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調(diào)節(jié)閥的應(yīng)用和操作
點(diǎn)擊次數(shù)：760 發(fā)布時(shí)間：2011-5-19
在化工生產(chǎn)中,，調(diào)節(jié)閥是直接接觸工藝介質(zhì)的控制機(jī)構(gòu),，本文以工程實(shí)際為背景，討論了調(diào)節(jié)閥選型的原則,，并介紹了在聚甲醛裝置中應(yīng)用調(diào)節(jié)閥的情況,。
調(diào)節(jié)閥是直接接觸工藝介質(zhì)的控制機(jī)構(gòu)，承受著流體的壓力,，溫度,，沖刷，腐蝕和磨損,。惡劣工況下不乏調(diào)節(jié)閥卡塞,，振動(dòng)，泄漏,，流量特性失真甚至閥芯脫落的現(xiàn)象,。在長(zhǎng)期的機(jī)械疲勞，熱沖擊和化學(xué)腐蝕作用下,，調(diào)節(jié)閥的使用性能逐漸下降。實(shí)際上調(diào)節(jié)閥的使用壽命難以估計(jì),，zui重要的因素是需要設(shè)計(jì)者了解工藝要求及使用工況,。
調(diào)節(jié)閥的選用
在調(diào)節(jié)閥的選用中，必須首先考慮是否能達(dá)成工藝目的,，滿足控制要求以及長(zhǎng)期穩(wěn)定使用,。*，調(diào)節(jié)回路參數(shù)的整定耗時(shí)費(fèi)力,，其重要的原因便是調(diào)節(jié)閥的流量特性很難做到理想曲線,。控制器采用計(jì)算機(jī)技術(shù)已能使PID算法接近數(shù)學(xué)期望值,，但通過(guò)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作得到的流量特性總是偏離理想值,，需要多次調(diào)整才能穩(wěn)定。對(duì)于單回路而言，可以放寬控制強(qiáng)度得到較好的穩(wěn)定性,；而串級(jí)回路中,，副回路需要較好的快速響應(yīng)及自我穩(wěn)定性才能跟隨主回路的變化。
在聚甲醛工藝中,，為保證精餾塔的分離效率,，得到高純度的產(chǎn)品，需要,、穩(wěn)定的塔板溫度控制,。通常采用串級(jí)調(diào)節(jié)：主回路為溫度調(diào)節(jié)，副回路為蒸汽流量調(diào)節(jié),。
但流量回路響應(yīng)快速,，易造成調(diào)節(jié)閥振蕩，使整個(gè)串級(jí)回路波動(dòng),。相對(duì)P形閥芯,，采用V形閥芯有利于提升控制品質(zhì)。它具有不對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu),，定點(diǎn)徑向力,，震動(dòng)性小，氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥有利于閥芯穩(wěn)定,，延長(zhǎng)使用壽命,，并且遠(yuǎn)離流體沖刷區(qū)，有利于保護(hù)閥芯/座,，避免湍流損壞,；此外，等百分比流量特性是嚴(yán)格的等百分比曲線,，在任何口徑下,，不改變曲線特性，工作范圍20%~90%,。
