採用流線型閥體;③將節流口置於沖刷最厲害處,採用此法要注意提高節流件材料的耐沖蝕能力。
直通改為角形法
直通為倒S流動,流路複雜,上、下容腔死區多,為介質的沉澱提供了地方。角形連線,介質猶如流過90彎頭,沖刷性能好,死區小,易設計成流線形。因此,使用直通的調節閥產生輕微堵塞時可改成角形閥使℃用。
加大間隙
用於蒸汽管道上的套筒調節閥,如果閥芯和套筒間隙過小,或使用不同材質,很可能會因為膨脹係數的不同而受熱卡死。可以在加工時適當加大間隙(以滿足流量控制要求為前提),以防止類似情況的發生。
密封性能差
1)研磨法
細的研磨,消除痕跡,減小或消除密封間隙,提高密封面的光潔度,以提高密封性能。
2)利用不平衡力增加密封比壓法
執行機構對閥芯產生的密封壓力一定,不平衡力對閥芯產生頂開趨勢時,閥芯的密封力為兩力相減,反之,對閥芯產生壓閉趨勢,閥芯的密封力為兩力相加,這樣就大大地增加了密封比壓,密封效果可以比前者提高5~10倍以上.一般dg≥20的單密封類閥為前一種情況,通常為流開型,若認為密封效果不滿意時,改為流閉型,密封性能將成倍增加.尤其是兩位型的切斷調節閥,一般均應按流閉型使用。
3)提高執行機構密封力法
提高執行機構對閥芯的密封力,也是保證閥關閉,增加密封比壓,提高密封性能的常見方法。常用的方法有:
①移動彈簧工作範圍;
②改用小剛度彈簧;
③增加附屬檔案,如帶定位器;
④增加氣源壓力;
⑤改用具有更大推力的執行機構。
4)採用單密封、軟密封法
對雙密封使用的調節閥,可改用單密封,通常可提高10倍以上的密封效果,若不平衡力較大,應增加相應措施,對硬密封的閥可改用軟密封,又可提高10倍以上密封效果。
5)改用密封性能好的閥
在不得已的情況下,可考慮改用具有更好的密封性能的閥.如將普通蝶閥改用橢圓蝶閥,進而還可改用切斷型蝶閥、偏心鏇轉閥、球閥和為之專門設計的切斷閥。
調節閥外泄
1)增加密封油脂法
對未使用密封油脂的閥,可考慮增加密封油脂來提高閥桿密封性能。
2)增加填料法
為提高填料對閥桿的密封性能,可採用增加填料的方法。通常是採用雙層、多層混合填料形式,單純增加數量,如將3片增到5片,效果並不明顯。
3)更換石墨填料法
大量使用的四氟填料,因其工作溫度在-20~+200範圍內,當溫度在上、下限,變化較大時,其密封性便明顯下降,老化快,壽命短。柔性石墨填料可克服這些缺點且使用壽命長。因而有的工廠全部將四氟填料改為石墨填料,甚至新購回的調節閥也將其中的四氟填料換成石墨填料後使用。但使用石墨填料的回差大,初時有的還產生爬行現象,對此必須有所考慮。
4)改變流向,置P2在閥桿端法
當△P較大,P1又較大時,密封P1顯然比密封P2困難.因此,可採取改變流向的方法,將P1在閥桿端改為P2在閥桿端,這對壓力高、壓差大的閥是較有效的.如波紋管閥就通常應考慮密封P2。
5)採用透鏡墊密封法
對於上、下蓋的密封,閥座與上、下閥體的密封.若為平面密封,在高溫高壓下,密封性差,引起外泄,可以改用透鏡墊密封,能得到滿意的效果。
6)更換密封墊片
至今,大部分密封墊片仍採用石棉板,在高溫下,密封性能較差,壽命也短,引起外泄。遇到這種情況,可改用纏繞墊片,“O”形環等,許多廠已採用。
調節閥振動
1)增加剛度法
對振盪和輕微振動,可增大剛度來消除或減弱,如選用大剛度的彈簧,改用活塞執行機構等辦法都是可行的。
2)增加阻尼法
增加阻尼即增加對振動的摩擦,如套筒閥的閥塞可採用“O”形圈密封,採用具有較大摩擦力的石墨填料等,這對消除或減弱輕微的振動還是有一定作用的。
