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發布時間:2020-12-02 02:58  
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調節閥用于調節介質的流量、壓力和液位。根據調節部位信號,自動控制閥門的開度,從而達到介質流量、壓力和液位的調節。調節閥分電動調節閥、氣動調節閥和液動調節閥等。
調節閥由電動執行機構或氣動執行機構和調節閥兩部分組成。調節閥通常分為直通單座式調節閥和直通雙座式調節閥兩種,后者具有流通能力大、不平衡辦小和操作穩定的特點,所以通常特別適用于大流量、高壓降和泄漏少的場合。
流通能力Cv是選擇調節閥的主要參數之一,調節閥的流通能力的定義為:當調節閥全開時,閥兩端壓差為0.1MPa,流體密度為1g/cm3時,每小時流徑調節閥的流量數,稱為流通能力,也稱流量系數,以Cv表示,單位為t/h,液體的Cv值按下式計算。除直通雙座閥外,常用的還有直通單座調節閥、三通調節閥、角型調節閥、蝶閥、偏心旋轉調節閥等。
根據流通能力Cv值大小查表,就可以確定調節閥的公稱通徑DN。
調節閥的流量特性,是在閥兩端壓差保持恒定的條件下,介質流經調節閥的相對流量與它的開度之間關系。


調節閥在現代化工廠的自動控制中,調節閥起著十分重要的作用,這些工廠的生產取決于流動著的介質正確分配和控制。這些控制無論是能量的交換、壓力的降低或者是簡單的容器加料,都需要某些終控制元件去完成。
在化工生產工藝流程中的管路和設備中,有大量的流體流量調節閥對保證設備的正常運行起著至關重要的作用。它們有多種結構形式,分別適用于不同場合。其主要作用即用于調節流量,以保證設備的穩定運行。它們有操作簡單、方便,易于控制等特點,故受到廣泛的應用。它改變工藝流體調節閥的紊流度或者在手動調節閥層流情況下提供一個壓力降,且壓力降是由改變閥門阻力或“摩擦”所引起的。但也有消耗能量過大、閥門元件易損等缺陷,若設計使用不當,會給生產帶來影響。本文主要討論的是對管路流量調節過大、輸送流體溫度過高,可能會產生的汽蝕和閃蒸現象以及其對調節閥的破壞及防止方法。
1.出現蝕和閃蒸的原因分析
1.1 流體在調節閥中的流動過程
液體在調節閥的流道中的流動過程是極其復雜的,根據連續性方程:
uAp=常數
式中u——截面平均流速,m/s;
A—— 流道截面積,m2;
p—流體介質的密度,kg/m3。
對于不可壓縮的流體,p=常數,因此uA=常數,亦即流體的流速和通過該截面的截面積成反比。
同時,又根據伯努利方程式[1]:
式中z——位置標高,m;
p——靜壓強,Pa;
g—— 重力加速度,kg?m/s2。
忽略管道進出口流體的位置標高差別,如果通過截面時的流速增大,則意味著斷面的壓力將下降,當流體的壓力下降到該溫度下的飽和壓力Pv時,液體將出現汽化,同時發生汽蝕或閃蒸現象。
由于汽蝕現象和閃蒸現象對設備有較大的破壞力。我們以前僅對離心泵的汽蝕現象研究較多,而對管路中調節閥可能產生的汽蝕和閃蒸現象造成的破壞未引起足夠重視,因此研究防止液體在流動過程中產生汽蝕和閃蒸的機理將顯得更加重要。

安裝調節閥原則:
安全
1、防止泄漏:安裝過程中不允許閥門產生泄漏。在使用過程中,如果在填料、法蘭墊片等部位形成縫隙或小孔就可能產生泄漏。調節閥適用于空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質、泥漿、油品等介質。如果液體介質的操作條件非常苛刻(高溫、高壓、介質有腐蝕性),那么損壞將越來越嚴重,泄漏越來越厲害,所以在安裝過程中填料的選擇,密封方法的選擇,壓力的降低,用密封性好的閥門,都是安裝人員考慮的要素,也是防止泄漏的基本條件。
2、安裝放空閥或排放閥,任何一個管路設計和安裝,在切斷時都會不可避免地積留高壓液體,如果積聚流體的潛在能量有很大危險性,應在調節閥的每一側安裝放空閥或排放閥,在積聚有大量高壓物料的閥門,要安裝兩個放空閥或排放閥。在切斷閥之間積流的大量高壓流體可能會積聚相當大的力量,如果在泄放調節閥壓力的操作中粗心大意,可能會發生嚴重的人身事故。在系統切斷之后,壓力還可保持一段時間,這個閥打開是降低這個壓力的安全措施,也是排放有害流體的措施。自力式調節閥依靠流經閥內介質自身的數字壓力表、攝氏度作為能源驅動閥門自動工作,不需要外接電源和二次儀表。要選擇一個能夠限制流量的放空閥,可以保護操作人員,如果流體含有懸浮顆粒,容易堵塞放空閥,因此,為了安全放空,安裝在管道頂部的閥門放空處要用大尺寸的排放閥。
3、安全的管線:管線中的沙粒、水垢、金屬屑及其它雜質會損壞調節閥的表面,使其關閉不嚴。為此,在安裝調節閥之前,全部安裝管線和管件都要吹掃并徹底凈化。如果被排放的流體是危險氣體,放空管線要連接到安全地點,即使是不可燃氣體,也要用放空管導出,避免吹出的氣體夾帶鐵銹或其它雜物而傷害操作人員。如果排放的流體是危險性液體,要把排放管接到安全的容器中,操作期間,閥門可能很熱,必須有預防措施,以防操作人員。在安裝螺絲連接的管件時,要防止密封劑掉在安裝管道中,一般應采用聚四氟乙稀密封帶代替密封劑;調節閥上游或下游附近的蒸汽管道應保溫。基于這種情況,應對引起振動的各管道和基座進行加固,這也有助于消除外來頻率的干擾。在壓力波動嚴重的管道系統中,使用管道緩沖器。

調節閥的聯動試驗
調節閥在安裝好后裝置開車之前必須進行聯動試驗。聯動試驗應重點注意如下幾點:
(1)調節閥聯動試驗前工藝管道必須經過嚴格的吹掃并合格,吹掃未合格的管道嚴禁安裝調節閥,因為管道內的殘留物如焊渣、灰塵等硬質雜物會損壞閥芯與閥座密封面。
(2)蝶閥在聯動前應檢查閥的兩端不應帶試壓或封堵盲板。
(3)帶手輪機構的調節閥,手輪機構應處于“釋放'位置。檢查減壓閥供氣壓力是否達到各調節閥的供氣要求。
在工業自動化儀表的安裝過程中,調節閥的安裝和投運復雜、有難度又很容易出問題。在整個過程中,儀表專業與管道專業應相互協調、互相支持、緊密配合,出現問題及時反映及時解決,嚴格按要求進行、按規程操作,只有這樣才能順利保證調節閥的安裝質量和投運質量以保證整個安裝項目的順利進行和整個工業裝置的順利投產。用該方法操作存在以下問題:一是安全系數低,二是容易造成調節閥報廢,三是工作過程耗時、費力,增加人工成本。