ZJHP氣動薄膜單座調節閥ZZYP自力式流量控制閥基本介紹

 調節閥又名控制閥，在工業自動化過程控制領域中，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介質流量、壓力、溫度、液位等工藝參數的 終控制元件。一般由執行機構和閥門組成。如果按行程特點，調節閥可分爲直行程和角行程；按其所配執行機構使用的動力，可以分爲氣動調節閥、電動調節閥、液動調節閥三種；按其功能和特性分爲線性特性，等百分比特性及拋物線特性三種。調節閥適用於空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質、泥漿、油品等介質。英文名：control valve，位號通常FV開頭。調節閥常用分類：氣動調節閥，電動調節閥，液動調節閥，自力式調節閥。

ZJHP氣動薄膜單座調節閥ZZYP自力式流量控制閥性能特點

 

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，以等百分比特性爲 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。

ZJHP氣動薄膜單座調節閥ZZYP自力式流量控制閥技術參數

 

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。爲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，即閥的兩端壓差爲10Pa，流體的密度爲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<FL（P1－FFPV）

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爲絕對壓力）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。此時計算公式應爲：

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； 、乙烯蒸汽：K=37； 、丙烯蒸汽：K=41.5； 、 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。

ZJHP氣動薄膜單座調節閥ZZYP自力式流量控制閥使用說明

 

自動化調節系統中，調節閥是一個重要的、 的環節，被稱之爲生產過程自動化的“手腳”，是自動控制系統的終端控制元件之一。

調節閥流路簡單、阻力小，一般情況下適用於正向使用(安裝)。然而在高壓降場合調節閥反向使用，以改善不平衡力和減少對閥芯的損傷，同時也有利於介質的流動、避免調節閥結焦和堵塞。調節閥在反向使用時，特別應該避免長時期小開度開啓的情況，以防引起強烈振盪而損壞閥芯。特別在化工裝置試生產階段，由於試生產時負荷較低、設計工藝條件不可能很快達到要求，反向使用的調節閥應儘可能避免較長時間的小開度開啓狀況，以防調節閥損壞。

調節閥是由執行機構和閥兩部分組成。從水力學觀點來看，調節閥是一個局部阻力可以變化的節流元件，調節閥是按照輸入信號通過改變行程來改變阻力係數，從而達到調節流量的目的。

 

結構與使用

1調節閥的結構

調節閥除閥體爲角型外，其他結構均和單座閥相似，其特點決定了它的流路簡單，阻力小，特別有利於高壓降、高粘度、含有懸浮物和顆粒狀物質流體的調節。它可以避免結焦，粘結和堵塞等現象發生，也便於清洗和自淨。

2調節閥正、反向使用比較

一般情況下，調節閥均採用正向安裝，即底進側出。只有在高壓差場合和高粘度、易結焦、含懸浮顆粒物介質的情況下，才推薦反向安裝，即物料側進底出。調節閥反向使用的目的是爲了改善不平衡力和減少對閥芯的磨損，同時也有利於高粘度、易結焦和含懸浮顆粒物介質的流動，避免結焦和堵塞。

ZJHP氣動薄膜單座調節閥ZZYP自力式流量控制閥採購須知

 

調節閥在高壓降的工藝條件下，推薦反向使用。在試車時，調節閥產生強烈振盪，且發出刺耳的噪聲，試車4h後閥芯就斷裂了。但此並非質量問題，而是由於使用不合理所致。下面 下麪就其斷裂原因進行分析。

除了蝶閥和隔膜閥在結構上完全對稱外，所有其他結構的調節閥都是不對稱的。當調節閥改變流動方向時，由於流路的變化會引起)值變化。各類調節閥的正常流向均爲使閥芯打開的方向(正向使用)，生產廠也只提供正常流向時的流通能力)值和流量特性。當調節閥反向使用時，既流體沿着使閥芯關閉的方向流動時，調節閥的流通能力會增大。水聯動試車時，模擬工藝條件不可能很快達到正常狀態，調節閥在較長時間內處於小開度狀態下使用，由於不平衡力的作用，會出現嚴重的不穩定。所以調節閥會產生強烈的震盪並發出刺耳的噪聲，因而導致閥芯很快斷裂。而在正常工藝條件下，調節閥的開度是適中的，即使小開度也是短暫的，所以調節閥可正常 使用。

 

結論

一般情況下，調節閥均不推薦反向使用，只有在高壓差、高粘度、易結焦和含懸浮顆粒介質才推薦反向使用。反向使用時，應避免長期小開度情況下運行，尤其在試車時 應注意。

影響調節閥正常運行的因素及對策

1、前言

在自動化程度較高的化工控制系統，調節閥作爲自動調節系統的終端執行裝置，接受控制信號實現對化工流程的調節。它的動作靈敏度直接關係着調節系統的質量。據現場實際統計有70%左右的故障出自調節閥。因此在日常維護中總結分析影響調節閥 運行的因素及其對策。

2、卡堵

調節閥經常出現的問題是卡堵，出現在新投運系統和大修投運初期，由於管道內焊渣、鐵鏽等在節流口、導向部位造成堵塞使介質流通不暢，或調節閥檢修中填料過緊，造成摩擦力增大，導致小信號不動作大信號動作過頭的現象。

故障處理：可迅速開、關副線或調節閥，讓髒物從副線或調節閥處被介質衝跑。另一辦法用管鉗夾緊閥杆，在外加信號壓力情況下，正反用力旋動閥杆，讓閥芯閃過卡處。若不能則增加氣源壓力增加驅動功率反覆上下移動幾次，即可解決問題。如若仍不動作，則需解體處理。

