在前面的文章中,我们了解了FL对液体流量系数计算公式的修正知道ΔP和ΔPc相比较,不同的情况应该选用不同的算式来计算。本文接着来学习调节阀结构型式的选择。
一、从使用功能上选择调节阀需注意的问题
1)调节功能
①要求调节阀动作平稳;②小开度调节性能好;③选好所需的流量特性;④满足可调比;⑤阻力小、流量比大(调节阀的额定流量参数与公称通径之比);⑥调节速度。
2)泄漏量与切断压差
这是不可分割、互相联系的两个因素。泄漏量应满足工艺要求,且有密封面的可靠性的保护措施;切断压差(阀门关闭时的压差)必须提出来(遗憾的是许多设计院的调节阀计算规格书中无此参数),让所选调节阀有足够的输出力来克服它,否则会导致执行机构选大或选小。
3)防堵
即使是干净的介质,也存在堵塞问题,这就是管道内的不干净东西被介质带人调节阀内造成堵卡,这是常见的故障,所以应考虑调节阀的防堵性能。通常角行程类的调节阀比直行程类的调节阀防堵性能好得多,故以后角行程类的调节阀使用将会越来越多。
4)耐蚀
它包括耐冲蚀、汽蚀、腐蚀。主要涉及到材料的选用和调节阀的使用寿命问题,同时,涉及到经济性问题。此问题的实质应该是所选阀具有较好的耐蚀性能且价格合理。如能选全四氟阀就不应该选全耐蚀合金调节阀;能选反汽蚀效果较好、结构简单的角形高压调节阀(满足两年左右使用寿命),就不应该选结构复杂、价格贵的其它高压调节阀。
5)耐压与耐温
这涉及调节阀的公称压力、工作温度的选定。耐压方面,如果只是压力高并不困难,主要是压差大会产生汽蚀;耐温方面,通常解决450℃以下是十分容易的,450~600℃也不困难,但到600℃以上时,矛盾就会突出;当温度在80℃时的切断类调节阀选用软密封材料通常是不可取的,应该考虑硬密封切断。常用材质的工作温度、工作压力与公称压力的关系见下表。
6)重量与外观
此问题非常直观,一定是外观好、重量轻的调节阀受使用厂家欢迎。这里要改变一种偏见,认为调节阀是个“老大粗”,重一点或外观差一点没什么了不起。现在我们十分重视它,从而提出了调节阀应该具有小型化、轻型化、仪表化的特征。
表 常用材质的工作温度、工作压力与PN关系
材料 | 公称 压力 PN (Mpa) |
介 质 工 作 温 度(℃) | ||||||||||||||
< 120 |
< 200 |
< 250 |
< 300 |
< 350 |
< 400 |
< 425 |
< 450 |
< 475 |
< 500 |
< 525 |
< 550 |
< 575 |
< 600 |
< 625 |
||
最 大 工 作 压 力(MPa) | ||||||||||||||||
铸铁 | 1.6 | 1.6 | 1.5 | 1.4 | ||||||||||||
碳素钢 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 3.7 | 3.3 | 3.0 | 2.8 | 2.3 | 1.8 | |||||||
6.4 | 6.4 | 6.4 | 5.9 | 5.2 | 4.7 | 4.1 | 3.7 | 2.9 | ||||||||
22.0 | 22.0 | 22.0 | 20.2 | 18.0 | 16.1 | 14.1 | 12.7 | 9.8 | ||||||||
32.0 | 32.0 | 32.0 | 29.4 | 26.2 | 23.4 | 20.5 | 18.5 | 14.4 | ||||||||
1Crl8Ni9Ti | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 3.0 | 2.7 | 2.4 | 2.1 | 1.9 | 1.7 | 1.4 | 1.1 | 0.8 | 0.5 |
6.4 | 6.4 | 6.4 | 6.4 | 6.4 | 6.4 | 4.4 | 4.2 | 4.0 | 3.8 | 3.5 | 3.4 | 3.2 | 2.9 | 2.6 | 2.2 | |
22.0 | 22.0 | 22.0 | 22.0 | 22.0 | 22.0 | 16.5 | 14.8 | 13.2 | 11.5 | 10.5 | 9.3 | 7.7 | 6.0 | 4.4 | 2.7 | |
32.0 | 32.0 | 32.0 | 32.0 | 32.0 | 32.0 | 24.0 | 21.6 | 19.2 | 16.8 | 15.2 | 13.6 | 11.2 | 8.8 | 6.4 | 4.0 | |
含钼不少于 0.4%的钼钢 及铬钼钢 |
4.0 | 4.0 | 3.6 | 3.4 | 3.2 | 2.8 | 2.2 | 1.6 | ||||||||
6.4 | 6.4 | 5.8 | 5.5 | 5.2 | 4.5 | 3.5 | 2.5 | |||||||||
22.0 | 22.0 | 20.1 | 19.0 | 17.9 | 15.7 | 12.2 | 9.0 | |||||||||
32.0 | 32.0 | 29.1 | 27.5 | 25.9 | 22.7 | 17.6 | 13.0 |
7)十大类调节阀的功能优劣比较:详见表。
二、综合经济效果确定调节阀的阀型
在满足上述使用功能的要求中,适用的调节阀有几类,此时便应综合经济效果确定某一阀型,为此,我们认为至少应该考虑以下四个问题:
1)高可靠性
①结构简单;②可靠性高。这里需要改变过去片面追求性能指标,忽视可靠性的错误作法。
2)使用寿命长
3)维护方便,备品备件有来源。
4)产品价格适宜,性能价格较好。
三、调节阀型式的优选次序
根据调节阀的功能优劣和上述观点,特提供调节阀的优选次序如下:
①全功能超轻型调节阀→②蝶阀→③套筒调节阀→④单座调节阀→⑤双座调节阀→⑥偏心旋转阀→⑦球阀→⑧角形阀→⑨三通调节阀→⑩隔膜调节阀。
在这些调节阀中,我们认为应该尽量不选用隔膜调节阀,其理由是隔膜是一个极不可靠的零件,因此隔膜调节阀也成为了可靠性差的产品。
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