如何正确选用、安装自动控制回路中的气动调节阀
仪器信息网 · 2009-05-20 21:40 · 10932 次点击
摘要:主要从调节阀的类型、工作流量特性的选择、材质等方面介绍调节阀的选用和安装注意事项,并结台实际提出合理建议。
关键词:选用安装气动调节阀
随着生产过程自动化的快速发展,用来控制过程压力、温度、流量、液位等参数的过程控制系统已遍及各个行业,在一个自动控制系统中,调节阀是最终的执行器,它的正确选型与安装,直接关系着控制回路的调节品质。关系着各种介质的质量及安全生产指标。若调节阀选择或安装不当,轻者会造成调节阀腐蚀、振动、内漏等导致使用寿命缩短、工作可靠性下降。严重时会造成系统不能正常工作。全线停车,极易造成生产事故。在选择调节阀时,不仅仅要重视阀的口径的计算,还必须要根据介质成分、温度、密度、腐蚀性等来确定阀的结构形式和材质。在调节阀引起的事故中,绝大部分不是计算错误,而是在阀的选型(结构类型、流量特性、材质选择)和安装不当造成的。因此如何选择和安装好调节阀,使其在相对理想的状态下工作将是一个关键问题。
一、气动调节阀的正确选型
气动调节阀的选型一般要从以下几个方面进行考虑:
(一)选择合适的调节阀结构和类型
气动调节阀按其行程可分为直行程和角行程两种,按其结构分为直通单座阀、直通双座阀、套筒阀、角形阀、隔膜阀、蝶阀、球阀等。作为使用者,必须知道这些产品的特点和使用注意事项。
1直通单座调节阀:该阀具有泄漏量小、流路复杂、允许压差校、结构简单,流量特性好的特点。适用于工作压差校、泄露要求严的场所,但小规格的阀也可用于压差大的场所,该类型阀门应用广泛。
2直通双座调节阀:与单座阀相反,适用于泄漏要求不严、工作压差大的场合,也是应用最广泛的阀之一。
3套筒阀:套筒阀有单密封和双密封两种,分别相当于单座阀和双座阀所适宜的场合,套筒阀具有稳定性好、拆装方便、低噪声的特点,因为价格比直通阀贵,还需专门的缠绕密封,应用次于直通阀广泛。
4隔膜阀:流路简单,隔膜可用耐腐蚀材料如PTFE或PFA制作,因此更适用于强酸、强碱等强腐蚀介质的控制,调节性能比直通阀差。
5蝶阀:适用于大口径、低压差的场合,当口径大于200mm时,通常采用蝶阀,该阀的调节性能和关阀密闭性较差,通常用于调节性能要求不高的长河。
6球阀:分为0形球阀和v形球阀,O形球阀适用于两位切断场所,v形球阀具有近似等百分比的调节特性,因此,在腐蚀性场所,通常用村四氟变化清情况选择流量特性v形球阀来替代直通阀,价格更便宜。
(二)根据介质的化学特性,选择合适的调节阀材质
1阀体材质的选择:阀体耐压等级、使用温度、耐腐蚀性能等方面不低于工艺连接管道的要求,一般选用铸铁材质。
2阀内件材质选择:非腐蚀性流体一般选用不锈钢材质,腐蚀性流体采用哈氏合金。要求泄漏量小时应选用软密封,如:四氟、橡胶等。
3耐腐蚀材料的选择:选择衬里材质时,流体的温度、压力、浓度需满足该材质的适用范围,并考虑阀动作时的机械冲击。真空阀的内衬不宜用橡胶、FTFE等,但可用改性聚四氟乙烯。
(三)根据工艺对象,选择调节阀的流量特性
调节阀的流量特性包括理想流量特性和工作流量特性,理想流量特性是指在调节阀进出口压差固定不变的情况下的流量特性,有直线、等百分比、抛物线和快开四种特性。在实际系统中,阀门两侧的压降并不固定,这种情况下调节阀的流量和相对开度之问的关系,称为工作流量特性。流量特性的选择在一般工程上都采用经验法,因为通过数学计算的方法既复杂又费事。经验法一般从下面几个方面考虑:
1从自动调节系统的调节质量考虑
根据自动控制原理的特性补偿原理,为了使系统保持良好的调节质量,总希望开环放大系数与各环节放大系数之积为常数。适当选择阀的特性,用阀的放大系数变化来补偿对象放大系数的变化,从而使系统的总放大系数保持不变。
2根据负荷变化情况选择流量特性
直线阀在小开度时流量变化大,调节过于灵敏,易振荡。在大开度时,调节作用又显得缓慢,易造成调节不及时、不灵敏。因此负荷变化大的场合不适合采用直线流量特性的阀门。等百分比阀在接近关闭时工作缓和平稳,在接近全开时放大系数大,灵敏有效,适用于负荷变化太的场合,也是最常用的流量特性。快开特性阀在行程较小时流量就较大,随着行程的增大,流量很快达到最大,一般适用于双位调节和程序控制的长河。
3根据调节对象的特性决定阀的流量特性
一般有自平衡能力的调节对象都可以选择等百分比流量特性的调节阀,不具有自平衡能力的调节对象则选择直线流量特性的调节阀。
二、调节阀的安装注意事项
1安装前应先对阀门进行校验,并在完成管道吹扫后安装。
2调节阀应垂直、正立安装在水平管道上,在阀的前后管道上应有永久性支架。
3必须按照阀门标定的流向安装,安装时应避免较大的应力,环境恶略时,应注意阀门的防尘、防水等。
4入口直管段应尽量长,对于小口径阀门,应大于10倍管道通径,出口直管段应由3到5倍管道通径的长度。
5调节阀配管应组合紧凑,上、下部分应有足够的操作、维护空间,配管通径尽量与法的通径一致,连接方式应依照说明书。
三、结束语
调节阀是自动控制系统中一个重要的环节,所以对调节阀的选型、安装、维护等各项工作必须高度重视。随着工业自动化的发展,对调节阀的要求也越来越高,对新型调节阀的研究和学习是一项艰巨而重要的工作。