3、泄漏

3.1閥內漏，閥杆長短不適。氣開閥，閥杆太長閥杆向上的（或向下）的距離不夠，造成閥芯和閥座之間有空隙，不能充分接觸，導致關不嚴而內漏。同樣氣關閥閥杆太短，導致閥芯和閥座之間有空隙，不能充分接觸，導致關不嚴而內漏。

解決辦法：應縮短（或延長）調節閥閥杆使調節閥長度合適，使其不再內漏。

3.2填料泄漏。填料裝入填料函以後，經壓蓋對其施加軸向壓力。由於填料的塑性，使其產生徑向力，並與閥杆緊密接觸，但這種接觸是並不是非常均勻的。有些部位接觸的鬆，有些部位接觸的緊，甚至有些部位沒有接觸上。調節閥在使用過程中，閥杆同填料之間存在着相對運動，這個運動叫軸向運動。在使用過程中，隨着高溫、高壓和滲透性強的流體介質的影響，調節閥填料函也是發生泄漏現象較多的部位。造成填料泄漏的主要原因是界面泄漏，對於紡織填料還會出現滲漏（壓力介質沿着填料纖維之間的微小縫隙向外泄漏）。閥杆與填料間的界面泄漏是由於填料接觸壓力的逐漸衰減，填料自身老化等原因引起的，這時壓力介質就會沿着填料與閥杆之間的接觸間隙向外泄漏。

解決對策：爲使填料裝入方便，在填料函頂端倒角，在填料函底部放置耐沖蝕的間隙較小的金屬保護環（與填料的接觸面不能爲斜面），以防止填料被介質壓力推出。填料函各部與填料接觸部分的金屬表面要精加工，以提高表面光潔度，減少填料磨損。填料選用柔性石墨，因其具有氣密性好，摩擦力小，長期使用後變化小，磨損的燒損小，維修容易，壓蓋螺栓重新擰緊後摩擦力不發生變化，耐壓性和耐熱性良好，不受內部介質的侵蝕，與閥杆和填料函內部接觸的金屬不發生點蝕或腐蝕。這樣，有效地保護了閥杆填料函的密封，保證了填料的密封的可靠性和長期性。

3.3閥芯、閥座變形泄漏。芯、閥座泄漏的主要原因是由於調節閥生產過程中的鑄造或鍛造缺陷可導致腐蝕的加強。而腐蝕介質的通過，流體介質的沖刷也可造成調節閥的泄漏。腐蝕主要以侵蝕或氣蝕的形式存在。當腐蝕性介質在通過調節閥時，便會產生對閥芯、閥座材料的侵蝕和衝擊使閥芯、閥座成橢圓形或其他形狀，隨着時間的推移，導致閥芯、閥座不配套，存在間隙，關不嚴發生泄漏。

解決方法：關鍵把好閥芯、閥座的材質的選型關、質量關。選擇耐腐蝕材料，對麻點、沙眼等缺陷的產品堅決剔除。若閥芯、閥座變形不太嚴重，可經過細砂紙研磨，消除痕跡，提高密封光潔度，以提高密封性能。若損壞嚴重，則應重新 換新閥。

4、振盪

調節閥的彈簧剛度不足，調節閥輸出信號不穩定而急劇變動易引起調節閥振盪。還有說選閥的頻率與系統頻率相同或管道、基座劇烈振動，使調節閥隨之振動。選型不當，調節閥工作在小開度存在着急劇的流阻、流速、壓力的變化，當超過閥剛度，穩定性變差，嚴重時產生振盪。

解決對策：由於產生振盪的原因是多方面的，因此具體問題具體分析。對振動輕微的振動，可增加剛度來消除。如選用大剛度彈簧，改用活塞執行結構。管道、基座劇烈震動通過增加支撐消除振動干擾；選閥的頻率與系統頻率相同，則 換不同結構的閥；工作在小開度造成的振盪，則是選型不當流通能力C值選大，必須重新選型流通能力C值較小的或採用分程控制或子母閥以克服調節閥工作在小開度。

5、閥門定位器故障

5.1普通定位器採用機械式力平衡原理工作，即噴嘴擋板技術，主要存在以下故障類型：

1）因採用機械式力平衡原理工作，其可動部件較多，容易受溫度，振動的影響，造成調節閥的波動；

2）採用噴嘴擋板技術，由於噴嘴孔很小，易被灰塵或不乾淨的氣源堵住，是定位器不能正常工作；

3）採用力的平衡原理，彈簧的彈性係數在惡劣現場下發生改變，造成調節閥非線性導致控制質量下降。

5.2智慧定位器由微處理器（cpu）、A/D,D/A轉換器及等部件組成，其工作原理與普通定位器截然不同。給定值和實際值的比較純是電動信號，不再是力平衡。因此能夠克服常規定位器的力平衡的缺點。但在用於緊急停車場合時，如緊急切斷閥、緊急放空閥等。這些閥門要求靜止在某一位置，只有緊急情況出現時，才需要可靠地動作。長時間停留在某一位置容易使電氣轉換器失控造成小信號不動作的危險情況。此外用於閥門的位置感測電位器由於工作在現場，電阻值易發生變化造成小信號不動作，大信號全開的危險情況。因此爲了確保智慧定位器的可靠性和可利用性，必須對它們進行頻繁的測試。