調(diào)節(jié)閥的選型知識(shí) 發(fā)布時(shí)間:20-01-15 |
調(diào)節(jié)閥是用于工業(yè)過程控制的終端執(zhí)行設(shè)備。隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提高,它已成為工業(yè)自動(dòng)化控制的關(guān)鍵設(shè)備。 選擇合適的控制閥直接關(guān)系到工業(yè)控制的質(zhì)量,甚至關(guān)系到工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的安全。 因此,在實(shí)際生產(chǎn)過程中,非常有必要根據(jù)工藝條件選擇合適的調(diào)節(jié)閥。 1簡(jiǎn)介調(diào)節(jié)閥由兩部分組成:執(zhí)行器和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。 它包括三類氣動(dòng),電動(dòng)和液壓執(zhí)行器。 氣動(dòng)執(zhí)行器通常用于化學(xué)生產(chǎn)中。其他兩種類型的執(zhí)行器僅在特殊要求下使用。 執(zhí)行器是調(diào)節(jié)閥的推動(dòng)部分,調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)部分,即閥本身。 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與調(diào)節(jié)介質(zhì)直接接觸。在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推動(dòng)下,閥芯與閥座或阻擋件之間的流通面積發(fā)生變化,從而達(dá)到調(diào)節(jié)和控制介質(zhì)流量的目的。 1.1調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)形式選擇 通常來說,套筒閥應(yīng)該在振動(dòng)或噪音較大的情況下更適合。例如,當(dāng)介質(zhì)是粘性的或具有小的顆粒時(shí),偏心旋轉(zhuǎn)閥是更合適的。 選擇閥的結(jié)構(gòu)時(shí),過程 1.2選擇打開/關(guān)閉調(diào)節(jié)閥的氣體并確定調(diào)節(jié)器的正負(fù)作用 必須根據(jù)過程生產(chǎn)需要和安全要求來確定打開/關(guān)閉調(diào)節(jié)閥氣體的選擇。 原理是在信號(hào)壓力中斷時(shí)確保過程設(shè)備和生產(chǎn)的安全,即確保在調(diào)節(jié)閥失去信號(hào)壓力源時(shí)閥門自動(dòng)進(jìn)入安全狀態(tài)。 在指出調(diào)節(jié)閥的打開或關(guān)閉形式后,必須根據(jù)調(diào)節(jié)閥的這種形式確定調(diào)節(jié)器的正反作用,以便調(diào)節(jié)閥和調(diào)節(jié)器構(gòu)成負(fù)反饋控制系統(tǒng)。 也就是說,對(duì)于氣體開啟閥,如果受控參數(shù)大于給定參數(shù),則需要關(guān)閉閥門,然后選擇調(diào)節(jié)器作為反應(yīng);對(duì)于氣體關(guān)閉的閥門,如果受控參數(shù)大于給定參數(shù),則需要關(guān)閉閥門,然后調(diào)節(jié)器 采用正作用。 1.3流量特性調(diào)節(jié)閥的相對(duì)開度 調(diào)節(jié)閥的相對(duì)開度與通過閥的相對(duì)流量之間的關(guān)系稱為閥的流量特性,即Q / Qmax \\ u003d fし/ L. ## Q / Qmax相對(duì)流量-在一定開度下調(diào)節(jié)閥的流量Q與全開度的流量Qmax之比; し/ L相對(duì)開度-行程し與調(diào)節(jié)閥一定開度的全行程L之比。氣動(dòng)緊急切斷閥 可以是從上式可以看出,通過閥的相對(duì)流量Q / Qmax是調(diào)節(jié)閥的相對(duì)開度調(diào)節(jié)/ L的函數(shù)。 