進(jìn)口氣動三通合流調(diào)節(jié)閥
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【調(diào)節(jié)閥的選型經(jīng)驗(yàn)】
多年來人們在選擇調(diào)節(jié)閥時考慮的一直是若干傳統(tǒng)因素,例如壓力額定值、壓力降、流動介質(zhì)、溫度和成本等。然而,過去10年中情況發(fā)生了很大變化,閥門設(shè)計(jì)取得了不少進(jìn)展,生產(chǎn)流程的成本效益特性與以前相比已大不相同,這使許多以前在選擇閥門時必須考慮的傳統(tǒng)因素的重要性已經(jīng)大大削弱了。
【動態(tài)特性】
雖然有些傳統(tǒng)因素仍很重要,但它們僅僅偏重于閥的“靜態(tài)”性能。實(shí)際上它們是在“工作臺”上對閥進(jìn)行測量所獲得的結(jié)果,但這樣的結(jié)果很難說明閥門在實(shí)際運(yùn)行條件下將會表現(xiàn)出什么樣的性能。傳統(tǒng)理論認(rèn)為,仔細(xì)調(diào)節(jié)靜態(tài)因素將會使閥(從而也使整個回路)獲得良好的性能。然而,現(xiàn)在我們認(rèn)識到情況并非總是如此。
研究人員和生產(chǎn)商進(jìn)行的成千上萬次性能檢查證明,多達(dá)50%的在用閥(其中有許多是通過考慮傳統(tǒng)因素而選擇的)對于優(yōu)化控制回路性能未能產(chǎn) 生多大效果。后繼研究表明,閥的動態(tài)特性對于降低流程易變性起了很重要的作用。在許多關(guān)鍵的流程中,不同的閥門降低流程易變性的幅度即使相差1%也能夠大幅度提高生產(chǎn)效率并減少廢物,從而可取得超過100萬美元的經(jīng)濟(jì)效益。很顯然,這樣的經(jīng)濟(jì)效益使我們*可以否定傳統(tǒng)的做法,即只根據(jù)閥的zui初購買價格來 決定是否購買。
其次,傳統(tǒng)的看法總是認(rèn)為,流程優(yōu)化的改進(jìn)總是來自于控制室控制儀表的升級。但是,測試數(shù)據(jù)表明,在使用相同控制儀表的條件下,閥的動態(tài)特性能夠?qū)芈沸阅墚a(chǎn)生顯著的影響。如果調(diào)節(jié)閥的精度只能達(dá)到5%,那么,花費(fèi)大量的錢去配置一套其控制精度可達(dá)到0.5%的高級控制儀表系統(tǒng)并不能起到多大作用。
【閥門類型】
在尋找一種與使用場合相匹配的閥門時,首先應(yīng)考察一下4種基本型式的節(jié)流調(diào)節(jié)閥,即籠式球閥、旋轉(zhuǎn)浮球閥、偏心閥與蝶形閥。
籠式球閥的調(diào)整片形式的種類非常廣泛,因此能夠滿足大多數(shù)應(yīng)用場合的需求,從而使它成為各種閥中的*?;\式球閥調(diào)整片有很多種,包括平衡 調(diào)整片、非平衡調(diào)整片、彈性座調(diào)整片、受約束調(diào)整片及全尺寸調(diào)整片等。在許多情況下,一種閥體的各種調(diào)整片配置是可以互換的。
籠式球閥也有若干缺點(diǎn)。一是該閥的尺寸受到限制(通常為16英寸);二是與同等規(guī)格的視線閥(如浮球閥或蝶形閥)相比,其容量比較低;三是售價較高,特別是大口徑的籠式球閥。然而,在降低流程易變性方面,籠式球閥具有優(yōu)異的性能,常常足以彌補(bǔ)這些缺陷。
偏心閥比浮球閥的摩擦更小,價格更低。*的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使其對于流程易變性的控制更精確。這一點(diǎn)從Fisher公司的新產(chǎn)品BV500可見一斑。除此之外,偏心閥的優(yōu)缺點(diǎn)與浮球閥相差不大。
