電動(dòng)鍋爐給水調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)改進(jìn)給水調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì),，加深了對(duì)調(diào)節(jié)閥的認(rèn)識(shí)，體會(huì)到了調(diào)節(jié)閥的重要性,，在現(xiàn)代流程工業(yè)的自動(dòng)控制系統(tǒng)中,，調(diào)節(jié)閥起著十分重要的作用，工廠的生產(chǎn)取決于流動(dòng)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(jiǎn)單的容器加料，都需要靠某些終控制元件去完成,。終控制元件可以認(rèn)為是自動(dòng)控制的“手腳”。在調(diào)節(jié)器（DCS）的低能量級(jí)和執(zhí)行流動(dòng)控制所需的高能級(jí)功能之間,，終控制元件完成了必要的功率放大作用,。主給水調(diào)節(jié)閥應(yīng)用于鍋爐給水系統(tǒng)，此閥采用了套筒式結(jié)構(gòu),，其特點(diǎn)：閥芯有閥籠導(dǎo)向,，穩(wěn)定性好，噪音低,。閥座采用無螺紋結(jié)構(gòu),，拆裝、檢修方便,，額定流量系數(shù)值較其他的直行程調(diào)節(jié)閥高,。
在運(yùn)行開始時(shí)，給水調(diào)節(jié)閥的流量幾乎配合給水泵再循環(huán)閥的流量,。該調(diào)節(jié)閥將開始輸送給水,，同時(shí)再循環(huán)閥關(guān)閉。在初始階段給水填充汽包過程中,，該閥門必須足以抵抗氣蝕,，然后逐漸過渡到流量控制模式。
閥內(nèi)組件選用材料，硬化處理,，使用壽命長(zhǎng),。平衡結(jié)構(gòu)的閥芯不平衡力小，可采用較小的執(zhí)行機(jī)構(gòu),。調(diào)節(jié)閥是終控制元件的廣泛使用的型式,。在中也不例外，所有的調(diào)節(jié)控制回路中都是使用調(diào)節(jié)閥進(jìn)行流量,、液位,、壓力、溫度控制,?？刂菩Ч暮脡模{(diào)節(jié)閥工作壽命的長(zhǎng)短,，主要取決于調(diào)節(jié)閥的選型是否合理,。合理的選型不但可實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制、提高生產(chǎn)效率,；還可延長(zhǎng)閥門的使用周期,，降低維護(hù)費(fèi)用及生產(chǎn)成本。
    1 電動(dòng)鍋爐給水調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)改進(jìn)調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)及功能
    要正確使用調(diào)節(jié)閥,，尤其是選擇調(diào)節(jié)閥,，必須首先弄清楚調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)及使用功能，做到有的方矢,，方能選好所需的調(diào)節(jié)閥,。

    1.1 調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)
    什么是調(diào)節(jié)閥？電工委員會(huì)IEC對(duì)調(diào)節(jié)閥做了定義：“工業(yè)過程控制系統(tǒng)中由動(dòng)力操作的裝置形成的終端元件,，它包括一個(gè)閥體部件,，內(nèi)部有一個(gè)改變過程流體流率的組件，閥體部件又與一個(gè)或多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連接,。執(zhí)行機(jī)構(gòu)用來響應(yīng)控制元件送來的信號(hào),。”可見，調(diào)節(jié)閥是由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥體部件兩部分組成,，即：調(diào)節(jié)閥=執(zhí)行機(jī)構(gòu)+閥體部件,。
    1.2 調(diào)節(jié)閥的功能
    調(diào)節(jié)閥的主要功能有：調(diào)節(jié)功能、克服壓差功能,、耐溫功能,、耐壓功能、切斷功能,、耐蝕功能等,。
    1.2.1 調(diào)節(jié)功能
