電工委員會 IEC 對調(diào)節(jié)閥(國外稱控制閥 Control Valve)的定義為:“工業(yè)過程控制系統(tǒng)中由動力操作的裝置形成的終端元件,,它包括一個閥體部件,,內(nèi)部有一個改變過程流體流率的組件,閥體部件又與一個或多個執(zhí)行機構相連,。執(zhí)行機構用來響應控制元件送來的信號,。”可見,調(diào)節(jié)閥是由執(zhí)行機構和閥體部件兩部分組成,,即:
調(diào)節(jié)閥=執(zhí)行機構+閥體部件+附件
其中,,執(zhí)行機構是調(diào)節(jié)閥的推動裝置,它按信號壓力的大小產(chǎn)生相應的推力,,使推桿產(chǎn)生相應的位移,,從而帶動調(diào)節(jié)閥的閥芯動作;閥體部件是調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)部份,,它直接與介質(zhì)接觸,,通過執(zhí)行機構推桿的位移,改變調(diào)節(jié)閥的節(jié)流面積,,達到調(diào)節(jié)的目的,。
調(diào)節(jié)閥按其能源方式不同主要分為氣動調(diào)節(jié)閥,、電動調(diào)節(jié)閥、液動調(diào)節(jié)閥三大類,。它們的差別在于所配的執(zhí)行機構上。前者配的是氣動執(zhí)行機構,,中間一種配的是電動執(zhí)行機構,,后者配的是液動執(zhí)行機構。
氣動調(diào)節(jié)閥剖面結構圖
調(diào)節(jié)閥在系統(tǒng)中的作用與重要性
調(diào)節(jié)閥在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中是*的,,它是組成工業(yè)自動化系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié),,被稱之為生產(chǎn)過程自動化的“手腳” 。
如圖下圖所示:
調(diào)節(jié)閥的功能
1 ,、調(diào)節(jié)功能
1) 流量特性
流量特性是反映調(diào)節(jié)閥的開度與流量的變化關系,,以適應不同的系統(tǒng)特性要求,如對流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)反應速度快需對數(shù)特性,;對溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)反應速度慢,,需直線流量特性。流量特性反映了調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)品質(zhì),。
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,,性能指標就越好。通常閥的R=30,,好的閥,,如V型球閥、全功能超輕型調(diào)節(jié)閥,,R可達100~200,。
3) 小開度工作性能
有些閥受到結構的限制,小開度工作性能差,,產(chǎn)生啟跳,、振蕩,R變得很小 (即Qmin很大),,如雙座閥,、襯膠蝶閥。好的閥小開度應有微調(diào)功能,,即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,。
4) 流量系數(shù)Cv或Kv
流量系數(shù)表示通過流量的能力,同口徑Kv值越大越好,,尤其是球閥,、蝶閥,它們的Cv/Kv值是單座閥,、雙座閥,、套筒閥的2~3倍。
5) 調(diào)節(jié)速度
滿足系統(tǒng)對閥動作的速度要求,。
2 ,、切斷功能
切斷功能由閥的泄漏量指標來表示,切斷通常指泄漏量小于0.001%,,它反映閥的內(nèi)在的質(zhì)量,。在閥的使用中,對國產(chǎn)閥泄漏量大的呼聲反映很大,。
3 ,、克服壓差功能
它通常用閥關閉時的允許壓差來表示,允許壓差越大,,此功能也就越好,。如果考慮不周到,閥芯就會被壓差頂開,,造成閥關不到位,,泄漏量超標。因此,,保證閥切斷就必須克服閥關閉時的工作壓差,。
4、 防堵功能
對不干凈介質(zhì)的調(diào)節(jié)或者即使是干凈介質(zhì),,管道中的焊渣等雜物都可能造成閥堵塞或被卡住,,因此要求閥應有較好的防堵功能,使之正常調(diào)節(jié),。防堵性的是流路zui簡單的單座角閥和旋轉(zhuǎn)類閥,,如球閥、蝶閥,、偏心閥,;流路復雜的閥、上下襯套導向的閥,,迷宮式多級降壓閥易造成堵卡,。
5、 耐蝕功能
抵抗介質(zhì)的腐蝕和沖蝕和氣蝕,以提高閥的使用壽命,。閥的腐蝕是由介質(zhì)的化學性能引起的材質(zhì)腐蝕問題,,通常選用耐腐蝕的材料來解決;沖蝕是由高速流動的介質(zhì),、含顆粒的 介質(zhì)所致,。解決的途徑是選用耐磨的材料,如堆焊斯泰萊合金或碳化鎢,。氣蝕則要在機構結構上采用反汽蝕措施,,對高壓閥、大壓差工作的調(diào)節(jié)閥 要采用多級降壓的形式,。
6 、耐壓功能
它反映閥的強度和安全指標,,即介質(zhì)不能通過密封處和閥體缺陷處向外滲漏,。出廠時通常用1.5倍公稱壓力作試驗來檢驗。對高壓介質(zhì)是采用鍛件結構,;鑄鐵閥的耐壓強度是zui低的,,通常應選鑄鋼閥。
7 ,、耐溫功能
滿足不同溫度條件下閥的強度和性能,,溫度的較大變化會使閥體材質(zhì)的強度降低,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度和安全保證,。
8 、外觀和重量
反映閥的外觀質(zhì)量且要求儀表化,、輕型化,、小型化。其重量應越輕越好,,以方便使用,,如起吊、安裝,、維護等,。
調(diào)節(jié)閥性能指標
依據(jù)氣動調(diào)節(jié)閥的國標:GB/T4213-92,共計14個性能指標:
1基本誤差,;2回差,;3死區(qū);4始終點偏差,;5額定行程偏差,;6泄漏量;7填料函及其它連接處的密封性:8氣室的密封性;9耐壓強度,;10額定流量系數(shù),;11固有流量特性;12抗振動性,;13動作壽命,;14外觀。
對調(diào)節(jié)閥氣源和環(huán)境溫度的要求
氣源應為清潔,、干燥的空氣,,不含有明顯的腐蝕性氣體、溶劑或其他液體,。帶定位器的調(diào)節(jié)閥,,其氣源所含固體微粒數(shù)量應少于0.1g/m,且微粒直徑應大于3μm,,含油量應小于1ppm,。
定位器氣源不干凈是造成定位器工作不正常的主要原因,占故障率的2/3以上,,應特別注意這一點,。
調(diào)節(jié)閥環(huán)境溫度為-25~+55℃或-40~+70℃。
調(diào)節(jié)閥工作時應滿足上述要求,。
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