按閥的性能來衡量,蝶形閥屬于低檔閥。蝶形閥的流量大,價格*,而且有多種不同的口徑。但是,蝶形閥的特性曲線只有等比例特性曲線一種,這就大大限制了蝶形閥降低流程易變性的性能。由于這一原因,蝶形閥只能用于負(fù)載固定不變的場合中。雖然蝶形閥有多種不同的口徑,并且可以用大多數(shù)鑄合 金來制造,但蝶形閥不符合ANSI關(guān)于面對面尺寸的要求,也不適用于易起空泡的流體或噪聲較大等場合。
【電站調(diào)節(jié)閥的選型及使用】
在熱電行業(yè),調(diào)節(jié)閥的使用工況較特殊,簡單來看電力流程只是水、蒸汽的循環(huán)流程,可是在此流程中選用調(diào)節(jié)閥既簡單又復(fù)雜。簡單的是過程介質(zhì)簡單,只有水和蒸汽兩種,復(fù)雜的是水和蒸汽的溫度與壓力波動范圍大,帶來系列問題如:閃蒸、氣蝕、沖刷、噪音、腐蝕。但首先要考慮的是調(diào)節(jié)閥的安全性與可靠性。
1、給水閥(主、附鍋爐給水閥、復(fù)合型給水調(diào)節(jié)閥)
控制要求:控制鍋爐進(jìn)水量,保證蒸汽蒸發(fā)量,維持鍋爐水位(主、附型鍋爐給水閥系統(tǒng)包含兩個調(diào)節(jié)閥,一臺用于鍋爐啟動時使用,一臺用于正常給水使用。
工況情況:鍋爐啟動時閥門壓差可達(dá)100-300公斤,流量較小,正常運(yùn)行時壓差較小,流量大,流量可調(diào)比為75:1~100:1。閥門要求:WCB/WC9,對于雙閥系統(tǒng)中的啟動閥要求抗氣蝕,V級關(guān)閉等級,對于復(fù)合型給水閥需使用特性化閥內(nèi)件同時滿足鍋爐啟動與正常運(yùn)行時的需要。一般閥門選擇為故障關(guān)。
2、鍋爐給水泵zui小流量循環(huán)閥
控制要求:使鍋爐給水泵安全啟動及停止運(yùn)行,消除因流量過小、溫升增加、水強(qiáng)烈氣蝕使泵損壞。老式電站有使用開關(guān)型的zui小流量調(diào)節(jié)閥,同時還有使用機(jī)械式的泵自動循環(huán)閥。
工況情況:壓降達(dá)160-350公斤,是電站系統(tǒng)中承受壓差zui大的閥門,流量為正常流量的30%。
閥門要求:抗氣蝕,防堵結(jié)構(gòu),V級密封等級,泵啟動與停止運(yùn)行時閥門連續(xù)工作,泵正常啟動后此閥門關(guān)閉,閥門通常為故障開。
3、高低加熱器疏水閥(給水加熱器疏水、冷凝水加熱器疏水)
控制要求:控制加熱器中冷凝水的位置,及時將冷凝水排放,高水位排放,正常水位疏水。
工況情況:飽和水,加熱器之間的調(diào)節(jié)閥壓差一般為6-30公斤,zui后一級疏水閥直接連接冷凝器或除氧器。閥門要求:抗閃蒸沖刷,V或VI級密封等級,閥門通常為故障開。
4、除氧器水位調(diào)節(jié)閥
控制要求:提供流量保持除氧器正常水位,通過加入蒸汽提高水溫消除溶解在水中的氣體。工況情況:啟動階段流量較小,壓差大溫度,正常情況流量大,壓差小,工況類似給水閥。閥門要求:較低流量時有效抗氣蝕。
5、減溫閥(減溫器)
控制要求:將高壓水噴射入蒸汽中使蒸汽溫度達(dá)到控制要求。
工況情況:水,壓差較大閥門要求:類型多樣:噴嘴型,輔助霧化型,自我包容型及對夾型。 6、減溫減壓閥(高、低壓旁路閥)
控制要求:將高溫高壓蒸汽調(diào)整到一定溫度壓力的蒸汽,給汽機(jī)提供一個旁路通道,鍋爐能夠獨(dú)立汽機(jī)而工作。工況情況:高溫高壓蒸汽,閥門要求:抗熱沖擊,降噪,反應(yīng)迅速。
【調(diào)節(jié)閥的選型注意事項(xiàng)】
【閥型的選擇】
(1)確定公稱壓力,不是用Pmax去套PN,而是由溫度、壓力、材質(zhì)三個條件從表中找出相應(yīng)的PN并滿足于所選閥之PN值。
(2)確定的閥型,其泄漏量滿足工藝要求。
(3)確定的閥型,其工作壓差應(yīng)小于閥的允許壓差,如不行,則須從特殊角度考慮或另選它閥。
(4)介質(zhì)的溫度在閥的工作溫度范圍內(nèi),環(huán)境溫度符合要求。