3)增大導向尺寸,減小配合間隙法
軸塞形閥一般導向尺寸都較小,所有閥配合間隙一般都較大,有0.4~lmm,這對產生機械振動是有幫助.因此,在發生輕微的機械振動時,可通過增大導向尺寸,減小配合間隙來削弱振動。
4)改變節流件形狀,消除共振法
因調節閥的所謂振源發生在高速流動、壓力急劇變化的節流口,改變節流件的形狀即可改變振源頻率,在共振不強烈時比較容易解決。具體辦法是將在振動開度範圍內閥芯曲面車削0.5~1.0mm。如某廠家屬區附近安裝了一台自力式壓力調節閥,因共振產生嘯叫影響職工休息,我們將閥芯曲面車掉0.5mm後,共振嘯叫聲消失。
安裝要點
1)安裝位置、高度、進出口方向必須符合設計要求,連線應牢固緊密。
2)安裝在保溫管道上的各類手動閥門,手柄均不得向下。
3)閥門安裝前必須進行外觀檢查,閥門的銘牌應符合現行國家標準《通用閥門標誌》GB 12220的規定。對於工作壓力大於1.0 MPa 及在主幹管上起到切斷作用的閥門,安裝前應進行強度和嚴密性能試驗,合格後方準使用。強度試驗時,試驗壓力為公稱壓力的1.5倍,持續時間不少於5min,閥門殼體、填料應無滲漏為合格。嚴密性試驗時,試驗壓力為公稱壓力的1.1倍;試驗壓力在試驗持續的時間應符合GB 50243標準要求,以閥瓣密封面無滲漏為合格。
用途適用
自力式壓力調節閥(以下簡稱壓力閥)是一種無需外來能源而只依靠調介質自身的壓力變化進行自動調節壓力的節能型產品.具有測量、執行、控制的綜合功能。廣泛適用於石油、化工、冶金、輕工等工業部門及城市供熱、供噯系統。本產品可用於非腐蝕性〔最高溫度350℃〕的液體、氣體和蒸汽等介質的壓力控制裝置。
注意事項
1、 本閥應存放在乾燥的室內,通路兩端必須堵塞,不準堆置存放。
2、 長期存放的調節閥應定期檢查,清除污垢,在各運動部分及加工面上應塗以防鏽油,防止生鏽。
3、 本閥應安裝在水平管道上,必修垂直安裝。閥桿向上。
4、 必修按圖示箭頭所指士介質進行安裝。
外泄處理
氣動調節閥在實際的套用之中,發生外泄事件的情況也屬於較常見的。出現這個問題一定不要驚慌,採取一些有效的補救措施,一般就能把問題徹底解決掉。
改變流向是最常用的方法之一,改變不同位置的閥桿狀態,這對壓力高、壓差大的調節閥是十分有效的。壓力轉換之後,流向也就跟著改變,外泄問題就得到了解決。
外泄的原因比較多,很多平面型密封在高溫高壓下,密封性差,容易引起外泄,這時候可以改用透鏡墊密封,能得到滿意的效果。
外泄有時候還是墊片問題引起的,因為到目前為止,大部分密封墊片仍採用石棉板,這種墊片壽命比較短。所以當墊片出問題時,果斷地更改墊片,效果會立竿見影。
氣動調節閥的填料多用的是四氟填料,這種填料在溫度變化較大時,本身的性質也會發生改變,這時候外泄的出現也在情理之中了。柔性石墨填料可克服這些缺點且使用壽命長,因而有的工廠已經開始採用石墨填料,只是成本上要稍微昂貴一些。
外形尺寸
型號 | 尺寸(MM) | |||||||||||||||||||
DN | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 | 400 | 450 | 500 | 600 | |
T40H-10 T40H-10 | L | 622 | 698 | 787 | 914 | 978 | 978 | 1295 | ||||||||||||
H | 914 | 914 | 968 | 968 | 1100 | 1440 | 1790 | |||||||||||||
