石油化工大口徑電動(dòng)調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)選型

本文主要介紹了各種常用調(diào)節(jié)閥如蒸汽減壓閥、電動(dòng)溫度調(diào)節(jié)閥,、氣動(dòng)三通調(diào)節(jié)閥、氣動(dòng)快速切斷閥,、導(dǎo)熱油調(diào)節(jié)閥,、自力式壓力調(diào)節(jié)閥、選型方法,。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥是工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程控制中的重要執(zhí)行單元儀表,。隨著工業(yè)領(lǐng)域的自動(dòng)化程度越來(lái)越高,正被越來(lái)越多的應(yīng)用在各種工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中。與傳統(tǒng)的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)：電動(dòng)調(diào)節(jié)閥節(jié)能（只在工作時(shí)才消耗電能）,，環(huán)保（無(wú)碳排放）,，安裝快捷方便（無(wú)需復(fù)雜的氣動(dòng)管路和氣泵工作站）。閥門(mén)按其所配執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用的動(dòng)力,，按其功能和特性分為線性特性,，等百分比特性及拋物線特性三種. 

流量調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量、壓力和液位,。根據(jù)調(diào)節(jié)部位信號(hào),，自動(dòng)控制閥門(mén)的開(kāi)度，從而達(dá)到介質(zhì)流量,、壓力和液位的調(diào)節(jié),。調(diào)節(jié)閥分電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥和液動(dòng)調(diào)節(jié)閥等,。調(diào)節(jié)閥由電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)或氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥兩部分組成,。調(diào)節(jié)閥通常分為直通單座式調(diào)節(jié)閥和直通雙座式調(diào)節(jié)閥兩種，后者具有流通能力大,、不平衡辦小和操作穩(wěn)定的特點(diǎn),，所以通常特別適用于大流量,、高壓降和泄漏少的場(chǎng)合。

壓力調(diào)節(jié)閥是由361L系列電子式電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和單座調(diào)節(jié)閥以及壓力傳感器與顯示器組合電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)有伺系統(tǒng),，無(wú)須另配伺服放大器,，無(wú)需4-20mA調(diào)節(jié)，只需注明閥后壓力是多少即可運(yùn)行閥門(mén),，實(shí)現(xiàn)沒(méi)有遠(yuǎn)程信號(hào)可運(yùn)行的壓力調(diào)節(jié)閥.自力式壓力調(diào)節(jié)閥是一種無(wú)需外加驅(qū)動(dòng)能源,，依靠被調(diào)介質(zhì)自身的壓力為動(dòng)力源及其介質(zhì)壓力變化，按預(yù)定設(shè)定值,，進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的節(jié)能型控制裝置,。它集檢查、控制,、執(zhí)行諸多功能于控制閥,，自成一個(gè)獨(dú)立的儀表控制系統(tǒng)。

溫度調(diào)節(jié)閥,自力式電控溫度調(diào)節(jié)閥（適用于較大口徑及導(dǎo)熱油控制）,該閥最大的特點(diǎn)只需普通220V電源,，利用被調(diào)介質(zhì)自身能量,直接對(duì)蒸汽,、熱水、熱油與氣體等介質(zhì)的溫度實(shí)行自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制,，亦可使用在防止對(duì)過(guò)熱或熱交換場(chǎng)合,，該閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便,，選用調(diào)溫范圍廣,、響應(yīng)時(shí)間快、密封性能可靠,，并可在運(yùn)行中隨意進(jìn)行調(diào)節(jié),，因而廣泛應(yīng)用于化工、石油,、食品,、輕紡、賓館與飯店等部門(mén)的熱水供應(yīng),。

　　一,、石油化工大口徑電動(dòng)調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)選型選型的要點(diǎn)

　　1、明確閥門(mén)在設(shè)備或裝置中的用途

　　確定閥門(mén)的工作條件：適用介質(zhì)的性質(zhì),、工作壓力,、工作溫度和操縱控制方式等；

　　2,、正確選擇閥門(mén)的類(lèi)型

　　閥門(mén)型式的正確選擇是以設(shè)計(jì)者對(duì)整個(gè)生產(chǎn)工藝流程,、操作工況的充分掌握為先決條件的，在選擇閥門(mén)類(lèi)型時(shí),，設(shè)計(jì)人員應(yīng)首先掌握每種閥門(mén)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能,；