(5)根據(jù)介質(zhì)的不干凈情況考慮閥的防堵問題。
(6)根據(jù)介質(zhì)的化學(xué)性能考慮閥的耐腐蝕問題。
(7)根據(jù)壓差和含硬物介質(zhì),考慮閥的沖蝕及耐磨損問題。
(8)綜合經(jīng)濟(jì)效果考慮的性能、價格比。需考慮三個問題:
a.結(jié)構(gòu)簡單(越簡單可靠性越高)、維護(hù)方便、備件有來源;
b.使用壽命;
c.價格。
(9)優(yōu)選秩序。
蝶閥-單座閥-雙座閥-套筒閥-角形閥-三通閥-球閥-偏心旋轉(zhuǎn)閥-隔膜閥。
【執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇】
(1)zui簡單的是氣動薄膜式,其次是活塞式,zui后是電動式。
(2)電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要優(yōu)點(diǎn)是驅(qū)動源(電源)方便,但價格高,可靠性、防水防爆不如氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu),所以應(yīng)優(yōu)先選用氣動式。
(3)老電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)笨重,我們已有電子式精小型高可靠性的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供(價格相應(yīng)高)。
(4)老的ZMA、ZMB薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以淘汰,由多彈簧輕型執(zhí)行機(jī)構(gòu)代之(性能提高,重量、高度下降約30%)。
(5)活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)品種規(guī)格較多,老的、又大又笨的建議不再選用,而選用輕的新的結(jié)構(gòu)。
【材料的選擇】
(1)閥體耐壓等級、使用溫度和耐腐蝕性能等方面應(yīng)不低于工藝連接管道的要求,并應(yīng)優(yōu)先選用制造廠定型產(chǎn)品。
(2)水蒸汽或含水較多的濕氣體和易燃易爆介質(zhì),不宜選用鑄鐵閥。
(3)環(huán)境溫度低于-20℃時(尤其是北方),不宜選用鑄鐵閥。
(4)對汽蝕、沖蝕較為嚴(yán)重的介質(zhì)溫度與壓差構(gòu)成的直角坐標(biāo)中,其溫度為300℃,壓差為1.5MPa兩點(diǎn)連線以外的區(qū)域時,對節(jié)流密封面應(yīng)選用耐磨材料,如鈷基合金或表面堆焊司特萊合金等。
(5)對強(qiáng)腐蝕性介質(zhì),選用耐蝕合金必須根據(jù)介質(zhì)的種類、濃度、溫度、壓力的不同,選擇合適的耐腐蝕材料。
(6)閥體與節(jié)流件分別對待,閥體內(nèi)壁節(jié)流速度小并允許有一定的腐蝕,其腐蝕率可以在lmm/年左右;節(jié)流件受到高速沖刷、腐蝕會弓[起泄漏增大,其腐蝕率應(yīng)小于0.1mm/年。
(7)對襯里材料(橡膠、塑料)的選擇時該工作介質(zhì)的溫度、壓力、濃度都必須滿足該材料的使用范圍,并考慮閥動作時對它物理、機(jī)械的破壞(如剪切破壞)。
(8)真空閥不宜選用閥體內(nèi)襯橡膠、塑料結(jié)構(gòu)。
(9)水處理系統(tǒng)的兩位切斷閥不宜選用襯橡膠材料。
(10)典型介質(zhì)的典型耐蝕合金材料選擇:
a.硫酸:316L,哈氏合金,20號合金。
b.硝酸:鋁,C4鋼,C6鋼。
c.鹽酸:哈氏B。
d.氫氟酸:蒙乃爾。
e.醋酸、甲酸:316L、哈氏合金。
f.磷酸:因可鎳爾、哈氏合金。
g.尿素:316L。
h.燒堿:蒙乃爾。
i.氯氣:哈氏C。
