進口手動調(diào)節(jié)閥

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     進口調(diào)節(jié)閥的流量特性，是在閥兩端壓差保持恒定的條件下，介質(zhì)流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的相對流量與它的開度之間關(guān)系。調(diào)節(jié)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(guān)系，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(yōu)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(diào)節(jié)精度。 

線性特性

　　線性特性的相對行程和相對流量成直線關(guān)系。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(diào)節(jié)性能上講，以等百分比特性為*，其調(diào)節(jié)穩(wěn)定，調(diào)節(jié)性能好。而拋物線特性又比線性特性的調(diào)節(jié)性能好，可根據(jù)使用場合的要求不同，挑選其中任何一種流量特性。

應(yīng)用

　　在現(xiàn)代化工廠的自動控制中，調(diào)節(jié)閥起著十分重要的作用，這些工廠的生產(chǎn)取決于流動著的液體和氣體的正確分配和控制。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zui終控制元件去完成。zui終控制元件可以認為是自動控制的“體力”。在調(diào)節(jié)器的低能量級和執(zhí)行流動流體控制所需的高能級功能之間，zui終控制元件完成了必要的功率放大作用。 

　　調(diào)節(jié)閥是zui終控制元件的zui廣泛使用的型式。其他的zui終控制元件包括計量泵、調(diào)節(jié)擋板和百葉窗式擋板（一種蝶閥的變型）、可變斜度的風(fēng)扇葉片、電流調(diào)節(jié)裝置以及不同于閥門的電動機定位裝置。 

　　盡管調(diào)節(jié)閥得到廣泛的使用，調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的其它單元大概都沒有像它那樣少的維護工作量。在許多系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)閥經(jīng)受的工作條件如溫度、壓力、腐蝕和污染都要比其它部件更為嚴重，然而，當(dāng)它控制工藝流體的流動時，它必須令人滿意地運行及zui少的維修量。 

　　調(diào)節(jié)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(jié)流”。對于氣體，它接近于等溫絕熱狀態(tài)，偏差取決于氣體的非理想程度（焦耳一湯姆遜效應(yīng)）。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(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)致溫度略為升高。 

　　常見的控制回路包括三個主要部分，*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(diào)工藝參數(shù)的裝置，這類參數(shù)如壓力、液位或溫度。變送器的輸出被送到調(diào)節(jié)儀表——調(diào)節(jié)器，它確定并測量給定值或期望值與工藝參數(shù)的實際值之間的偏差，一個接一個地把校正信號送出給zui終控制元件——調(diào)節(jié)閥。閥門改變了流體的流量，使工藝參數(shù)達到了期望值。 

　　在氣動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器輸出的氣動信號可以直接驅(qū)動彈簧一薄膜式執(zhí)行機構(gòu)或者活塞式執(zhí)行機構(gòu)，使閥門動作。在這種情況下，確定閥位所需的能量是由壓縮空氣提供的，壓縮空氣應(yīng)當(dāng)在室外的設(shè)備中加以干燥，以防止凍結(jié)，并應(yīng)凈化和過濾。 

　　當(dāng)一個氣動調(diào)節(jié)閥和電動調(diào)節(jié)器配套使用時，可采用電一氣閥門定位器或電一氣轉(zhuǎn)換器。壓縮空氣的供氣系統(tǒng)可以和用于全氣動的調(diào)節(jié)系統(tǒng)一樣來考慮。 

　　在調(diào)節(jié)理論的術(shù)語中，調(diào)節(jié)閥既有靜態(tài)特性，又有動態(tài)特性，因而它影響整個控制回路成敗。靜態(tài)特性或增益項是閥的流量特性，它取決于閥門的尺寸、閥芯和閥座的組合結(jié)構(gòu)、執(zhí)行機構(gòu)的類型、閥門定位器、閥前和閥后的壓力以及流體的性質(zhì)。第5章中將詳細地介紹這些內(nèi)容。 

　　動態(tài)特性是由執(zhí)行機構(gòu)或閥門定位器一執(zhí)行機構(gòu)組合決定的。對于較慢的生產(chǎn)過程，如溫度控制或液位控制，閥的動態(tài)特性在可控性方面一般不是限制因素。對于較快的系統(tǒng)，如液體的流量控制，調(diào)節(jié)閥可能有明顯的滯后，在回路的可控性方面一定要有所考慮。一般只有控制系統(tǒng)的專家才需要關(guān)心調(diào)節(jié)閥的動態(tài)持性，關(guān)于應(yīng)用閥門定位器的正規(guī)考慮如第9章中所討論的，將滿足大多數(shù)調(diào)節(jié)閥裝置的需要。 