    顧名思義,，調(diào)節(jié)閥的首要功能就是調(diào)節(jié)，其主要表現(xiàn)在5個(gè)方面：
    1.2.1.1 流量特性
    流量特性是反映調(diào)節(jié)閥的開度于流量的變化關(guān)系,，以適應(yīng)系統(tǒng)的特性要求,，如對(duì)流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)反應(yīng)速度快需對(duì)數(shù)特性；對(duì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)反應(yīng)速度慢,，需線性流量特性,。流量特性反映了調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)品質(zhì)。
    1.2.1.2 可調(diào)范圍R
    可調(diào)范圍反映調(diào)節(jié)閥可控制的流量范圍,，用R=Qmax：Qmin之比表示,，R越大，調(diào)節(jié)流量的范圍越寬,，性能指標(biāo)就越好,，通常閥的R=30。
    1.2.1.3 小開度工作性能
    有些閥受到結(jié)構(gòu)的限制,，小開度工作性能差,，產(chǎn)生啟跳、振蕩,，R變得很?。碤min很大），如雙座閥,、襯膠蝶閥,。好的閥小開度應(yīng)有微調(diào)功能，既可滿足很小流量的調(diào)節(jié),，且工作又要求十分平衡,，這類閥如V型球閥、偏心旋轉(zhuǎn)閥,、全功能超輕型調(diào)節(jié)閥。
    1.2.1.4 流量系數(shù)Kv
    流量系數(shù)表示通過流量的能力,，同口徑Kv值越大越好,。
    1.2.1.5 調(diào)節(jié)速度
    滿足系統(tǒng)對(duì)閥動(dòng)作的速度要求。
    1.2.2 克服壓差功能
    它通常用閥關(guān)閉時(shí)的壓差來表示,，允許壓差越大,，此功能也就越好。如果考慮不周到,，閥芯就會(huì)被壓差頂開,，造成閥關(guān)不到位，泄露量超標(biāo),。因此,，保證閥切斷就必須克服閥關(guān)閉時(shí)的工作壓差。
    1.2.3 耐溫功能
    滿足不同溫度條件下閥的強(qiáng)度和性能，溫度的較大變化會(huì)使閥體材質(zhì)的強(qiáng)度降低,，因此閥必須滿足介質(zhì)的溫度變化范圍的要求,，使閥在工作溫度下有較好的強(qiáng)度和安全保證。
    1.2.4 耐壓功能
    它反映閥的強(qiáng)度和安全指標(biāo),，即介質(zhì)不能通過密封處和閥體缺陷處向外滲漏,。出廠時(shí)通常用1.5倍公稱壓力作試驗(yàn)來檢驗(yàn)。對(duì)高壓介質(zhì)是采用鍛件結(jié)構(gòu),，鑄鋼閥的耐壓強(qiáng)度是低的,，通常選用的鑄鋼閥。
    1.2.5 切斷功能
    切斷由閥的泄漏量小于0.001%,，它反映閥的內(nèi)在質(zhì)量,。
    1.2.6 耐蝕功能
    抵抗介質(zhì)的腐蝕和沖蝕，以提高閥的使用壽命,。閥的腐蝕是由介質(zhì)的化學(xué)性能引起的材質(zhì)腐蝕問題,，通常選用耐腐蝕的材料來解決，沖蝕是有高速流動(dòng)的介質(zhì),、含顆粒的介質(zhì)和產(chǎn)生閃蒸被空化的介質(zhì)所致,。解決的途徑是選用耐磨的材料，結(jié)構(gòu)上采用反汽蝕,、反沖蝕的措施,，對(duì)高壓閥、大壓差工作的調(diào)節(jié)閥,、含顆粒介質(zhì)使用的調(diào)節(jié)閥需重點(diǎn)考慮此問題,。

    2 電動(dòng)鍋爐給水調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)改進(jìn)選型設(shè)計(jì)要點(diǎn)
    首先，根據(jù)工藝流程的調(diào)節(jié)需要,，選擇調(diào)節(jié)閥類型,。其次，根據(jù)工藝參數(shù)計(jì)算閥門的Kv值,，然后,，根據(jù)計(jì)算出的Kv值和閥門系列具有的額定Kv值比較，從而決定閥門的額定Kv值與口徑,，然后還應(yīng)進(jìn)行相關(guān)驗(yàn)算,，進(jìn)一步驗(yàn)證所選閥門是否能滿足工作要求。再次,，是根據(jù)工藝條件選擇閥體,、閥蓋、閥內(nèi)件及填充材料,。其四,，是根據(jù)工藝參數(shù)選擇機(jī)構(gòu)及附件,。
