關於調節閥的選型與安裝

在現代化工廠的自動控製中，調（diào）節閥非常（cháng）重要。通過接（jiē）受控製單元輸出的控製信號，從而去改變介質流量、壓（yā）力、溫度、液位等工藝參數，可以這麽說：調節閥是工藝環路中最後一道閘！因此，如何正（zhèng）確的（de）選用調節閥，以達到最（zuì）好的控製效果?就成了一個最關鍵（jiàn）的問題。

①調節閥固有（yǒu）流量特性

「選擇原則」

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調節閥的選擇應按調節係統特性、幹擾源和S（閥阻（zǔ）比）值三（sān）方（fāng）麵（miàn）綜合（hé）考慮（lǜ）。

1、一般選擇原則

1.閥上壓差變化小，給定（dìng）值變化小，工藝過程的主要變量的變化小（xiǎo），以及S＞0.75的控製對象，宜選用直線流量特性。

2.慢速的生產過程，當S＞0.4時，宜（yí）選用直線（xiàn）流量特性。

3.要求大（dà）的可調範圍，管道係（xì）統壓力（lì）損失大，開度變化及閥上壓差變化相對較大的場合，宜選用等百分比流（liú）量特性。

4.快速的生產過程，當對係統動態（tài）過程不太了解（jiě）時，宜（yí）選用等百分（fèn）比流量特性。

5.根據以往經驗也可按下表（biǎo）選擇流量特性。

6.快開特性：適用於（yú）兩位動作的場合或當需要迅速獲得調（diào）節閥的最大流通能力的場合。當調（diào）節器必須設定在寬比例帶時，其調節閥也可選用（yòng）快開特性。

2、閥型式選擇

1.根據工藝變量（溫度、壓力、壓（yā）降和流速等）、流體特性（粘度、腐（fǔ）蝕性、毒性、含懸浮物或（huò）纖維等）以及調節係統的要（yào）求（qiú）（可調比、泄漏量和噪音等）、調節閥管道連（lián）結形式來綜合選擇調節閥型式。

2.一般情況下優先選（xuǎn）用體積小，通過能力大（dà），技（jì）術先進的直通（tōng）單、雙座調（diào）節閥和普通（tōng）套筒（tǒng）閥。也可以選用（yòng）低S值節能閥（fá）和精小型調節閥。

3.根據不（bú）同場合，可選（xuǎn）用（yòng）下列型式調節閥。

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1）直通單座（zuò）閥

● 一般適用於工藝要（yào）求泄（xiè）漏量小、流量（liàng）小、閥前後（hòu）壓差較小的場（chǎng）合。但口徑小於20mm的閥也廣泛用於較大差壓（yā）的場合；

● 不適用於高粘度或含懸浮顆粒流體的場合。

2）直通雙座閥

● 一般適用於對泄（xiè）漏（lòu）量要求不嚴、流量大和閥前後壓差較大（dà）的場合；

●  但不適（shì）用於高粘度或含懸浮顆粒流體的（de）場合。

3）套筒（tǒng）閥

● 一般適用（yòng）於流體潔淨，不含固體（tǐ）顆粒的場合。

●  閥前後壓差大和液體可能出（chū）現閃蒸或空化的場合。

4）球型閥

● 適用於高粘度、含（hán）纖維、顆粒狀和汙穢（huì）流體的場合。

● 調節係統要求可調範圍（wéi）很寬（R可達200∶1；300∶1）的場合。

● 閥座密封墊采（cǎi）用軟質材料時，適用於要求嚴（yán）密封的（de）場合。

● “O”型球閥一般適用兩位式切斷的場合（hé）。

● “V”型球閥一般（bān）適用於連續（xù）調節係統，其流量（liàng）特性近似於等百（bǎi）分比。

5）角型閥

一般適用於下（xià）列場合：

●  高粘度或懸浮物的流體（必要時（shí），可接衝洗（xǐ）液管）；

●  氣-液混相或易閃蒸的流體（tǐ）；

● 管道要求直角配管的場合。

6）高壓角型閥（fá）

除適用5）中各種場合外，還適用於高靜壓、大壓差的場（chǎng）合。但一定要合理選擇閥內件的材質和結構形式以延（yán）長使用（yòng）壽命。

7）閥體分離型調節閥

● 一般適用於高粘度、含顆粒（lì）、結晶（jīng）以及纖維（wéi）流體的場合；

● 用於（yú）強酸、強堿或強腐蝕（shí）流體的場合時，閥體應選用耐腐蝕襯裏（lǐ），閥蓋、閥芯和閥（fá）座應采用耐腐蝕壓墊或相應的耐腐蝕材料。其流量特（tè）性比隔（gé）膜閥好。