j. 海水:因可鎳爾,316L。
(11)到目前為止,zui*的耐腐蝕材料是四氟,稱為“耐蝕王”。因此,應(yīng)首先選用四氟耐腐蝕閥,不得已的情況下(如溫度>180℃,PN>1.6)才選用合金。
【流量特性的選擇】
下面提供的是初步的選擇,詳細(xì)的選擇見專門資料:
(1)S>0.6時選對數(shù)特性。
(2)小開度工作、不平衡力變化大時選對數(shù)特性。
(3)要求的被調(diào)參數(shù)反映速度快時選直線,慢時選對數(shù)。
(4)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)可選直線特性。
(5)液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)可選直線特性。
【作用方式選擇】
(1)國內(nèi)外常用故障下開或關(guān)來表示,即故障開、故障關(guān),與我國的氣開、氣閉表示正好相反,故障開對應(yīng)氣閉閥,故障關(guān)對應(yīng)氣開閥。
(2)新的輕型閥、精小型閥已不強(qiáng)調(diào)執(zhí)行機(jī)械的正作用、反作用了,因而必須在尾注上標(biāo)明。
B(氣閉)K(氣開)
【彈簧范圍的選擇】
(1)首先是選擇彈簧范圍,還要確定工作彈簧范圍。
(2)確定工作彈簧范圍涉及計(jì)算輸出力去克服不平衡力。若有困難,應(yīng)將條件(主要是閥關(guān)閉時的壓差)告訴制造廠,協(xié)助計(jì)算并調(diào)好彈簧和工作范圍出廠(目前,不少廠家根本不做計(jì)算)。
【流向的選擇】
(1)在節(jié)流口,介質(zhì)對著閥芯開方向流為流開,向關(guān)方向流為流閉。
(2)流向的選擇主要是單密封類調(diào)節(jié)閥,有單座閥類、角閥類、單密封套筒閥三個大類?;鼮橐?guī)定流向(如雙座閥、V球)和任意流動(如O球)。
(3)當(dāng)dg>15時,通常選流開,當(dāng)dg≤15的小口徑閥,尤其是高壓閥可選流閉,以提高壽命。
(4)對兩位開關(guān)閥可選流閉。
(5)若流閉型閥產(chǎn)生振蕩,改過來,流開型即可消除。
【填料的選擇】
(1)調(diào)節(jié)閥常用的是四氟“V”形填料和石墨“O”形填料。
(2)四氟填料摩擦小,但耐溫差,壽命短;石墨填料摩擦大,但耐溫好,壽命長;高溫下和帶定位器的閥建議選石墨填料。
(3)若四氟填料常換,可以考慮用石墨填料。
【附件的選擇】
(1)調(diào)節(jié)閥的附件主要有:定位器、轉(zhuǎn)換器、繼動器、增壓閥、保位閥、減壓閥、過濾器、油霧器、行程開關(guān)、位置發(fā)訊器、電磁閥、手輪機(jī)構(gòu)。
(2)附件起補(bǔ)充功能和保證閥運(yùn)行的作用。必要的就增加,不必要的不增加。不必要時增加附件會提高價格并降低可靠性。
(3)定位器的主要功能是提高輸出力和動作速度,不需要這些功能時,可不帶,不是帶了定位器就好。
(4)對快速響應(yīng)系統(tǒng),不要閥動作快,可選轉(zhuǎn)換器。
(5)嚴(yán)格的防爆場合,可選:電氣轉(zhuǎn)換器+氣動定位器。
(6)電磁閥應(yīng)選擇可靠的產(chǎn)品,防止要它動作時不動作。
(7)重要場合建議不用手輪機(jī)構(gòu),防止人為誤動作。
(8)由生產(chǎn)廠家提供并總成在閥上供貨,以保證系統(tǒng)和總成聯(lián)接的可靠性。
(9)訂貨時,應(yīng)提供附件的名稱、型號、規(guī)格、輸入信號、輸出信號等。
(10)再重申:請注意這些“小東西”的重要性,尤其是可靠性,若必要時,可配套氣動元件,如電磁閥。
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進(jìn)口氣動三通合流調(diào)節(jié)閥