技術(shù)特點(diǎn)
   多級(jí)節(jié)流，籠式節(jié)流套與針形閥芯相匹配,，可承受較大壓差
   閥座獨(dú)自壓緊密封,錐形密封面,，密封可靠，與非平衡式閥芯配合,可達(dá)零泄漏
   閥內(nèi)零件均采用不銹鋼表面噴涂技術(shù),，耐沖蝕,，壽命長(zhǎng)
   單級(jí)壓差相對(duì)減少，使調(diào)節(jié)范圍擴(kuò)大,，特別在小流量時(shí),，仍具有良好的調(diào)節(jié)性能。單級(jí)壓差控制在臨界壓差以內(nèi),，無汽蝕和閃蒸現(xiàn)象發(fā)生,。
   套筒與閥芯配合間隙合理，配有導(dǎo)向套,，導(dǎo)向好,，運(yùn)行平穩(wěn)
   閥門操作靈活，調(diào)節(jié),，無振動(dòng),，無噪音優(yōu)點(diǎn)和用途

電動(dòng)鍋爐給水調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)改進(jìn)優(yōu)點(diǎn)和用途
   鍋爐過熱器、再熱器,，噴水減溫系統(tǒng)
   低壓旁路噴水減溫系統(tǒng)
   減溫減壓器,、減溫器等的噴水減溫的供水流量、壓力調(diào)節(jié)
   其他大壓差及旁路系統(tǒng)的供水流量的調(diào)節(jié)
   該閥可實(shí)現(xiàn)小流量的調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)范圍大,，運(yùn)行平穩(wěn),，維修方便，
    2.1 調(diào)節(jié)閥類型選擇
    閥的類型有：GLOBE調(diào)節(jié)閥,、蝶形調(diào)節(jié)閥,、旋轉(zhuǎn)偏心調(diào)節(jié)閥、球形調(diào)節(jié)閥等,，按執(zhí)行機(jī)構(gòu)的類型有：氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥,、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和液動(dòng)調(diào)節(jié)閥。在“神木化工項(xiàng)目”中選擇的是電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,。
    2.2 調(diào)節(jié)閥的Kv值計(jì)算
    2.2.1 口徑計(jì)算原理
    在流程工業(yè)中，每個(gè)工位的調(diào)節(jié)閥流量,、介質(zhì),、壓差、溫度等參數(shù)千差萬別,，而調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)又是在100KPa壓差下,，介質(zhì)為常溫水時(shí)測(cè)試的,，怎樣結(jié)合實(shí)際工作情況決定閥的口徑呢？顯然,，不能以實(shí)際流量與閥流量系數(shù)比較（因?yàn)閴翰?、介質(zhì)等條件不同），而必須進(jìn)行Kv值計(jì)算,。把各種實(shí)際參數(shù)代入相應(yīng)的Kv值計(jì)算公式中,，算出Kv值，即把在不同的工作條件下所需的流量轉(zhuǎn)化為該條件下所需要的Kv值,，于是根據(jù)計(jì)算出的Kv值與閥門上的具有的額定Kv值比較,，從而決定閥門的額定Kv值與口徑，后還應(yīng)進(jìn)行有關(guān)驗(yàn)算,，進(jìn)一步驗(yàn)證所選閥是否能滿足工作要求,。
    2.2.1.1 口徑計(jì)算及驗(yàn)算步驟
    工藝提供的工藝數(shù)據(jù)表已經(jīng)確認(rèn)了計(jì)算口徑所需的大工作流量、正常工作流量和小工作流量,，入口壓力,、壓差、入口溫度等參數(shù),，按以下步驟進(jìn)行計(jì)算：
    ①Kv值計(jì)算,。由專門的計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算，把工藝數(shù)據(jù)表確認(rèn)的流量,、入口壓力,，壓差、入口溫度及其他有關(guān)參數(shù)輸入公式,，就可計(jì)算出大工作流量時(shí)的Kvmax,。
    ②初步?jīng)Q定調(diào)節(jié)閥口徑，根據(jù)已計(jì)算的Kvmax,，在所選用的產(chǎn)品型式系列中,，選取大于Kvmax并與其接近的一檔Kv值，得出口徑,。
    ③開度驗(yàn)算,。