8）偏心旋轉閥

適（shì）用於流通能力較大，可調比寬（R可達（dá）50∶1或100∶1）和大壓差，嚴密（mì）封的場合。

9）蝶型閥

● 適用於大口徑、大流量（liàng）和低壓差（chà）的場合（hé）；

● 一般適用於（yú）濃濁液及含懸浮顆粒的（de）流體場合；

● 用於要求嚴密封（fēng）的場合，應采（cǎi）用橡膠或聚四氟乙烯軟密封結構（gòu）；對腐蝕性流體，需要使  用相應的耐（nài）蝕襯裏。

10）三通（tōng）閥

適用於流體溫度為300℃以下的分流和合流場合，用於簡單配比調節。兩（liǎng）流體的（de）溫差應不大於150℃。

11）隔膜閥

適用於強腐蝕、高粘度或含有懸浮顆粒以及（jí）纖維的流體，同時對流量特性要求不嚴的場合。由於受隔膜襯裏的限製，隻能用於壓力低於或等於1MPa，工作溫度小於150℃的場合。

12）波紋管密封閥

適用於真空係（xì）統和流體為劇毒、易（yì）揮發及稀有貴（guì）重流（liú）體的場合。

13）低溫調節閥

● 適（shì）用於低溫工況以及深度冷凍的場合（hé）。

●  介質溫度在（zài）－100～40℃時，可選帶散熱片（此處為吸熱）加（jiā）柔性石墨填料閥。

介質溫度在－200～－100℃時，宜選用長頸型低溫閥。

14）低S值節能調節（jiē）閥

適合於工藝負荷變化大或當S值小於0.3的場合。

15）低噪音閥

適用於液體產生閃蒸（zhēng）、空化和氣體在閥縮流麵處流速大於（yú）音（yīn）速且預估噪音超過95dB（A）的場合（hé）。

16）快速切斷（duàn）閥

適用於兩位式調（diào）節係統（tǒng）和（hé）工藝過程發（fā）生故障時，需要閥（fá）緊急打開或關閉的場合。

17）自力式（shì）調節閥（fá）

適用於流量變化小，調節精度要求不高或儀表氣源供應困難的場合。

特殊工藝生產過程，應根據使用經驗選（xuǎn）擇專用（yòng）調節閥。

②調節閥材料

「選擇」

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1、一般選擇原則

1.閥體耐壓（yā）等級、使（shǐ）用溫度範圍和耐腐蝕性能和材質都不應低於（yú）工藝（yì）連接（jiē）管道材質的要求（qiú）。並應優（yōu）先選用（yòng）製造廠定型產品。一般情況選用鑄鋼或（huò）鍛鋼（gāng）閥體。

2.水蒸汽或（huò）含水較多（duō）的濕氣體和易（yì）燃的流體，不宜選（xuǎn）用鑄鐵（tiě）閥體。

3.環境（jìng）溫度低（dī）於－20℃的場合不（bú）應選（xuǎn）用鑄鐵閥體（tǐ）。

4.閥內件（jiàn）應能耐腐蝕、耐流體衝蝕以及耐流體（tǐ）經節流產生空化、閃蒸時（shí）閥內件的氣蝕損壞。

2、閥內件材料選擇

1.非腐（fǔ）蝕（shí）性流體一般選用1Crl8Ni9、1Crl8Ni9Ti或（huò）其它不鏽鋼。

2.腐蝕性流體應根據（jù）流體（tǐ）的種類、濃度、溫度和壓（yā）力（lì）的不同，以及流體含氧化劑、流速的（de）不同選擇合適的耐腐蝕（shí）材料。

常用（yòng）耐腐蝕材料有1Crl8Ni9Ti、0Crl8Nil2M02Ti、20＃合（hé）金、哈氏合金及鈦鋼。

3.對於流速大、衝刷嚴（yán）重的工況應選用耐磨（mó）材料（liào）。如經過熱處理的9Crl8及（jí）17-7PH和（hé）具有緊固氧化層、韌質及疲勞強度大的鉻鉬（mù）鋼、G6X等材料。

4.嚴重磨損場合的材料選擇（zé）

● 出現閃（shǎn）蒸、空化和含有顆粒的流體場合，閥芯（xīn）、閥座（zuò）表麵進行硬化處理。

● 當（dāng）流（liú）體的溫度過高及壓差過大時（shí），其閥芯、閥座應進（jìn）行表麵硬化處理。如（rú）表麵（miàn）堆焊司（sī）太萊合金（jīn）。

③調節閥泄漏量及流量（liàng）的

「選擇（zé）」

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根據工藝對泄漏量（liàng）的要求選（xuǎn）擇不同等級泄漏量的閥型。

