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氟塑料襯里調節(jié)閥的結構特點
氟塑料襯里調節(jié)閥是閥門行業(yè)根據(jù)防腐蝕工業(yè)管道的需要而研發(fā)的高新技術產(chǎn)品。
氟塑料襯里調節(jié)閥主要用于調節(jié)含有腐蝕性介質的流量、壓力溫度和液位。根據(jù)調節(jié)部位信號,自動調節(jié)開度,從而達到腐蝕性介質流量、壓力、溫度和液位的調節(jié)。
隨著自動化程度的不斷提高,氟塑料襯里調節(jié)閥在設備和管道控制中發(fā)揮著越來越重要的作用。氟塑料襯里調節(jié)閥成為防腐蝕工業(yè)管道控制系統(tǒng)中*執(zhí)行元件,通過接收調節(jié)控制單元輸出的控制信號,借助動力操作去改變流體的諸要素,所以調節(jié)閥 也稱為控制閥。調節(jié)閥的驅動裝置通常采用電動、氣動和液動。
氟塑料襯里調節(jié)閥直接應用于各種防腐蝕工業(yè)管道和設備上,其質量和可靠性不僅影響調節(jié)品質,而且還涉及系統(tǒng)的安全,維護人員安全和環(huán)境污染等重大問題。
調節(jié)閥在我國通用機械產(chǎn)品中屬儀表行業(yè),由于其越來越重要的作用,幾乎在工業(yè)管道中無處不在, 而氟塑料襯里調節(jié)閥又有其自身的特性,所以本節(jié)中仍將其列入,并做一般介紹。對于驅動裝置和控制部分,本文不予敘述,請參閱第15章。
(1)氟塑料襯里調節(jié)閥性能參數(shù)
①調節(jié)閥技術參數(shù)
公稱尺寸 DiV20?200
公稱壓力 PN6?16
工作溫度 一 29?150°C
流量特性 線性、等百分比
輸入信號范圍 氣信號:標準20?lOOkPa
電信號:4?20mA 作用方式 正作用或反作用(氣開或氣關,電開或電關)
泄漏量 <±0.01% (或零泄漏)
固有可調比 30:1
基本誤差 <±8%
額定流量系數(shù)誤差 <±10% (Kv<5時士 15%)
產(chǎn)品使用環(huán)境溫度一29?150°C
②氟塑料襯里調節(jié)閥閥體主要材料和適用介質氟塑料襯里調節(jié)閥所使用的殼體材料主要有碳鋼和不銹鋼,襯里材料主要有PTFE、FEP、PFA等。
適用的介質主要是各種酸堿類化學物質、有機溶劑等。
③氟塑料襯里調節(jié)閥的流量特性是指在調節(jié)閥進出口壓差固定不變的情況下的流量特性,有直線、等百分比、拋物線及快幵四種特性(表19-3)。 氟塑料襯里調節(jié)閥,通常應用zui多的是直線流量特性 (圖19-12)和等百分比流量特性(圖19-13)。
(2)氟塑料襯里調節(jié)閥結構
調節(jié)閥結構形式很多,受氟塑料材料和襯里工藝的限制,氟塑料襯里調節(jié)閥結構形式目前國內只有直行程單座球芯截止型氟塑料襯里調節(jié)閥與直行程隔膜閥型氟塑料襯里調節(jié)閥兩種,角行程球閥形、蝶閥形、旋塞形氟塑料襯里調節(jié)閥相信不久也會問世。
目前常見的有氣動單座氟塑料襯里調節(jié)閥與電動單座氟塑料襯里調節(jié)閥。
防腐蝕工業(yè)管道上用的氟塑料襯里調節(jié)閥主要由閥體、閥蓋、閥瓣、閥座、閥桿等組成,見圖19-14。 根據(jù)閥瓣調節(jié)的方式分直行程式和角行程式兩種。
①直行程式調節(jié)閥流量是靠閥瓣在閥座中做垂直移動時,改變閥座流通面積來進行調節(jié)的。閥門的開、關由電動執(zhí)行機構或氣動、液動機構控制。屬這類結構的有:單座調節(jié)閥、籠式調節(jié)閥、雙座調節(jié) 閥、套筒調節(jié)閥、三通調節(jié)閥、角形調節(jié)閥、隔膜調節(jié)閥等。
氟塑料襯里調節(jié)閥目前只有直行程單座調節(jié)閥—種。
②角行程式調節(jié)閥閥門的流量調節(jié)借圓筒形的閥瓣相對閥座回轉,改變閥瓣上窗口面積來實現(xiàn)。 閥門的開關范圍,由閥門上方的開度指示板指示,指
流量特性 | 性 質 | 特 點 |
直線 | 調節(jié)閥的相對流量與相對開度呈直線關系,即單位相對行程變化引起的相對流量變 化是一個常數(shù) | ①小開度時,流量變化大,而大開度時流量變化小 ②小負荷時,調節(jié)性能過于靈敏而產(chǎn)生振蕩,大負荷時調節(jié)遲緩而不及時 ③適應能力較差 |
等白分比 | 單位相對行程的變化引起的相對流量變 化與此點的相對流量成正比,即調節(jié)閥的放 大系數(shù)是變化的,它隨相對流量的增大而增 大。等百分比流量特性也稱對數(shù)流量特性 | ①單位行稈變化引起流量變化的百分率是相等的 ②在全行程范圍內工作都較平穩(wěn),尤其在大開度時, 放大倍數(shù)也大,工作更為靈敏有效 ③應用廣泛,適應性強 |
