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控制閥的選型,、維修與校驗
控制閥的選型、維修與校驗
控制閥是電廠自動控制系統(tǒng)中一個重要環(huán)節(jié),，無論多么復雜的自動控制系統(tǒng),，最后都歸結(jié)到對控制閥的控制，也就是說,，控制閥是執(zhí)行自控指令任務的一道總機關,。因此，控制閥的性能如何,，不僅直接關系機組運行的經(jīng)濟性,，甚至影響自控系統(tǒng)乃至整臺機組的安全運行。但令人遺憾的是,，在實際使用中控制閥經(jīng)常出現(xiàn)關不死,、打不開、動作不靈敏,、泄漏大,、非線性嚴重、壽命短,、價格貴等問題,。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這些問題中95%以上是屬于選型不當造成的,，而因計算錯誤造成的問題不到5%,。實踐證明，計算與選型相比,，選型的難度更大，出現(xiàn)的問題更多,，對此應該特別重視,。下面結(jié)合筆者近年來掌握的情況和工作中碰到的問題，就控制閥的選型,、維護及現(xiàn)場調(diào)校談一些看法,。
一、控制閥的選型
1,、選型應考慮的主要因素
（1）最基本的條件是要滿足生產(chǎn)過程的溫度,、壓力,、液位及流量的要求；
（2）閥的泄漏及密封性要求,；
（3）閥的工作壓差應小于許用壓差,；
（4）對閥使用壽命和可靠性的考慮；
（5）對閥動作速度,、流量特性的考慮,；
（6）對閥作用方式和流向的考慮；
（7）對執(zhí)行機構(gòu)形式,、輸出力矩,、剛度以及彈簧范圍的考慮；
（8）對材質(zhì)及閥經(jīng)濟性的考慮（選型不當價格會相差3~4倍）,。
2,、選型的一般原則
在滿足過程控制要求的前提下，所選的閥應盡量簡單,、可靠,、價廉、壽命長,、維修方便,，并保證備件來源及時可靠。要盡量避免為單純追求好結(jié)構(gòu),、好材質(zhì),、多附件而忽略了對可靠性、經(jīng)濟性的考慮,。從可靠性觀點來看,，結(jié)構(gòu)越簡單、多余的附件越少,，其可靠性就越高,；材質(zhì)選擇過高，將造成不必要的浪費,。
3,、選型應提供的工藝參數(shù)及系統(tǒng)要求
（1）工藝參數(shù)：溫度、壓力,、正常流量時的壓差及切斷時的壓差,；
（2）流體特性：腐蝕性、粘度,、溫度變化對流體特性的影響,；
（3）系統(tǒng)要求：泄漏量、可調(diào)比、動作速度與頻率,、線性及噪音,。
4. 控制閥的分類及選擇
控制閥按結(jié)構(gòu)特征大致可分為如下9大類產(chǎn)品。
（1）直通單座控制閥：該閥應用,，具有泄漏小,、許用壓差小、流路復雜,、結(jié)構(gòu)簡單的特點,，故適用于泄漏要求嚴、工作壓差小的干凈介質(zhì)場合,，但小規(guī)格的閥(DN<20)也可用于壓差較大的場合,。應用中應注意校對許用壓差，防止閥關不死,。
（2）直通雙座控制閥：與直通單座控制閥相反,，具有泄漏大、許用壓差大的特點,，故適用于泄漏要求不嚴,、工作壓差大的干凈介質(zhì)場合，選型時應注意該閥泄漏量大是否能滿足過程控制要求,。
（3）套筒閥：套筒閥分為單密封和雙密封兩種結(jié)構(gòu),，前者類似于單座閥，適用于單座閥場合,。后者類似于雙座閥,，適用于雙座閥場合。套筒閥還具有穩(wěn)定性好,、裝卸方便的特點,，但價格比單、雙座閥貴50~200%,，還需要專門的纏繞密封墊,，是僅次于單、雙座閥應用較為廣泛的閥,。
（4）角型閥：節(jié)流型式相當于單座閥,，但閥體流路簡單，適用于泄漏要求小,、壓差不大的干凈介質(zhì)場合及要求直角配管的場合,。
（5）三通閥：它具有3個通道，可代替兩個直通單座閥,、用于分流和合流及兩相流、溫度差不大于150℃的場合,。當DN≤80時,，合流閥可用于分流場合,。