一般直通（tōng）單座閥泄漏量應小於或等於額定C值的0.01％，雙座閥的泄（xiè）漏量應小於或等（děng）於額定C值的0.1％。

流向的選擇：

1.球閥、普通蝶閥對流向沒有要求，可選任意流向。

2.三通閥、文丘裏角（jiǎo）閥、雙密封帶平衡孔的套筒閥已規（guī）定了某一流向，一般不能改變。

3.單座閥、角形閥、高壓閥、無平衡孔的單密封套筒閥、小流量調節閥等（děng）應根據不同的（de）工作條件，來選擇調節（jiē）閥的流向。

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1）對於DN≤20的高（gāo）壓閥，由於靜壓高，壓差（chà）大，氣蝕衝（chōng）刷嚴重，應（yīng）選用流閉型；當DN＞20時，應選穩定性好為條件來決定流向。

2）角型閥對於（yú）高粘度、含固體顆（kē）粒介質要求“自潔”性能（néng）好時，應（yīng）選用流閉（bì）型。

3）單座閥、小流量調節閥一般選（xuǎn）用流開型，當衝刷（shuā）嚴重時，可選用（yòng）流閉型。

4）單（dān）密（mì）封套筒閥一般選用流開型；有“自潔”要求時，可選用流閉型。

5）兩位式調節閥（單座閥、角形閥、套筒（tǒng）閥、快開流量特性），應選用流閉型；當出現（xiàn）水擊、喘振時，應改選用流開型。

6）當選用流閉型且ds＜d時（ds——閥杆直徑；d——閥座直徑），閥的穩定性差時，應注意以下幾點：

● 最小工作開度大（dà）於20％～30％以（yǐ）上（shàng）；

● 選用剛度大的彈簧；

● 選用等百分比的流量特性。

④調節閥附件（jiàn）的選擇

「選擇」

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1、閥門定位器適用場合

1.用於克服摩擦力或需要提高調節閥動作速度的場合。

2.分程控製和調節閥需（xū）要改變氣開、氣關形式（shì）的場合。

3.需要改變調節（jiē）流量特性的場合。

4.調節器比例（lì）帶很寬，但又要求閥對小信號有（yǒu）響應的場合。

5.無彈簧執行機構或活塞（sāi）執行（háng）機構要實現比例動作的場（chǎng）合。

6.用標（biāo）準信號（hào）、操作非標準彈簧的執行機構（20～100kPa以外的彈簧（huáng）範圍）的場合。

2、氣動繼動器適（shì）用場合

1.快速過程需要提高（gāo）調節閥響應速度的場合，調節閥與調（diào）節器之間距（jù）離大於100m的場合。

2.需要提高氣動調節器輸出（chū）信號的場合。

3、三電磁閥

1.適用於遙（yáo）控、程序控製、聯鎖（suǒ）係統、實（shí）現氣路自動關閉，使（shǐ）調節（jiē）閥開或關的場合。

直通型電磁閥（fá）用於雙位（wèi）調節和遠程控（kòng）製，根據程序（xù）控製的邏輯關係可選擇（zé）“常閉式”或“常（cháng）開式”電磁閥。

●  二位三通電磁（cí）閥（fá）：一（yī）般用於控製單（dān）作用氣缸執（zhí）行機構、氣（qì）動薄膜執（zhí）行機構、氣動調節閥及其它控製係統進行氣路的自動切換控製或聯鎖程序控（kòng）製。

● 二位四（五）通電磁閥：一般適（shì）用於控製雙作用氣缸和帶有活（huó）塞式執行機構的調節閥，以及使用切斷球閥的自控係統中實現自動切換和程序控製。

2.當要（yào）求大容量來縮短動作時間，把電磁閥作為先導閥與大容量氣動繼動器組合使用（yòng）。

3.在爆炸危（wēi）險（xiǎn）場所中，應選用防爆型電磁閥、本（běn）安型電磁閥或選用開關型電氣轉換器。

4、四保位閥

適用於當氣源壓力低於給定值時，要求調節閥保持在（zài）某一位（wèi）置上的場合。

5、五（wǔ）電氣轉換器

1.控製係統采用電動儀表和氣動調節閥組成的場合。

2.將電信號轉變為氣信號。

3.快速調節（jiē）係統，宜選用電氣轉換器。

6、六閥位傳送（sòng）器

1.重要場合，宜選（xuǎn）用閥位傳送器。

2.電動執行機構應配（pèi）用閥位傳送器。

7、七手輪機構

1.未設置旁路的調節閥，下列情況應設置手輪機構；但對工藝安全生產聯鎖用的緊急放空閥和安裝（zhuāng）在禁止人進（jìn）入的（de）危險區內的（de）調節閥，則不應設（shè）置手輪機構。