拋物線 | 特性介于直線特性與等百分比特性之間, 使用上常以等百分比特性代之 | ①特性介于直線特性與等百分比特性之間 ②調節(jié)性能較理想,但閥瓣加工較困難 |
快開 | 在閥行程較小時,流量就有比較大的增力D,很快達zui大 | ①在小開度時流量已很大,隨著行程的增大,流量很快達到zui大 ②一般用于雙位調節(jié)和程序控制 |
示針所指示的開關范圍與閥門的開關范圍相一致。屬于這類結構的有:蝶形調節(jié)閥、球形調節(jié)閥、偏心旋轉調節(jié)閥等。
氟塑料襯里角行程式調節(jié)閥市場上目前還未見。
③常用氟塑料襯里調節(jié)閥的特點
a. 單座調節(jié)閥,見圖19-14。閥體由于只有一個閥芯和閥座,容易保證密封。泄漏量為0.01% X KvL/h,不平衡推力大,允許壓差小,它適用于壓差不大,泄漏量要求較嚴,在干凈流體介質上使用。 流量特性為直線、等百分比特性。
b. 帶波紋管的單座調節(jié)閥(圖19-15),只有一個閥芯和閥座,閥芯與波紋管連接一體,保證腐蝕性介質在調節(jié)過程中不會從閥桿與填料之間外泄。泄漏量為零,它適用于壓差不大,泄漏量要嚴格、潔凈流體上使用。流量特性為直線、等百分比特性。
(3)氟塑料襯里調節(jié)閥的特點與選用
①氟塑料襯里調節(jié)閥的特點氟塑料襯里調節(jié)閥zui顯著的特點是其優(yōu)異的耐腐蝕性與良好的密封性,可安裝于要求嚴格的防腐蝕工業(yè)管道上,特別適用于有毒、易揮發(fā)的氣體與液體介質的過程控制。但不適用于壓差過大、有負壓的工業(yè)管道。常用的氣動直行程單座氟塑料襯里調節(jié)閥的允許壓差見表19-4。
②氟塑料襯里調節(jié)閥的選用與常規(guī)非襯里調節(jié)閥的選用基本相同。首先應了解各種類型調節(jié)閥的結構特點、適用范圍、使用功能等。如結構類型、公稱尺寸、壓力溫度等級、管道連接、上閥蓋類型、流量特性、材料及執(zhí)行機構等,還必須弄清控制過程中各工藝參數(shù)、調節(jié)儀表等基本條件,做到有的放矢, 以滿足防腐蝕工業(yè)管道中工藝流程控制的需要,確保高品質、安全、穩(wěn)定、可靠、長期運行。還要注意其經(jīng)濟性能的適配,可從以下幾點著手。
a. 流量、壓力調節(jié)系統(tǒng):反應速度快的選用等百分比流量特性。
b. 溫度、液位調節(jié)系統(tǒng):反映滯后的應選用直線(性)流量特性。
c. 流通能力:同口徑調節(jié)閥的流量系數(shù)“Kv 值”越大越好,閥阻力損失小、流通能力大。
d. 如流體介質有毒、有害、易造成人員傷害時: 應考慮選用波紋管密封的調節(jié)閥(無填料閥),嚴密無泄漏。
e. 關閉泄漏量方面:要求關閉嚴密的,常溫低壓閥選用軟密封型調節(jié)切斷閥(零泄漏量)。
f. 再從工藝流程運行安全方面考慮:要求閥門在事故狀況下開或關的,應選用氣動單作用的或氣動薄膜式的調節(jié)閥。如氣動薄膜正作用調節(jié)閥,在失氣狀態(tài), 閥門全開(或全關閉),以保證工藝流程系統(tǒng)安全。
③氟塑料襯里調節(jié)閥的選用調節(jié)閥的型號編制方法不同于通用閥門的型號編制方法(JB/T 308), 現(xiàn)有的型號編制方法不能滿足工業(yè)發(fā)展的需要。因此,很多生產(chǎn)商自行編制調節(jié)閥型號編號方法。
用戶在訂貨選型時,為了表述清楚,不致含混, 可提出下列工藝參數(shù),由生產(chǎn)商幫助選型。
•產(chǎn)品位號;
•產(chǎn)品型號、名稱;
•公稱尺寸和閥座直徑;
•公稱壓力或壓力等級;
•法蘭連接類型(法蘭、焊接、螺紋
•流量系數(shù)Cv或1<^值;
•流量特性;
•工作溫度范圍;
•閥體、閥內組件材料;
•執(zhí)行機構型號、行程、彈簧范圍;
•閥作用類型(氣開、氣關
•’電開、電關
•是否配用閥門定位器及所要求的輸入信號;
•附件(手動機構、保位閥、電磁閥,空氣過濾減壓閥,行程幵關等);
•電動調節(jié)閥應提出是否配用伺服放大器、操作器。
公稱尺寸DN | 20 | 20 | 20 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 |
閥座直徑/mm | 10 | 12 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 |
允許壓差/kPa | 5.3 | 3.7 | 2.3 | 1.3 | 0.8 | 0.5 | 0. 5 | 0.3 | 0. 25 | 0.2 | 0. 12 | 0. 12 | 0. 08 | 0. 05 |