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技術(shù)文章
氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的選型方法
點(diǎn)擊次數(shù)：1089 發(fā)布時(shí)間：2013-3-8
hbzhan內(nèi)容導(dǎo)讀：本節(jié)講座重點(diǎn)總結(jié)分析氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥正確選型所需要注意的事項(xiàng)，按氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥閥型、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、材料、流量特性、作用方式、彈簧范圍、流向、填料、附件九個(gè)方面總結(jié)了氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥選型的經(jīng)驗(yàn)和注意事項(xiàng)，對(duì)于氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥從業(yè)人員了解氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的選型知識(shí)，提高選型水平有較大的幫助作用。閥門(mén)選型專題。
一、閥型的選擇：
?。?）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(gè)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。
?。?）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。
?。?）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。
?。?）根據(jù)介質(zhì)的不干凈情況考慮閥的防堵問(wèn)題。
?。?）根據(jù)介質(zhì)的化學(xué)性能考慮閥的耐腐蝕問(wèn)題。
?。?）根據(jù)壓差和含硬物介質(zhì)，考慮閥的沖蝕及耐磨損問(wèn)題。
?。?）綜合經(jīng)濟(jì)效果考慮的性能、價(jià)格比。需考慮三個(gè)問(wèn)題：
a．結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單（越簡(jiǎn)單可靠性越高）、維護(hù)方便、備件有來(lái)源；
b．使用壽命；
c．價(jià)格。
?。?）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。
二、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇：
（1）zui簡(jiǎn)單的是氣動(dòng)薄膜式，其次是活塞式，zui后是電動(dòng)式。
?。?）電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要優(yōu)點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)源（電源）方便，但價(jià)格高，可靠性、防水防爆不如氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所以應(yīng)優(yōu)先選用氣動(dòng)式。
?。?）老電動(dòng)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(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供（價(jià)格相應(yīng)高）。
?。?）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％）。
?。?）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)。
三、材料的選擇：
?。?）閥體耐壓等級(jí)、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。
?。?）環(huán)境溫度低于－20℃時(shí)（尤其是北方），不宜選用鑄鐵閥。
（4）對(duì)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(shí)，對(duì)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。
?。?）對(duì)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。
?。?）閥體與節(jié)流件分別對(duì)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?zèng)_刷、腐蝕會(huì)弓[起泄漏增大，其腐蝕率應(yīng)小于0.1mm／年。
?。?）對(duì)襯里材料（橡膠、塑料）的選擇時(shí)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(dòng)作時(shí)對(duì)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)。
?。?）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(hào)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。
?。?1）到目前為止，zui的耐腐蝕材料是四氟，稱為“耐蝕王”。因此，應(yīng)首先選用全四氟耐腐蝕閥（華林所產(chǎn)品），不得已的情況下（如溫度>180℃，PN＞1．6）才選用合金。
四、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(jiàn)專門(mén)資料：
?。?）S＞0.6時(shí)選對(duì)數(shù)特性。
（2）小開(kāi)度工作、不平衡力變化大時(shí)選對(duì)數(shù)特性。
?。?）要求的被調(diào)參數(shù)反映速度快時(shí)選直線，慢時(shí)選對(duì)數(shù)。
?。?）壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)可選直線特性。
?。?）液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)可選直線特性。
五、作用方式選擇：
?。?）國(guó)外常用故障下開(kāi)或關(guān)來(lái)表示，即故障開(kāi)、故障關(guān)，與我國(guó)的氣開(kāi)、氣閉表示正好相反，故障開(kāi)對(duì)應(yīng)氣閉閥，故障關(guān)對(duì)應(yīng)氣開(kāi)閥。
?。?）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(kāi)）
六、彈簧范圍的選擇：
?。?）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(shí)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?gòu)S家根本不做計(jì)算）。
七、流向的選擇：
（1）在節(jié)流口，介質(zhì)對(duì)著閥芯開(kāi)方向流為流開(kāi)，向關(guān)方向流為流閉。
（2）流向的選擇主要是單密封類氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，有單座閥類、角閥類、單密封套筒閥三個(gè)大類?；鼮橐?guī)定流向（如雙座閥、V球）和任意流動(dòng)（如O球）。
?。?）當(dāng)dg＞15時(shí)，通常選流開(kāi)，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(duì)兩位開(kāi)關(guān)閥可選流閉。
?。?）若流閉型閥產(chǎn)生振蕩，改過(guò)來(lái)，流開(kāi)型即可消除。
八、填料的選擇：
（1）氣動(dòng)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(zhǎng)；高溫下和帶定位器的閥建議選石墨填料。
?。?）若四氟填料常換，可以考慮用石墨填料。
九、附件的選擇：
?。?）氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的附件主要有：定位器、轉(zhuǎn)換器、繼動(dòng)器、增壓閥、保位閥、減壓閥、過(guò)濾器、油霧器、行程開(kāi)關(guān)、位置發(fā)訊器、電磁閥、手輪機(jī)構(gòu)。
?。?）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(shí)增加附件會(huì)提高價(jià)格并降低可靠性。
?。?）定位器的主要功能是提高輸出力和動(dòng)作速度，不需要這些功能時(shí)，可不帶，不是帶了定位器就好。
?。?）對(duì)快速響應(yīng)系統(tǒng)，不要閥動(dòng)作快，可選轉(zhuǎn)換器。