　　3,、確定閥門(mén)的端部連接

　　在螺紋連接、法蘭連接,、焊接端部連接中,，前兩種。螺紋連接的閥門(mén)主要是公稱(chēng)通徑在50mm以下的閥門(mén),，如果通徑尺寸過(guò)大,，連接部的安裝和密封十分困難。法蘭連接的閥門(mén),，其安裝和拆卸都比較方便,，但是較螺紋連接的閥門(mén)笨重，價(jià)格較高,，故它適用于各種通徑和壓力的管道連接,。焊接連接適用于較荷刻的條件下，比法蘭連接更為可靠,。但是焊接連接的閥門(mén)拆卸和重新安裝都比較困難,，所以它的使用僅限于通常能長(zhǎng)期可靠地運(yùn)行，或使用條件荷刻,、溫度較高的場(chǎng)合,；

　　4、閥門(mén)材質(zhì)的選擇

　　選擇閥門(mén)的殼體,、內(nèi)件和密封面的材質(zhì)，除了考慮工作介質(zhì)的物理性能（溫度,、壓力）和化學(xué)性能（腐蝕性）外,，還應(yīng)掌握介質(zhì)的清潔程度（有無(wú)固體顆粒），除此之外,，還要參照國(guó)家和使用部門(mén)的有關(guān)規(guī)定,。正確合理的選擇閥門(mén)的材質(zhì)可以獲得閥門(mén)使用壽命和最佳的使用性能。閥體材料選用順序?yàn)椋鸿T鐵-碳鋼-不銹鋼,，密封圈材料選用順序?yàn)椋合鹉z-銅-合金鋼-F4,；

　　5、其它

　　除此之外,，還應(yīng)確定流經(jīng)閥門(mén)流體的流量及壓力等級(jí)等,，利用現(xiàn)有的資料（如閥門(mén)產(chǎn)品目錄、閥門(mén)產(chǎn)品樣本等）選擇適當(dāng)?shù)拈y門(mén),。

石油化工大口徑電動(dòng)調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)選型

電動(dòng)調(diào)節(jié)閥由電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與各種的閥體（單座,、雙座、套筒）組配而成,，而具備了各種閥的特點(diǎn),。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥以單相交流220V電源為動(dòng)力,，接受統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)0-10mADC或4-20mADC，自動(dòng)的控制閥門(mén)開(kāi)度,，達(dá)到對(duì)工作流量,、壓力、溫度,、液位等參數(shù)的自動(dòng)控制,，是生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)調(diào)節(jié)的組成之一。一種大口徑平衡設(shè)定型電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,包括閥體,閥軸上連接有限位組件;限位組件包括上蓋,上蓋與連接口連接,上蓋連接有調(diào)節(jié)螺母,上蓋和調(diào)節(jié)螺母均套設(shè)于閥軸的外側(cè),調(diào)節(jié)螺母上設(shè)有外螺紋,上蓋上設(shè)有內(nèi)螺紋,上蓋和所述調(diào)節(jié)螺母螺紋連接;位于調(diào)節(jié)螺母及上蓋內(nèi)的閥軸上設(shè)有環(huán)形凸臺(tái),環(huán)形凸臺(tái)上連接有阻墊片,阻墊片的外徑大于所述閥軸的外徑,調(diào)節(jié)螺母內(nèi)設(shè)有用于阻擋阻墊片的端面,。本實(shí)用新型提供的一種大口徑平衡設(shè)定型電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,集成了靜態(tài)閥和調(diào)節(jié)閥的功能,為一體結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,流量大,、生產(chǎn)成本低,且調(diào)試操作方式簡(jiǎn)便,易操作,可以限制最大開(kāi)合度,對(duì)于流量的控制更精確。

石油化工大口徑電動(dòng)調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)選型結(jié)構(gòu)型式的選擇 