　　自動調(diào)節(jié)閥的歷史可追溯到自力式調(diào)壓閥，它包括一個帶有重物桿的球形閥，重物用來平衡閥芯力，從而得到某種程度的調(diào)節(jié)，另一種早期的自力式調(diào)壓閿?shù)男问绞菈毫ζ胶馐秸{(diào)壓閥。工藝過程的壓力用管線接到彈簧薄膜調(diào)壓閥的薄膜氣室上。無論是減壓閥、閥后壓力式調(diào)壓閥或是差壓調(diào)壓閥都筆夠從這種基型閥門的變更而制造出來。 

　　氣動變送器和調(diào)節(jié)器的出現(xiàn)，就必然地導(dǎo)致氣動詞節(jié)閥的應(yīng)用。它們本質(zhì)上是減壓閥或閥后壓力式調(diào)壓閥，改用儀表壓縮空氣來代替工藝過程的流體。現(xiàn)在許多生產(chǎn)減壓閥的公司已經(jīng)發(fā)展成為調(diào)節(jié)閥制造廠。調(diào)節(jié)閥的應(yīng)用從數(shù)量上和復(fù)雜性方面繼續(xù)不斷地得到發(fā)展，許多閥門的閥體和附件的改進可以用來解決各種各樣的問題。本手冊的意圖是使工程們熟悉調(diào)節(jié)閥的結(jié)紙醉金迷和因素，幫助儀表工程師在應(yīng)用中選用的閥體、執(zhí)行機構(gòu)和附件。 

　　調(diào)節(jié)閥屬于控制閥系列，主要作用是調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力、流量、溫度等等參數(shù)，是工藝環(huán)路中zui終的控制元件。調(diào)節(jié)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、套筒閥、角形閥、三通閥、隔膜閥；角行程包括：蝶閥、球閥、偏心旋轉(zhuǎn)閥、全功能超輕型調(diào)節(jié)閥。調(diào)節(jié)閥按驅(qū)動方式可分為：氣動調(diào)節(jié)閥、電動調(diào)節(jié)閥和液動調(diào)節(jié)閥；按調(diào)節(jié)形式可分為：調(diào)節(jié)型、切斷型、調(diào)節(jié)切斷型；按流量特性可分為：線性、等百分比、拋物線、快開。調(diào)節(jié)閥適用于空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質(zhì)、泥漿、油品等介質(zhì)。 

計算公式

　　調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)Kv，是調(diào)節(jié)閥的重要參數(shù)，它反映調(diào)節(jié)閥通過流體的能力，也就是調(diào)節(jié)閥的容量。根據(jù)調(diào)節(jié)閥流量系數(shù)Kv的計算，就可以確定選擇調(diào)節(jié)閥的口徑。為了正確選擇調(diào)節(jié)閥的口徑，必須正確計算出調(diào)節(jié)閥的額定流量系數(shù)Kv值。調(diào)節(jié)閥額定流量系數(shù)Kv的定義是：在規(guī)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(jīng)調(diào)節(jié)閥以m/h或t/h的流量數(shù)。 

　　1． 一般液體的Kv值計算 

　　a． 非阻塞流 

　　判別式：△P<FL（P1－FFPV） 

　　計算公式：Kv=10QL 

　　式中：FL－壓力恢復(fù)系數(shù)，見附表 

　　FF－流體臨界壓力比系數(shù)，F(xiàn)F=0.96－0.28 

　　PV－閥入口溫度下，介質(zhì)的飽和蒸汽壓（壓力），kPa 

　　PC－流體熱力學(xué)臨界壓力（壓力），kPa 

　　QL－液體流量m/h 

　　ρ－液體密度g/cm 

　　P1－閥前壓力（壓力）kPa 

　　P2－閥后壓力（壓力）kPa 

　　b． 阻塞流 

　　判別式：△P≥FL（P1－FFPV） 

　　計算公式：Kv=10QL 

　　式中：各字符含義及單位同前 

　　2． 氣體的Kv值計算 

　　a． 一般氣體 

　　當(dāng)P2>0.5P1時 

　　當(dāng)P2≤0.5P1時 

　　式中：Qg－標準狀態(tài)下氣體流量Nm/h 

　　Pm-(P1+P2)/2(P1、P2為壓力）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(dāng)P2>0.5P1時 

　　當(dāng)P2≤0.5P1時 

　　式中：Z-氣體壓縮系數(shù)，可查GB/T 2624-81《流量測量節(jié)流裝置的設(shè)計安裝和使用》 

　　3． 低雷諾數(shù)修正（高粘度液體KV值的計算） 

　　液體粘度過高或流速過低時，由于雷諾數(shù)下降，改變了流經(jīng)調(diào)節(jié)閥流體的流動狀態(tài)，在Rev<2300時流體處于低速層流，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(yīng)為： 