通過調(diào)節(jié)閥的流量不僅與閥的開度有關(guān),而且與整個(gè)閥的壓差有關(guān)。當(dāng)閥前后壓力差恒定時(shí)的流量特性是閥的理想特性。 特性。 理想的特性完全取決于線軸的形狀。有四種典型的理想流量特性: 1線性流量特性 Q / Qmax \\ u003d R [し/ L-1] R \\ u003d Qmax / Qmin是調(diào)節(jié)閥的可調(diào)比率 使用具有線性流量特性的滑閥時(shí),調(diào)節(jié)閥的放大倍率是恒定的。 它的特點(diǎn)是小開口處的流量變化較大,調(diào)節(jié)力強(qiáng),容易振蕩; 2等百分比流量特性對(duì)數(shù)流量特性 ## Q / Qmax \\ u003d e [し/ L-1] lnRR \\ u003d Qmax / Qmin是調(diào)節(jié)閥的可調(diào)比率 當(dāng)使用等百分比流量的滑閥時(shí),調(diào)節(jié)閥的放大倍數(shù)增加當(dāng)流量增加時(shí),流量的相對(duì)變化是相等的。 放大倍率小,調(diào)整效果平緩穩(wěn)定; # 3拋物線流動(dòng)特性 # ## R \\ u003d Qmax / Qmin是調(diào)節(jié)閥的可調(diào)比例 使用具有拋物線流動(dòng)特性的閥芯時(shí),在小開孔時(shí)調(diào)節(jié)性能良好,并且其特性曲線位于一條直線和一條等百分比的特性曲線之間。 4快速打開流量特性 燃?xì)馇袛嚅y 對(duì)于快速打開流量特性沒有特定的數(shù)學(xué)表達(dá)式。 當(dāng)使用具有快速打開的流量特性的閥芯時(shí),開口較小時(shí)流量較大。隨著開口的增加,流量迅速達(dá)到最大值。它適用于快速打開和關(guān)閉截止閥或二位 調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 2提取調(diào)節(jié)閥直徑 對(duì)于不可壓縮流體,根據(jù)流體力學(xué),可以將其代入Boer \\ u0027s方程以獲得: 根據(jù)連續(xù)方程Q \\ u003d A ? V,上述公式可以為結(jié)合得到: 這是調(diào)節(jié)閥的流量方程,其代號(hào)和單位為: V1,V2——流體速度節(jié)流前后; V——是平均流量; P1,節(jié)流前后的P2壓力,100KPa; A——油門面積,cm2; Q——流量,cm3 / s; C— —電阻系數(shù); r——嚴(yán)重,Kgf / cm3; g——重力加速度,981cm / s2; 如果上述公式采用工程單位,Q—m3/h;P1、P2—100KPa;r—gf/cm3,那麼調(diào)節(jié)閥的流量方程可化為: 于是Kv定義為:當(dāng)調(diào)節(jié)閥全開,閥兩端壓差ΔP為100KPa,流體重度r為1gf/cm3(常溫水)時(shí),每小時(shí)流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的流量數(shù),以m3/h或t/h計(jì)。但國(guó)外流量數(shù)常用Cv表示,其定義為:當(dāng)調(diào)節(jié)閥全開,閥兩端壓差ΔP為1磅/英寸2(0.07Kgf/cm2),介質(zhì)為600F(15.6℃)清水時(shí),每分鐘流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的美加侖數(shù),以加侖/分計(jì)。Kv與Cv之間換算關(guān)系為: 根據(jù)計(jì)算出的流量系數(shù)Kv或Cv值,然后在調(diào)節(jié)閥手冊(cè)中查找出Kv或Cv額定值,提取合適的調(diào)節(jié)閥口徑。 3結(jié)語 上述闡述如何正確選擇調(diào)節(jié)閥,只是針對(duì)不可壓縮流體流相為紊流而言的,對(duì)于其它層流或可壓縮的流體,如氣體或水蒸汽等,有專門的理論加以推導(dǎo)其流體的Kv或Cv的計(jì)算方法,其調(diào)節(jié)閥的選取與上述類同,請(qǐng)另行關(guān)注。
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