在有機(jī)化工裝置中,，常存在有多種有毒介質(zhì)。在聚甲醛裝置中典型的有毒介質(zhì)有甲醛,，二氧五環(huán),。從安全，環(huán)保的角度應(yīng)采用低泄漏閥,。電動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥的泄漏源主要為閥桿與填料間隙,，為保證閥桿動(dòng)作自如，必須與填料有一定間隙,。對(duì)于低沸點(diǎn)介質(zhì)很容易從此處泄漏出來(lái),。采用波紋管密封可*解決這個(gè)問(wèn)題,。傳統(tǒng)的波紋管受材質(zhì)和加工工藝限制，使用壽命不長(zhǎng),。SAMSON閥門(mén)具有金屬波紋管密封技術(shù),，防止了任何有毒及易燃爆氣體散逸到大氣中，它的設(shè)計(jì)為2～5層結(jié)構(gòu),，采用一次成型方式,，非分段焊接方式，采用軟密封的閥芯/座配合,，可達(dá)到零內(nèi)泄漏,，且使用次數(shù)（閥門(mén)全開(kāi)到全關(guān)）在160萬(wàn)次以上，同時(shí)可以加載波紋管檢漏裝置,，更能保證閥門(mén)的安全性,，保護(hù)人身及環(huán)境安全。
作為合成聚甲醛的主要原料三聚甲醛需要逐級(jí)提濃至99.99%,。在高濃度下須保持70℃左右才能維持液態(tài),。如遇冷即結(jié)晶，同時(shí)伴隨有生成多聚甲醛的副反應(yīng),，電動(dòng)雙座調(diào)節(jié)閥且為不可逆反應(yīng),。工藝上此類(lèi)管道設(shè)計(jì)為夾套管，伴隨75℃熱水,。調(diào)節(jié)閥也必須為夾套閥,。許多廠家為降低制造成本，采取夾套外購(gòu)的方式,，將夾套與閥體固定在一起,，通過(guò)夾套壁傳熱。金屬之間很難作到無(wú)間隙,，造成傳熱死角,。SAMSON將夾套焊接在閥體上，采用下進(jìn)上出的方式,，獨(dú)立循環(huán)系統(tǒng)使得介質(zhì)能夠均勻分布到閥體的各個(gè)部分,；不改變?cè)y門(mén)的尺寸，方便安裝,，拆卸簡(jiǎn)便；結(jié)構(gòu)小巧獨(dú)立,不受管道干擾,也不對(duì)其他管件產(chǎn)生影響,。這種夾套必須經(jīng)過(guò)水壓試驗(yàn)及探傷,，使成本上升，但無(wú)保溫死角,。
以上從工藝角度討論了調(diào)節(jié)閥選型的特殊要求,，在滿足工藝需要的前提下,，閥門(mén)的使用壽命與工作狀況直接相關(guān)。在計(jì)算書(shū)上除了開(kāi)度,、噪聲等結(jié)果,，還應(yīng)密切注意出口流速的值，原則上液體的出口流速不應(yīng)大于3m/s,，而對(duì)于氣體或蒸汽則不應(yīng)大于3Mach,，在選型的過(guò)程中，如果忽略了這個(gè)值而單純地看開(kāi)度和噪聲,，過(guò)高的流速會(huì)造成對(duì)閥門(mén)內(nèi)件的損害,，從而使閥門(mén)的使用壽命不能得到保障。
閥門(mén)的加工工藝中,，閥體的制造工藝是非常重要的,，SAMSON閥體制造（鍛造/鑄造）采用計(jì)算機(jī)應(yīng)力分析、檢測(cè)以保證標(biāo)準(zhǔn)的耐溫,、耐壓規(guī)格,；明科同時(shí)采用機(jī)器人手車(chē)削閥體內(nèi)腔確保zui小阻力系數(shù)；鑄造閥體采用技術(shù)在閥體內(nèi)腔流路表面形成一氧化膜層,，大大提高閥門(mén)耐腐蝕性和壽命,。
結(jié)束語(yǔ)針對(duì)聚甲醛裝置的工藝要求，經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)研,，zui終選用SAMSON調(diào)節(jié)閥,。投用4年來(lái)，運(yùn)行非常穩(wěn)定,。解體檢查未發(fā)現(xiàn)內(nèi)件磨損現(xiàn)象,，使日常維護(hù)工作量大幅降低。
在進(jìn)行增產(chǎn)20%改造以后,，現(xiàn)有調(diào)節(jié)閥不需要更換仍然能夠滿足要求,。除了閥體自身堅(jiān)固耐用以外，還得益于SAMSON偏于保守的選型風(fēng)格,，Kv值和執(zhí)行機(jī)構(gòu)均留有較大余量,，減少了二次投資。