H1 | 1074 | 1074 | 1168 | 1168 | 1350 | 1440 | 1790 | |||||||||||||
D0 | ||||||||||||||||||||
T40H-16 T40H-16C TS40H-16 TS40H-16C TJ40H-25 TS40H-25 | L | 130 | 150 | 160 | 180 | 200 | 230 | 290 | 310 | 350 | 400 | 480 | 600 | |||||||
H | 160 | 160 | 182 | 192 | 250 | 264 | 380 | 413 | 466 | 540 | 623 | 687 | ||||||||
H1 | 172 | 172 | 195 | 210 | 273 | 290 | 426 | 468 | 530 | 613 | 698 | 777 | ||||||||
D0 | 65 | 65 | 80 | 80 | 120 | 120 | 200 | 200 | 240 | 260 | 360 | 400 | ||||||||
TJ10H-10 TJ10H-16C TJ10H-25 | L | 90 | 100 | 120 | 140 | 170 | 200 | |||||||||||||
H | 150 | 160 | 182 | 192 | 250 | 264 | ||||||||||||||
H1 | 160 | 170 | 197 | 207 | 270 | 284 | ||||||||||||||
D0 | 80 | 80 | 80 | 90 | 100 | 120 |
主要零部件
零件名稱 | 材料 |
閥體、閥蓋、填料壓蓋 | 灰鑄鐵、鑄鋼、不鏽鋼、黃銅 |
閥桿、閥瓣、密封圈 | 不鏽鋼 |
閥桿螺母 | 黃銅 |
前景分析
我國閥門企業主要以低層次、小規模、家庭作坊式企業為主。在產品上,由於重複投資,技術引進不夠,我國閥門企業的主導產品仍然是低質量的大眾產品。據了解,目前我國企業生產的各種閥門普遍存在著外漏、內漏、外觀質量不高、壽命短、操作不靈活以及閥門電動裝置和氣動裝置不可靠等缺點,部分產品只相當於上世紀80年代初的國際水平,一些高溫高壓和關鍵裝置上需要的閥門仍然依賴進口。
我國閥門行業在產業結構、工業閥門的產業鏈,以及行業的專業化程度上均與國外企業存在較大的差距造成國內閥門產品質量低下的原因在於:由於市場急速擴大,原有國營閥門企業紛紛關停並轉。據空調製冷大市場調查了解,雖然一批鄉鎮企業迅速發展,但由於鄉鎮企業起點低,技術力量非常薄弱,設備簡陋,產品大多數都是模仿生產,特別是給排水用的低壓閥門問題嚴重但上述問題並不影響未來我國閥門行業的廣闊前景。這主要得益於國家政策的支持和閥門產品市場的強勁需求,尤其是幾項世紀工程“西氣東輸”、“西電東送”、“南水北調”等項目的開工需要大量的閥門產品配套。
直到最近,中國閥門製造商還僅限於一些利潤較小的目標市場,諸如衣索比亞、蘇丹、伊朗、伊拉克和部分東南亞市場。這些市場規模小,決策過程完全取決於價格,利潤空間有限。中國進口閥門製造商必須重視這樣一個不可否認的事實:如果要在未來生存下去,他們必須改善以前不景氣的業績,獲得大額出口製造盈利。目前出口收入不多的主要原因在於中國國內市場出現大量商機,而且中國進口閥門製造的設備質量還不足以銷往海外 。
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