2.需要限製閥開度的場合。

3.對於大口徑和選（xuǎn）用貴（guì）金屬管道的場合。

8、八氣動（dòng）三通控製閥

適用於遙控或程序控製（zhì）係統（tǒng），使其調節閥或氣動閘板閥開或關的場合。

調節閥附設的電氣元（yuán）件，如電氣閥門定位器、電磁閥和電氣轉換器等，用於防爆場合時，其防（fáng）爆等級應符合有關防爆設計規定。

調節閥氣開、氣關選擇原則：儀表供氣係統發生（shēng）故障或控製信號突然中斷時，調節閥的（de）開度應處於使生（shēng）產（chǎn）裝置安全的位置。

⑤調節閥

「安裝（zhuāng）」

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1、一般要求

1.調節閥（fá）宜垂直、正立安裝（zhuāng）在水平管道上。公稱通徑DN≥80mm的調節閥，其閥前後管道上應設有永久性支架。

2.調節閥安裝位置（zhì）應方便操作和維修。必（bì）要（yào）時（shí）應設置平台。

3.調節閥組配管（guǎn）應組合緊湊，便於操作、維修（xiū）和排液。

4.調節閥的（de）上、下部分應留有（yǒu）足夠的空間（jiān），以便（biàn）在（zài）維修時取下執行機（jī）構和閥內件以及閥的（de）下法蘭和堵頭。

5.調節閥用於高粘度、易結晶、易汽（qì）化以及低溫流（liú）體時，應采取（qǔ）保溫和防凍措施。

6.調節閥使用環境（jìng）溫度一般不高於（yú）60℃，不低（dī）於－40℃的場合。

7.當閥安裝在（zài）有振動場（chǎng）合時，應考慮防（fáng）振措施。

8.凡（fán）未裝（zhuāng）閥門定位器（qì）的調節閥，膜頭上應安裝指示控製信號的小型壓力表。

9.調節閥用於（yú）含有懸浮物和粘（zhān）度（dù）較（jiào）高流體時，應配衝洗（xǐ）管線。

10.調節閥安裝時應注意使介質按閥體標定箭頭方向流過。

11.調節閥應（yīng）先檢查校驗，並在管道吹掃後安裝。

2、調（diào）節閥旁路

1.下列情況應設置旁路：

● 腐蝕性流體；

●  嚴重磨損（sǔn）閥內件的場（chǎng）合；

●  其它重要場合，例如鍋爐給水調節閥。

2.下列情況可不設置旁路：

● 清淨流體（tǐ）；

● 公稱通徑DN＞80mm的場合；

● 調（diào）節（jiē）閥發生故障或檢修時，不（bú）致引起工藝事（shì）故的（de）場合（hé）；

● 工藝過程不允許或無法利用旁路閥操作（zuò）的場合。例如：緊急聯鎖放空閥以及漿狀和易結晶的流體等（děng）。

3.調節閥連接形式應符合製造廠產品說明用書的規定。

4.調節閥漸擴（縮）管，同心和偏心（xīn）漸擴（縮）管（guǎn），宜選用偏心（xīn）漸擴（縮）管。

5.調節閥配管和配線

● 調節閥的配（pèi）管（guǎn）和配線方案應滿足調節（jiē）係統的要求。

● 調節閥配管宜采用φ6×1紫銅管或PVC護套紫銅管，大膜頭調節閥和氣動閘閥宜采用φ8×1紫銅管或帶PVC護（hù）套紫銅管。

●  防爆區域內（nèi）調（diào）節閥（fá）配用的電氣部件的配線應符合《爆（bào）炸和（hé）火災危險場所電力裝置設計規範》（GBJ 58-83）的有關規定。

6.調節（jiē）閥（fá）用壓縮空氣壓力等級應符（fú）合（hé）產品說明書的要（yào）求。壓縮空氣的質量應符合國家標準《工業自動化儀（yí）表氣源壓（yā）力範圍和質（zhì）量》（GB 4830-84））的要（yào）求。

7.自力式調節（jiē）閥安（ān）裝注意事項

  ● 帶指揮閥的壓力式（shì）壓力調節閥，閥前應安裝過濾器。取壓（yā）點與調節（jiē）閥之間距離不小於10倍管徑。

  ● 溫度調節閥，檢測器為雙金屬時，檢測器應垂直安裝在水平管道上（shàng）。

● 檢測（cè）器為（wéi）溫（wēn）包時，盡可能垂直安裝。如果條（tiáo）件不允許，也可傾斜安裝，但與（yǔ）水平管道（dào）的夾角應大於45°

  ● 自力式調節閥原則上不安裝旁路閥，如果要設置旁路閥。