控制閥類型的選擇

                      控制閥類型的選擇

                      上海申弘閥門有限公司

4控制閥類型的選擇控制閥的選擇
    之前介紹減壓閥入口壓力小于設(shè)定值，現(xiàn)在介紹控制閥按調(diào)節(jié)儀表的控制信號(hào)，直接控制流體的流量，在過(guò)程控制系統(tǒng)中起著十分重要的作用。過(guò)程控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器、變速器等儀表，使用條件比直接與流體接觸的控制閥要簡(jiǎn)單的多；因此，應(yīng)根據(jù)使用工況和用途來(lái)選擇控制閥。為了成功的實(shí)現(xiàn)過(guò)程自動(dòng)化，重要的是要確保閥門自身能夠滿足過(guò)程及管道內(nèi)介質(zhì)的特殊要求。通常生產(chǎn)過(guò)程和工藝介質(zhì)能夠決定閥門的種類，閥芯的類型以及閥內(nèi)件和閥門的結(jié)構(gòu)和材料。閥門選擇好后接下來(lái)就要考慮自動(dòng)化的要求即執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇?？梢院?jiǎn)單的按兩種基本的閥門操作類型來(lái)考慮執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
1、旋轉(zhuǎn)式閥門（單回轉(zhuǎn)閥門），這類閥門包括：旋塞閥、球閥、蝶閥以及風(fēng)門或擋板。這類閥門需要已要求的力矩進(jìn)行90度旋轉(zhuǎn)操作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)
2、多回轉(zhuǎn)閥門，這類閥門可以是非旋轉(zhuǎn)提升式閥桿或旋轉(zhuǎn)非提升式桿，或者說(shuō)是他們需要多轉(zhuǎn)操作去驅(qū)動(dòng)閥門到開(kāi)或關(guān)的位置。上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,水減壓閥這類閥門包括：直通閥（截止閥）、閘閥、刀閘閥等。作為一種選擇，直線輸出的氣動(dòng)或液動(dòng)氣缸或薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)也開(kāi)來(lái)驅(qū)動(dòng)上述閥門。
目前共有四種類型的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它們能夠使用不同的驅(qū)動(dòng)能源，能夠操作各種類型的閥門。
1、電動(dòng)多回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)
電力驅(qū)動(dòng)的多回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)是常用、可靠的執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型之一。使用單相或三相電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪或蝸輪蝸桿后驅(qū)動(dòng)閥桿螺母，閥桿螺母使閥桿產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)使閥門打開(kāi)或關(guān)閉。多回轉(zhuǎn)式電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以快速驅(qū)動(dòng)大尺寸閥門。為了保護(hù)閥門不受損壞，安裝在在閥門行程的終點(diǎn)的限位開(kāi)關(guān)會(huì)切斷電機(jī)電源，同時(shí)當(dāng)安全力矩被超過(guò)時(shí)，力矩感應(yīng)裝置也會(huì)切斷電機(jī)電源，位置開(kāi)關(guān)用于指示閥門的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，安裝離合器裝置的手輪機(jī)構(gòu)可在電源故障時(shí)手動(dòng)操作閥門。
這種類型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是所有部件都安裝在一個(gè)殼體內(nèi)，在這個(gè)防水、防塵、防爆的外殼內(nèi)集成了所有基本及的功能。主要缺點(diǎn)是，當(dāng)電源故障時(shí)，閥門只能保持在原位，只有使用備用電源系統(tǒng)，閥門才能實(shí)現(xiàn)故障安全位置（故障開(kāi)或故障關(guān)）
2、電動(dòng)單回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)
這種執(zhí)行機(jī)構(gòu)類似于電動(dòng)多回轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，主要差別是執(zhí)行機(jī)構(gòu)終輸出的是1/4轉(zhuǎn)記90度的運(yùn)動(dòng)。新一代電動(dòng)單回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)合了大部分多回轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的復(fù)雜功能，例如：使用非進(jìn)入式用戶友好的操作界面實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)定與診斷功能。
單回轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊可以安裝到小尺寸閥門上，通常輸出力矩可達(dá)800公斤米，另外應(yīng)為所需電源較小，它們可以安裝電池來(lái)實(shí)現(xiàn)故障安全操作。
3、流體驅(qū)動(dòng)多回轉(zhuǎn)式或直線輸出執(zhí)行機(jī)構(gòu)
這種類型執(zhí)行機(jī)構(gòu)經(jīng)常用于操作直通閥（截止閥）和閘閥，它們使用氣動(dòng)或液動(dòng)操作方式。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，很容易實(shí)現(xiàn)故障安全操作模式。
通常情況下人們使用電動(dòng)多回轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)閘閥和截止閥，只有在無(wú)電源時(shí)才考慮使用液動(dòng)或氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
4、流體驅(qū)動(dòng)單回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)
氣動(dòng)、液動(dòng)單回轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)非常通用，它們不需要電源并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠。它們應(yīng)用的領(lǐng)域非常廣泛。通常輸出從幾公斤米到幾萬(wàn)公斤米。它們使用氣缸及傳動(dòng)裝置將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直角輸出，傳動(dòng)裝置通常有：撥叉、齒輪齒條，杠桿。齒輪齒條在全行程范圍內(nèi)輸出相同力矩，它們非常適用于小尺寸閥門，撥叉具有較率在行程起點(diǎn)具有高力矩輸出非常適合于大口徑閥門。氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般安裝電磁閥、定位器或位置開(kāi)關(guān)等附件來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門的控制和監(jiān)測(cè)。
    選擇控制閥的項(xiàng)目有：控制閥類型、控制閥作用方式、控制閥流量特性、控制閥的密封性能（內(nèi)漏、外漏），控制閥的公稱尺寸DN( NPS)、控制閥的公稱壓力PN( Class)、控制閥的材料，控制閥與管道連接方式等，深入研究各個(gè)項(xiàng)目和它們之間的相互關(guān)系是極其重要的。
    選擇控制閥必須已知過(guò)程控制系統(tǒng)的各種工藝參數(shù)，以及調(diào)節(jié)儀表、管道連接等基本條件，才能正確地選擇控制閥。