（6）隔膜閥：流路簡單，隔膜具有一定的耐蝕性能,，適用于不干凈介質(zhì),、弱腐蝕介質(zhì)的兩位切斷場合。
（7）蝶閥：它相當于取一直管段來做閥體,，且閥體又相當于閥座,，故“自潔”性能好、體積小,、重量輕,。適用于不干凈介質(zhì)和大口徑、大流量,、大壓差的場合,。當DN>300時，通常都由蝶閥來完成,。
（8）球閥：“O”形球閥全開時為無阻閥,，“自潔”性能，適用于特別不干凈,、含纖維介質(zhì)的兩位切斷場合,。“V”形球閥具有近似等百分比的調(diào)節(jié)特性，適用于不干凈,、含纖維介質(zhì),、可調(diào)比較大的控制場合。球閥的價格較貴,。
（9）偏心旋轉(zhuǎn)閥：該閥介于蝶閥和球閥之間,，“自潔”性能好、調(diào)節(jié)性能好,、亦可切斷,，故適用于不干凈介質(zhì)、泄漏要求小的調(diào)節(jié)場合,，但該閥價格較貴,。
這9類產(chǎn)品中前6種為直行程控制閥，后3種為角行程控制閥,。作為控制閥的應用者,，必須弄清楚它們的特點、注意事項,。各類變型產(chǎn)品,、改進型產(chǎn)品都是在這9類產(chǎn)品上演變而來的，弄清這9大類產(chǎn)品就容易掌握其他產(chǎn)品的應用了。
5,、正確選擇的若干問題
（1）閥體材料選擇
- 閥體耐壓等級,、使用溫度、耐腐蝕性能等方面應不低于工藝連接管道要求,，并優(yōu)先選用定型產(chǎn)品,。
水蒸氣及含水較多的濕氣體介質(zhì)、環(huán)境溫度低于-20℃時,，不宜選用鑄鐵閥,。
（2）閥內(nèi)件材質(zhì)選擇
- 非腐蝕性介質(zhì)一般選用1Cr18 Ni9Ti或其他不銹鋼。
- 對汽蝕,、沖蝕較為嚴重,，且在介質(zhì)溫度與壓差構(gòu)成的直角坐標中其溫度為300℃、壓差為1.5MPa兩點連線以外的區(qū)域時,，應選用耐磨材料,，如鈷基合金或表面堆焊史太萊合金等。
- 對硬密封切斷閥,，為提高密封面可靠性,，應選用耐磨合金。當密封要求十分嚴密時,，應選用軟密封,，如四氟橡膠。
（2）高低溫材料選擇
當介質(zhì)溫度小于-60℃時選用銅或1Cr18Ni9Ti,；溫度在450~600℃時,，選用鈦、鉬不銹鋼,；當介質(zhì)溫度大于600℃時,，應選用高溫高強度合金(如因可耐爾)。
6,、填料及閥蓋型式選擇
（1）通常情況下,，介質(zhì)溫度小于200℃時，選用“V”形四氟填料,，普通型上閥蓋,；介質(zhì)溫度小于450℃時，選用“V”型四氟填料,，但必須是散熱閥蓋,。
（2）對直行程類閥，若帶有定位器附件時,，對介質(zhì)溫度不大于450℃的高溫閥,，仍可選用普通型閥蓋,，但必須選用石墨填料。
（3）介質(zhì)溫度大于400℃時,，需選用散熱型閥蓋和石墨填料,。
（4）為增加閥桿密封的可靠性,，可選用雙層填料結(jié)構(gòu),。
7、定位器的選擇
并不是選了定位器就一定好,，不必要時,，可以不選用定位器。如下情況應選用定位器：
（1）電動儀表控制氣動閥,，且為慢速響應系統(tǒng)時,。
（2）需要提高薄膜執(zhí)行機構(gòu)輸出力的場合。
（3）緩慢過程需要提高控制閥響應速度的場合,，如控制溫度,、液位等參數(shù)。
（4）需要克服摩擦力,，減小過大的回差造成控制品質(zhì)差的場合,，如低溫或采用柔性石墨填料的控制閥。
（5）控制器比例帶很寬,，但又要求閥小信號有響應時,，采用無彈簧執(zhí)行機構(gòu)控制的系統(tǒng)。 帶定位器適用的閥,，通常選用20~100kPa的彈簧,。但為了提高輸出力，可選用氣源壓力PS=250kPa,。對氣開閥,，可選用60~180kPa的彈簧范圍，以增加起點執(zhí)行機構(gòu)的輸出力,。對氣閉閥可選用20~100kPa的彈簧,，以增加關閉時執(zhí)行機構(gòu)輸出力。