1.1 從使用功能上選閥需注意的問(wèn)題 

　　 1）調(diào)節(jié)功能 

　　 要求閥動(dòng)作平穩(wěn),；小開(kāi)度調(diào)節(jié)性能好,；選好所需的流量特性；滿足可調(diào)比,；阻力小,、流量比大（閥的額定流量參數(shù)與公稱(chēng)通徑之比）；調(diào)節(jié)速度,。 

　　 2）泄漏量與切斷壓差 

　　 這是不可分割,、互相聯(lián)系的兩個(gè)因素。泄漏量應(yīng)滿足工藝要求,，且有密封面的可靠性的保護(hù)措施,；切斷壓差（閥關(guān)閉時(shí)的壓差）必須提出來(lái)（遺憾的是許多設(shè)計(jì)院的調(diào)節(jié)閥計(jì)算規(guī)格書(shū)中無(wú)此參數(shù)），讓所選閥有足夠的輸出力來(lái)克服它,，否則會(huì)導(dǎo)致執(zhí)行機(jī)構(gòu)選大或選小,。 

3）防堵 

　　 即使是干凈的介質(zhì)，也存在堵塞問(wèn)題,，這就是管道內(nèi)的不干凈東西被介質(zhì)帶人調(diào)節(jié)閥內(nèi),，造成堵卡，這是常見(jiàn)的故障,，所以應(yīng)考慮閥的防堵性能,。通常角行程類(lèi)的調(diào)節(jié)閥比直行程類(lèi)的調(diào)節(jié)閥防堵性能好得多，故以后角行程類(lèi)的調(diào)節(jié)閥使用將會(huì)越來(lái)越多,。 

　　 4）耐蝕 

　　 它包括耐沖蝕,、汽蝕、腐蝕,。主要涉及到材料的選用和閥的使用壽命問(wèn)題,，同時(shí)，涉及到經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題。此問(wèn)題的實(shí)質(zhì)應(yīng)該是所選閥具有較好的耐蝕性能且價(jià)格合理,。如能選全四氟閥就不應(yīng)該選全耐蝕合金閥,；能選反汽蝕效果較好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的角形高壓閥（滿足兩年左右使用壽命）,，就不應(yīng)該選結(jié)構(gòu)復(fù)雜,、價(jià)格貴的其它高壓閥。 

　　 5）耐壓與耐溫 

　　 這涉及調(diào)節(jié)閥的公稱(chēng)壓力,、工作溫度的選定,。耐壓方面，如果只是壓力高并不困難,，主要是壓差大會(huì)產(chǎn)生汽蝕,；耐溫方面，通常解決450以下是十分容易的,，450～600也不困難,，但到600以上時(shí)，矛盾就會(huì)突出,；當(dāng)溫度在80時(shí)的切斷類(lèi)調(diào)節(jié)閥選用軟密封材料通常是不可取的,，應(yīng)該考慮硬密封切斷。常用材質(zhì)的工作溫度,、工作壓力與公稱(chēng)壓力的關(guān)系見(jiàn)下表5－1,。 

6）重量與外觀 

　　 此問(wèn)題非常直觀，一定是外觀好,、重量輕的閥受使用廠家歡迎,。這里要改變一種偏見(jiàn)，認(rèn)為調(diào)節(jié)閥是個(gè)“老大粗",，重一點(diǎn)或外觀差一點(diǎn),，沒(méi)什么了不起。現(xiàn)在我們十分重視它,，從而提出了調(diào)節(jié)閥應(yīng)該具有小型化、輕型化,、儀表化的特征,。 

石油化工大口徑電動(dòng)調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)選型

大口徑調(diào)節(jié)閥具有控制精度高,流量大等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于長(zhǎng)輸油,天然氣管道的站場(chǎng)調(diào)節(jié)等工況.本文以國(guó)內(nèi)某場(chǎng)站大口徑閥的設(shè)計(jì)為例,利用現(xiàn)代設(shè)計(jì)手段,通過(guò)CFD(計(jì)算流體力學(xué))軟件模擬,擬合了流量特性曲線,優(yōu)化閥門(mén)內(nèi)部流道結(jié)構(gòu),降低閥體本身的流阻系數(shù),提高了流通能力.