4.1控制閥類型的選擇
4 1.1控制閥結(jié)構(gòu)型式的選擇
4.1.1.1  從使用功能上選擇控制閥
    (1)控制功能
    ①要求控制閥的動(dòng)作平穩(wěn)；
    ②開(kāi)度比較小時(shí)調(diào)節(jié)性能好；
    ③選擇好所需的流量特性：
    ④滿足固有可調(diào)比：
    ⑤阻力小、流通能力強(qiáng)；
    ⑥調(diào)節(jié)速度快。
    (2)泄漏量與切斷壓差
    這兩者是不可分割、互相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)因素，泄漏量應(yīng)滿足工藝要求，且有密封面可靠性的保護(hù)措施；切斷壓差（控制閥關(guān)閉時(shí)的壓差）必須提出．讓所選控制閥有足夠的輸出力來(lái)克服，否則會(huì)導(dǎo)致選擇抗行機(jī)構(gòu)過(guò)大或過(guò)小。
    (3)防堵
    控制閥所通過(guò)的流體即使是清潔的，也存在堵塞問(wèn)題，這是由于管路內(nèi)的焊渣、氧化皮等臟物被流體帶入控制閥內(nèi)，造成堵塞，所以應(yīng)考慮控制閥的防堵性能。通常角行程控制閥比直行程控制閥防堵性能好得多，故易堵塞的場(chǎng)合建議選用角行程控制閥。
    (4)耐蝕
    包括耐沖蝕、汽蝕、腐蝕，主要涉及控制閥材料的選擇和閻座、閥芯的表面處理，同時(shí)涉及經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題。應(yīng)該選擇控制閥具有良好的抗腐蝕性，且價(jià)格合理。
    (5)耐壓與耐溫
    這涉及控制閥的公稱壓力PN(Class)、工作溫度的選擇。主要是恰當(dāng)?shù)倪x擇控制閥的殼體材和內(nèi)件材料。如灰鑄鐵高工作壓力為1.6 MPa、高工作溫度為200℃；球墨鑄鐵高工作壓力為4．o LVIPa．高工作溫度為300℃；碳素鋼的高工作壓力為42．o MPa，高工作溫度為425℃；奧氏體不銹鋼的高工作壓力為42．o MPa，工作溫度范圍為
  196℃-538℃；耐熱鋼（鉬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不少于o．4%的鉬鋼及鉻鉬鋼）高工作壓力為42.0 MPa、高工作溫度為570℃。

4 1.1.2綜合經(jīng)濟(jì)效果確定控制閥類型
    在滿足上述使用功能的要求中，適用的控制閥有幾類，此時(shí)便應(yīng)綜合經(jīng)濟(jì)效果確定某一控制閥類型。為此，至少應(yīng)考慮以下四個(gè)問(wèn)題。
    ①高的可靠性；
    ②使用壽命長(zhǎng)；
    ③維修方便，有足夠的備品備件：
    ④產(chǎn)品性能價(jià)格比適宜。

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4.1.1.3順序
    根據(jù)控制閥的功能優(yōu)劣和上述原則，控制閥的選擇順序如下：
    全功能超輕型控制閥葉V形開(kāi)口球閥一蝶閥一套筒控制閥葉單座控制閥一雙窿控制閥-偏心旋轉(zhuǎn)閥+o形球閥一角式控制閥一三通閥一隔膜閥。與本產(chǎn)品相關(guān)論文：水輪機(jī)減壓閥