　　式中：Φ―粘度修正系數(shù)，由Rev查FR－Rev曲線求得；QL－液體流量 m/h 

　　對于單座閥、套筒閥、角閥等只有一個流路的閥 

　　對于雙座閥、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(guān)系曲線 

　　FR-Rev關(guān)系圖 

　　4． 水蒸氣的Kv值的計算 

　　a． 飽和蒸汽 

　　當(dāng)P2>0.5P1時 

　　當(dāng)P2≤0.5P1時 

　　　b． 過熱水蒸汽 

　　當(dāng)P2>0.5P1時 

　　當(dāng)P2≤0.5P1時 

　　式中：△t―水蒸汽過熱度℃，Gs、P1、P2含義及單位同前。

常見故障處理方法

清洗法

　　管路中的焊渣、鐵銹、渣子等在節(jié)流口、導(dǎo)向部位、下閥蓋平衡孔內(nèi)造成堵塞或卡住使閥芯曲面、導(dǎo)向面產(chǎn)生拉傷和劃痕、密封面上產(chǎn)生壓痕等。這經(jīng)常發(fā)生于新投運系統(tǒng)和大修后投運初期。這是zui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(yīng)研磨；同時將底塞打開，以沖掉從平衡孔掉入下閥蓋內(nèi)的渣物，并對管路進行沖洗。投運前，讓調(diào)節(jié)閥全開，介質(zhì)流動一段時間后再納入正常運行。 

外接沖刷法

　　對一些易沉淀、含有固體顆粒的介質(zhì)采用普通閥調(diào)節(jié)時，經(jīng)常在節(jié)流口、導(dǎo)向處堵塞，可在下閥蓋底塞處外接沖刷氣體和蒸汽。當(dāng)閥產(chǎn)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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)閥，尤其是超小流量調(diào)節(jié)閥，其節(jié)流間隙特小，介質(zhì)中不能有一點點渣物。遇此情況堵塞，在閥前管道上安裝一個過濾器，以保證介質(zhì)順利通過。帶定位器使用的調(diào)節(jié)閥，定位器工作不正常，其氣路節(jié)流口堵塞是zui常見的故障。因此，帶定位器工作時，必須處理好氣源，通常采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(jié)流間隙法

　　如介質(zhì)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(jié)流口造成堵塞、卡住等故障，可改用節(jié)流間隙大的節(jié)流件—節(jié)流面積為開窗、開口類的閥芯、套筒，因其節(jié)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。例如某化工廠有一臺雙座閥經(jīng)?？ㄗ。?改用套筒閥后，問題馬上得到解決。 

介質(zhì)沖刷法

　　利用介質(zhì)自身的沖刷能量，沖刷和帶走易沉淀、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采用流線型閥體；③將節(jié)流口置于沖刷zui厲害處，采用此法要注意提高節(jié)流件材料的耐沖蝕能力。 

直通改為角形法

　　直通為倒S流動，流路復(fù)雜，上、下容腔死區(qū)多，為介質(zhì)的沉淀提供了地方。角形連接，介質(zhì)猶如流過90彎頭，沖刷性能好，死區(qū)小，易設(shè)計成流線形。因此，使用直通的調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生輕微堵塞時可改成角形閥使℃用。 

加大間隙

　　用于蒸汽管道上的套筒調(diào)節(jié)閥，如果閥芯和套筒間隙過小，或使用不同材質(zhì)，很可能會因為膨脹系數(shù)的不同而受熱卡死。可以在加工時適當(dāng)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(fā)生。

密封性能差的解決方法

　　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(zhí)行機構(gòu)對閥芯產(chǎn)生的密封壓力一定，不平衡力對閥芯產(chǎn)生頂開趨勢時，閥芯的密封力為兩力相減，反之，對閥芯產(chǎn)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(diào)節(jié)閥，一般均應(yīng)按流閉型使用。 

　　3）提高執(zhí)行機構(gòu)密封力法 

　　提高執(zhí)行機構(gòu)對閥芯的密封力，也是保證閥關(guān)閉，增加密封比壓，提高密封性能的常見方法。常用的方法有： 

　?、僖苿訌椈晒ぷ鞣秶?nbsp;