?。?）嚴(yán)格的防爆場(chǎng)合，可選：電氣轉(zhuǎn)換器＋氣動(dòng)定位器。
?。?）電磁閥應(yīng)選擇可靠的產(chǎn)品，防止要它動(dòng)作時(shí)不動(dòng)作。
（7）重要場(chǎng)合建議不用手輪機(jī)構(gòu)，防止人為誤動(dòng)作。
?。?）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(shí)，應(yīng)提供附件的名稱、型號(hào)、規(guī)格、輸入信號(hào)、輸出信號(hào)等。
?。?0）再重申：請(qǐng)注意這些“小東西”的重要性，尤其是可靠性，若必要時(shí)，華林所可配套日本氣動(dòng)元件，如電磁閥。
一、閥型的選擇：
?。?）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(gè)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。
?。?）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。
?。?）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。
?。?）根據(jù)介質(zhì)的不干凈情況考慮閥的防堵問(wèn)題。
?。?）根據(jù)介質(zhì)的化學(xué)性能考慮閥的耐腐蝕問(wèn)題。
?。?）根據(jù)壓差和含硬物介質(zhì)，考慮閥的沖蝕及耐磨損問(wèn)題。
?。?）綜合經(jīng)濟(jì)效果考慮的性能、價(jià)格比。需考慮三個(gè)問(wèn)題：
a．結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單（越簡(jiǎn)單可靠性越高）、維護(hù)方便、備件有來(lái)源；
b．使用壽命；
c．價(jià)格。
?。?）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。
二、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇：
（1）zui簡(jiǎn)單的是氣動(dòng)薄膜式，其次是活塞式，zui后是電動(dòng)式。
?。?）電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要優(yōu)點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)源（電源）方便，但價(jià)格高，可靠性、防水防爆不如氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所以應(yīng)優(yōu)先選用氣動(dòng)式。
?。?）老電動(dòng)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(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供（價(jià)格相應(yīng)高）。
?。?）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％）。
?。?）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)。
三、材料的選擇：
?。?）閥體耐壓等級(jí)、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。
?。?）環(huán)境溫度低于－20℃時(shí)（尤其是北方），不宜選用鑄鐵閥。
（4）對(duì)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(shí)，對(duì)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。
?。?）對(duì)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。
?。?）閥體與節(jié)流件分別對(duì)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?zèng)_刷、腐蝕會(huì)弓[起泄漏增大，其腐蝕率應(yīng)小于0.1mm／年。
?。?）對(duì)襯里材料（橡膠、塑料）的選擇時(shí)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(dòng)作時(shí)對(duì)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)。
?。?）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(hào)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。
?。?1）到目前為止，zui的耐腐蝕材料是四氟，稱為“耐蝕王”。因此，應(yīng)首先選用全四氟耐腐蝕閥（華林所產(chǎn)品），不得已的情況下（如溫度>180℃，PN＞1．6）才選用合金。
四、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(jiàn)專門(mén)資料：
?。?）S＞0.6時(shí)選對(duì)數(shù)特性。
（2）小開(kāi)度工作、不平衡力變化大時(shí)選對(duì)數(shù)特性。
?。?）要求的被調(diào)參數(shù)反映速度快時(shí)選直線，慢時(shí)選對(duì)數(shù)。
?。?）壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)可選直線特性。
?。?）液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)可選直線特性。
五、作用方式選擇：
?。?）國(guó)外常用故障下開(kāi)或關(guān)來(lái)表示，即故障開(kāi)、故障關(guān)，與我國(guó)的氣開(kāi)、氣閉表示正好相反，故障開(kāi)對(duì)應(yīng)氣閉閥，故障關(guān)對(duì)應(yīng)氣開(kāi)閥。
?。?）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(kāi)）
六、彈簧范圍的選擇：
?。?）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(shí)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?gòu)S家根本不做計(jì)算）。
七、流向的選擇：
（1）在節(jié)流口，介質(zhì)對(duì)著閥芯開(kāi)方向流為流開(kāi)，向關(guān)方向流為流閉。
（2）流向的選擇主要是單密封類氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，有單座閥類、角閥類、單密封套筒閥三個(gè)大類?；鼮橐?guī)定流向（如雙座閥、V球）和任意流動(dòng)（如O球）。
?。?）當(dāng)dg＞15時(shí)，通常選流開(kāi)，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(duì)兩位開(kāi)關(guān)閥可選流閉。
?。?）若流閉型閥產(chǎn)生振蕩，改過(guò)來(lái)，流開(kāi)型即可消除。
八、填料的選擇：
（1）氣動(dòng)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(zhǎng)；高溫下和帶定位器的閥建議選石墨填料。
?。?）若四氟填料常換，可以考慮用石墨填料。
九、附件的選擇：
?。?）氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的附件主要有：定位器、轉(zhuǎn)換器、繼動(dòng)器、增壓閥、保位閥、減壓閥、過(guò)濾器、油霧器、行程開(kāi)關(guān)、位置發(fā)訊器、電磁閥、手輪機(jī)構(gòu)。
?。?）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(shí)增加附件會(huì)提高價(jià)格并降低可靠性。
?。?）定位器的主要功能是提高輸出力和動(dòng)作速度，不需要這些功能時(shí)，可不帶，不是帶了定位器就好。
?。?）對(duì)快速響應(yīng)系統(tǒng)，不要閥動(dòng)作快，可選轉(zhuǎn)換器。
?。?）嚴(yán)格的防爆場(chǎng)合，可選：電氣轉(zhuǎn)換器＋氣動(dòng)定位器。
?。?）電磁閥應(yīng)選擇可靠的產(chǎn)品，防止要它動(dòng)作時(shí)不動(dòng)作。
（7）重要場(chǎng)合建議不用手輪機(jī)構(gòu)，防止人為誤動(dòng)作。
?。?）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(shí)，應(yīng)提供附件的名稱、型號(hào)、規(guī)格、輸入信號(hào)、輸出信號(hào)等。
?。?0）再重申：請(qǐng)注意這些“小東西”的重要性，尤其是可靠性，若必要時(shí)，華林所可配套日本氣動(dòng)元件，如電磁閥。