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调节阀 介绍

什么是调节阀?

调节阀又名控制阀,通过接受调节控制单元输出的控制信号,借助动力操作去改变流体流量。调节阀一般由执行机构和阀门组成。如果按其所配执行机构使用的动力,调节阀可以分为气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀三种,即以压缩空气为动力源的气动调节阀,以电为动力源的电动调节阀,以液体介质(如油等)压力为动力的电液动调节阀,另外,按其功能和特性分,还有水力控制阀、电磁阀、电子式、智能式、现场总线型调节阀等。

调节阀的阀体类型选择

调节阀的阀体种类很多,常用的阀体种类有直通单座、直通双座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋转、蝶形、套筒式、球形等。在具体选择时,可做如下考虑:

  • 阀芯形状结构
    主要根据所选择的流量特性和不平衡力等因素考虑。
  • 耐磨损性
    当流体介质是含有高浓度磨损性颗粒的悬浮液时,阀的内部材料要坚硬。
  • 耐腐蚀性
    由于介质具有腐蚀性,尽量选择结构简单阀门。
  • 介质的温度、压力
    当介质的温度、压力高且变化大时,应选用阀芯和阀座的材料受温度、压力变化小的阀门。
  • 防止闪蒸和空化
    闪蒸和空化只产生在液体介质。在实际生产过程中,闪蒸和空化会形成振动和噪声,缩短阀门的使用寿命,因此在选择阀门时应防止阀门产生闪蒸和空化。

调节阀执行机构的选择

为了使调节阀正常工作,配用的执行机构要能产生足够的输出力来保证高度密封和阀门的开启。
对于双作用的气动、液动、电动执行机构,一般都没有复位弹簧。作用力的大小与它的运行方向无关,因此,选择执行机构的关键在于弄清最大的输出力和电机的转动力矩。对于单作用的气动执行机构,输出力与阀门的开度有关,调节阀上的出现的力也将影响运动特性,因此要求在整个调节阀的开度范围建立力平衡。

执行机构类型的确定

对执行机构输出力确定后,根据工艺使用环境要求,选择相应的执行机构。对于现场有防爆要求时,应选用气动执行机构。从节能方面考虑,应尽量选用电动执行机构。若调节精度高,可选择液动执行机构。如发电厂透明机的速度调节、炼油厂的催化装置反应器的温度调节控制等。

调节阀的作用方式选择

调节阀的作用方式只是在选用气动执行机构时才有,其作用方式通过执行机构正反作用和阀门的正反作用组合形成。组合形式有 4 种即正正(气关型)、正反(气开型)、反正(气开型)、反反(气关型),通过这四种组合形成的调节阀作用方式有气开和气关两种。对于调节阀作用方式的选择,主要从三方面考虑: a) 工艺生产安全;b) 介质的特性;c) 保证产品质量,经济损失最小。

调节阀安装使用注意事项

新设计、安装的控制系统,为了确保调节阀在开车时能正常工作,并使系统安全运行,新阀在安装之前,应首先检查调节阀上的铭牌标记是否与设计要求相符。同时还应对以下项目进行调试:
基本误差限;全行程偏差;回差;死区;泄漏量(在要求严格的场合时进行)。
如果是对原系统中调节阀进行了大修,除了对上述各项进行校验外,还应对旧阀的填料和连接处等部位进行密封性检查。调节阀在现场使用中,很多往往不是因为调节阀本身质量所引起,而是对调节阀的安装使用不当所造成,如安装环境、安装位置及方向不当或者是管路不清洁等原因所致。
因此电动调节阀在安装使用时要注意以下几方面:

  • 调节阀属于现场仪表,要求环境温度应在 -25~60℃ 范围,相对湿度 ≤95%。如果是安装在露天或高温场合,应采取防水、降温措施。在有震源的地方要远离振源或增加防振措施。
  • 调节阀一般应垂直安装,特殊情况下可以倾斜,如倾斜角度很大或者阀本身自重太大时对阀应增加支承件保护。
  • 安装调节阀的管道一般不要离地面或地板太高,在管道高度大于 2 米时应尽量设置平台,以利于操作手轮和便于进行维修。
  • 调节阀安装前应对管路进行清洗,排除污物和焊渣。安装后,为保证不使杂质残留在阀体内,还应再次对阀门进行清洗,即通入介质时应使所有阀门开启,以免杂质卡住。在使用手轮机构后,应恢复到原来的空档位置。
  • 为了使调节阀在发生故障或维修的情况下使生产过程能继续进行,调节阀应加旁通管路。同时还应特别注意,调节阀的安装位置是否符合工艺过程的要求。
  • 电动调节阀的电气部分安装应根据有关电气设备施工要求进行。如是隔爆型产品应按《爆炸危险场所电气设备安装规范》要求进行安装。如现场导线采用 SBH 型或其它六芯或八芯、外径为 Ø11.3mm 左右的胶皮安装电缆线。在使用维修中,在易爆场所严禁通电开盖维修和对隔爆面进行敲打。同时在拆装中不要磕伤或划伤隔爆面,检修后要还原成原来的隔爆要求状态。
  • 执行机构的减速器拆修后应注意加油润滑,低速电机一般不要拆洗加油。装配后还应检查阀位与阀位开度指示是否相符。

调节阀常见故障及原因

  • 调节阀振动,故障现象和原因如下:
    (1)调节阀在任何开度下都振动:①支撑不稳。②附近有振动源。③阀芯与衬套磨损严重。
    (2)调节阀在接近全闭位置时振动:①调节阀选大了,常在小开度下使用。②单座阀介质流向与关闭方向相反。
  • 调节阀的动作迟钝,迟钝的现象及原因如下:
    (1)阀杆仅在单方向动作时迟钝:①气动薄膜执行机构中膜片破损泄漏。②执行机构中 O 型密封泄漏。
    (2)阀杆在往复动作时均有迟钝现象:①阀体内有粘物堵塞。②聚四氟乙烯填料变质硬化或石墨—石棉填料润滑油干燥。③填料加得太紧,摩擦阻力增大。④由于阀杆不直导致摩擦阻力大。⑤没有定位器的气动调节阀也会导致动作迟钝。
  • 调节阀的泄漏量增大,泄漏的原因如下:
    (1)阀全关时泄漏量大:①阀芯被磨损,内漏严重,②阀未调好关不严。
    (2)阀达不到全闭位置:①介质压差太大,执行机构刚性小,阀关不严。②阀内有异物。③衬套烧结。
  • 流量可调范围变小:
    主要原因是阀芯被腐蚀变小,从而使可调的最小流量变大。

调节阀检修时的重点检查部位

  • 检查调节阀间体内壁:
    在高压差和有腐蚀性介质的场合,阀体内壁、隔膜阀的隔膜经常受到介质的冲击和腐蚀,必须重点检查耐压耐腐情况;
  • 检查调节阀阀座:
    因工作时介质渗入,固定阀座用的螺纹内表面易受腐蚀而使阀座松弛;
  • 检查调节阀阀芯:
    阀芯是调节阀的可动部件之一,受介质的冲蚀较为严重,检修时要认真检查阀芯各部是否被腐蚀、磨损,特别是在高压差的情况下,阀芯的磨损因空化引起的汽蚀现象更为严重。损坏严重的阀芯应予更换;
  • 检查调节阀密封填料:
    检查盘根石棉绳是否干燥,如采用聚四氟乙烯填料,应注意检查是否老化和其配合面是否损坏;
  • 检查执行机构中的橡胶薄膜是否老化,是否有龟裂现象。

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