　　②改用小剛度彈簧； 

　?、墼黾痈郊鐜Фㄎ黄?； 

　?、茉黾託庠磯毫?； 

　?、莞挠镁哂懈笸屏Φ膱?zhí)行機構(gòu)。 

　　4）采用單密封、軟密封法 

　　對雙密封使用的調(diào)節(jié)閥，可改用單密封，通?？商岣?0倍以上的密封效果，若不平衡力較大，應(yīng)增加相應(yīng)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、偏心旋轉(zhuǎn)閥、球閥和為之專門設(shè)計的切斷閥。 

調(diào)節(jié)閥外泄的解決方法

　　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，可采用增加填料的方法。通常是采用雙層、多層混合填料形式，單純增加數(shù)量，如將3片增到5片，效果并不明顯。 

　　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范圍內(nèi)，當(dāng)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(diào)節(jié)閥也將其中的四氟填料換成石墨填料后使用。但使用石墨填料的回差大，初時有的還產(chǎn)生爬行現(xiàn)象，對此必須有所考慮。 

　　4）改變流向，置P2在閥桿端法 

　　當(dāng)△P較大，P1又較大時，密封P1顯然比密封P2困難.因此，可采取改變流向的方法，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(yīng)考慮密封P2。 

　　5）采用透鏡墊密封法 

　　對于上、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，大部分密封墊片仍采用石棉板，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(huán)等，現(xiàn)在許多廠已采用。 

調(diào)節(jié)閥振動的解決方法

　　1）增加剛度法 

　　對振蕩和輕微振動，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(zhí)行機構(gòu)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，如套筒閥的閥塞可采用“O”形圈密封，采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(dǎo)向尺寸，減小配合間隙法 

　　軸塞形閥一般導(dǎo)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(chǎn)生機械振動是有幫助.因此，在發(fā)生輕微的機械振動時，可通過增大導(dǎo)向尺寸，減小配合間隙來削弱振動。 

　　4）改變節(jié)流件形狀，消除共振法 

　　因調(diào)節(jié)閥的所謂振源發(fā)生在高速流動、壓力急劇變化的節(jié)流口，改變節(jié)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范圍內(nèi)閥芯曲面車削0.5～1.0mm。如某廠家屬區(qū)附近安裝了一臺自力式壓力調(diào)節(jié)閥，因共振產(chǎn)生嘯叫影響職工休息，我們將閥芯曲面車掉0.5mm后，共振嘯叫聲消失。 

施工、安裝要點

　　1）安裝位置、高度、進出口方向必須符合設(shè)計要求，連接應(yīng)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(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《通用閥門標志》GB 12220的規(guī)定。對于工作壓力大于1.0 MPa 及在主干管上起到切斷作用的閥門，安裝前應(yīng)進行強度和嚴密性能試驗，合格后方準使用。強度試驗時，試驗壓力為公稱壓力的1.5倍，持續(xù)時間不少于5min，閥門殼體、填料應(yīng)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(xù)的時間應(yīng)符合GB 50243標準要求，以閥瓣密封面無滲漏為合格。

結(jié)構(gòu)原理

　　自力式壓力調(diào)節(jié)閥因為不需要其它外來能源如電源、氣源，僅靠介質(zhì)自身的能量來驅(qū)動，既節(jié)能又環(huán)保，使用方便，安裝完畢后設(shè)定好壓力值即可投入自動運行，所以在對控制精度要求不高，又缺乏電源、氣源的場合，得到了越來越廣泛的使用。但在使用過程中，一定要注意選型的特殊性，否則容易引起事故。在使用過程中，要注意使用的選型和安裝環(huán)境，因此，詳細了解自力式壓力調(diào)節(jié)閥的工作原理和結(jié)構(gòu)是非常重要的。 

用途、適用

　　自力式壓力調(diào)節(jié)閥（以下簡稱壓力閥）是一種無需外來能源而只依靠調(diào)介質(zhì)自身的壓力變化進行自動調(diào)節(jié)壓力的節(jié)能型產(chǎn)品.具有測量、執(zhí)行、控制的綜合功能。廣泛適用于石油、化工、冶金、輕工等工業(yè)部門及城市供熱、供噯系統(tǒng)。本產(chǎn)品可用于非腐蝕性〔zui高溫度350℃〕的液體、氣體和蒸汽等介質(zhì)的壓力控制裝置。 

存放安裝使用注意事項

　　1、 本閥應(yīng)存放在干燥的室內(nèi)，通路兩端必須堵塞，不準堆置存放。 

　　2、 *存放的調(diào)節(jié)閥應(yīng)定期檢查，清除污垢，在各運動部分及加工面上應(yīng)涂以防銹油，防止生銹。 

　　3、 本閥應(yīng)安裝在水平管道上，必修垂直安裝。閥桿向上。 

　　　必修按圖示箭頭所指士介質(zhì)進行安裝。

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