    ④實(shí)際可調(diào)比驗(yàn)算，一般要求實(shí)際可調(diào)比應(yīng)大于10,。
    ⑤壓差校驗(yàn)（僅從開度,、可調(diào)比上驗(yàn)算還不行，這樣可能造成閥關(guān)不死,，啟不動(dòng),，故增加此項(xiàng)）。
    ⑥上述驗(yàn)算合格,，所選閥口徑合格,。若不合格,，需重新確定口徑（及Kv值），或另選其他閥,，再驗(yàn)算至合格,。

    2.3 閥體、閥蓋,、閥內(nèi)件及填料的選擇
    2.3.1 閥體材料選擇
    閥體材料選擇要考慮3個(gè)因素：介質(zhì)的腐蝕成分,、溫度、壓力,。介質(zhì)的腐蝕性是選擇閥體材料的關(guān)鍵,，在《石油化工自動(dòng)控制設(shè)計(jì)手冊(cè)》和《石油化工自動(dòng)儀表選型設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)于各種介質(zhì)工況下，適合用什么樣的材料已列出了表格,，在設(shè)計(jì)時(shí)可對(duì)照查閱,，如果有管道等級(jí)和管道材料等級(jí)表，也可從管道材料等級(jí)表中查找,。溫度是影響材料性能的有一關(guān)鍵因素,；設(shè)計(jì)溫度在-10~400℃的范圍內(nèi)，介質(zhì)無腐蝕性工況下選用碳鋼就可以,，設(shè)計(jì)溫度在-200~530℃的范圍內(nèi),，材料選用304（0Cr18Ni9）或316（0Cr17Ni12Mo2）不銹鋼，并且能耐腐蝕性介質(zhì),。壓力的高低主要影響法蘭的材料選擇主要是綜合考慮介質(zhì)的腐蝕性,、溫度與壓力條件而定。
    2.3.2 閥內(nèi)件材料選擇
    閥內(nèi)件材料的選擇除了要考慮介質(zhì)的腐蝕成分,、溫度,、壓力外，還要考慮在液體條件下的閃蒸和汽蝕,。選材方式跟閥體材料選擇是一樣的,，但低要求是不銹鋼，在有閃蒸,、汽蝕的條件下,，要做特別考慮，表面需要堆焊耐閃蒸和汽蝕的材料（stellite6）或硬化處理,。
    2.3.3 上閥蓋選擇
    上閥蓋的材料與閥體材料一致,。主要是上閥蓋的形式選擇與設(shè)計(jì)溫度有關(guān)，設(shè)計(jì)溫度在-46~200℃選用標(biāo)準(zhǔn)型上閥蓋,，設(shè)計(jì)溫度范圍在-196~-46℃選用長(zhǎng)頸上閥蓋,，設(shè)計(jì)溫度范圍在200~530℃選用散熱片型上閥蓋。
    2.4 填料選擇
    填料選擇主要考慮溫度條件，設(shè)計(jì)溫度范圍-25~200℃選用PTFE（聚四氟乙烯）V型填料,，設(shè)計(jì)溫度在-25~400℃選用柔性石墨+inconel填料，設(shè)計(jì)溫度范圍在-196~530℃選用純石墨填料,，設(shè)計(jì)溫度范圍在-196~200℃選用石墨+PTFE填料,。如果有真空，填料要選用雙向填充形式或石墨,。

    3 電動(dòng)鍋爐給水調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)改進(jìn)結(jié)束語
    通過調(diào)節(jié)閥的全程選型設(shè)計(jì),，從實(shí)踐中體會(huì)到了調(diào)節(jié)閥在現(xiàn)代化工流程中的重要性。知道如何根據(jù)工藝條件及工藝數(shù)據(jù)選擇閥的類型和閥體,、閥芯,、填料，如何計(jì)算Kv值及口徑,，計(jì)算執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推力或轉(zhuǎn)矩,，以及選配其他附件，例如定位器,、手輪,、限位開關(guān)、電磁閥,、保位閥,、繼動(dòng)器、空氣過濾減壓器等,。電動(dòng)鍋爐給水調(diào)節(jié)閥由電機(jī)驅(qū)動(dòng),，與固定轉(zhuǎn)速的泵相連，給水調(diào)節(jié)閥在裝置正常操作狀態(tài)下控制水向帶壓鍋爐中流動(dòng),，這種工況下壓降很小,，氣蝕并不需要考慮，此時(shí)主要關(guān)心的是穩(wěn)定,、可靠的節(jié)流操作,。
   電動(dòng)鍋爐給水調(diào)節(jié)閥是以保證蒸汽品質(zhì)，維持安全燃燒為目的,，主要可分為汽水控制和燃燒控制兩大塊,。汽水控制的主要任務(wù)是控制汽包水位在正常范圍內(nèi)，蒸汽溫度穩(wěn)定在設(shè)定值上,，由汽包水位控制系統(tǒng)和蒸汽溫度控制系統(tǒng)等來完成,。