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調(diào)節(jié)閥的動態(tài)與靜態(tài)特性
點擊次數(shù)：2915 發(fā)布時間：2017-1-3
調(diào)節(jié)閥的檢測主要是靜態(tài)特性的檢測，包括基本誤差、額定行程偏差、回差、起點和終點偏差、死區(qū)、重復(fù)性誤差、密封性、泄漏性等，這都是在空載的情況下做出的測試，實際上是閥在工作臺上對閥進(jìn)行測量所獲得的結(jié)果，但這樣的結(jié)果很難說明閥門在實際運行條件下將會表現(xiàn)出什么樣的性能。仔細(xì)調(diào)節(jié)靜態(tài)因素將會使閥（從而也使整個回路）獲得良好的性能。
經(jīng)過性能檢查證明，多達(dá)50%的調(diào)節(jié)閥對于優(yōu)化控制回路性能未能產(chǎn)生多大效果。研究表明，閥的動態(tài)特性對于降低流程易變性起了很重要的作用。在關(guān)鍵的流程中，不同的閥門降低流程易變性的幅度即使相差1%也能夠大幅度提高生產(chǎn)效率并減少廢物，從而可取得很大的經(jīng)濟(jì)效益。
流程優(yōu)化的改進(jìn)總是來自于控制室控制儀表的升級。測試數(shù)據(jù)表明，在使用相同控制儀表的條件下，閥的動態(tài)特性能夠?qū)芈沸阅墚a(chǎn)生顯著的影響。如果控制閥的精度只能達(dá)到5%，那么，花費大量的錢去配置一套其控制精度可達(dá)到0.5%的控制儀表系統(tǒng)并不能起到多大作用。
在購買與使用場合相匹配的閥門時，應(yīng)考察一下4種基本型式的節(jié)流控制閥，即籠式球閥、旋轉(zhuǎn)浮球閥、偏心閥與蝶形閥。
籠式球閥的調(diào)整片形式的種類非常廣泛，因此能夠滿足大多數(shù)應(yīng)用場合的需求，從而使它成為各種閥中的?；\式球閥調(diào)整片有很多種，包括平衡調(diào)整片、非平衡調(diào)整片、彈性座調(diào)整片、受約束調(diào)整片及全尺寸調(diào)整片等。在許多情況下，一種閥體的各種調(diào)整片配置是可以互換的。
籠式球閥也有若干缺點：
一、該閥的尺寸受到限制（通常為16英寸）;
二、與同等規(guī)格的視線閥（如浮球閥或蝶形閥）相比，其容量比較低;
三、售價較高，特別是大口徑的籠式球閥。然而，在降低流程易變性方面，籠式球閥具有優(yōu)異的性能，常常足以彌補(bǔ)這些缺陷。
旋轉(zhuǎn)浮球閥的流量比同等口徑的籠式球閥大。雖然旋轉(zhuǎn)浮球閥的控制范圍大于籠式球閥，但仍然優(yōu)于大多數(shù)其他類型的閥。旋轉(zhuǎn)浮球閥的允許壓力降和允許溫度范圍比籠式球閥小。通常它們的壓力降上限為7.0x105kg/m2，適合于在溫度低于398℃的場合使用。浮球閥不適用于易起空泡的液體，而且在用于壓力降較高的氣體中時，常?？赡馨l(fā)出較大的噪聲。
偏心閥比浮球閥的摩擦更小，價格更低。*的結(jié)構(gòu)設(shè)計使其對于流程易變性的控制更。偏心閥的優(yōu)缺點與浮球閥相差不大。
按閥的性能來衡量，蝶形閥屬于低檔閥。蝶閥的流量大，而且有多種不同的口徑。但是，蝶閥的特性曲線只有等比例特性曲線一種，這就大大限制了蝶形閥降低流程易變性的性能。由于這一原因，蝶形閥只能用于負(fù)載固定不變的場合中。雖然蝶形閥有多種不同的口徑，并且可以用大多數(shù)鑄合金來制造，但蝶形閥不符合ANSI關(guān)于面對面尺寸的要求，也不適用于易起空泡的流體或噪聲較大等場合。
調(diào)節(jié)閥的動態(tài)特性其實和靜態(tài)特性同等重要，甚至比靜態(tài)特性更重要，因為它更能確定這種調(diào)節(jié)閥是否適應(yīng)現(xiàn)場工況的要求。
處理方法
清洗法
管路中的焊渣、鐵銹、渣子等在節(jié)流口、導(dǎo)向部位、下閥蓋平衡孔內(nèi)造成堵塞或卡住使閥芯曲面、導(dǎo)向面產(chǎn)生拉傷和劃痕、密封面上產(chǎn)生壓痕等。這經(jīng)常發(fā)生于新投運系統(tǒng)和大修后投運初期。這是zui常見的故障。遇此情況，必須卸開進(jìn)行清洗，除掉渣物，如密封面受到損傷還應(yīng)研磨；同時將底塞打開，以沖掉從平衡孔掉入下閥蓋內(nèi)的渣物，并對管路進(jìn)行沖洗。投運前，讓調(diào)節(jié)閥全開，介質(zhì)流動一段時間后再納入正常運行。
外接沖刷法
對一些易沉淀、含有固體顆粒的介質(zhì)采用普通閥調(diào)節(jié)時，經(jīng)常在節(jié)流口、導(dǎo)向處堵塞，可在下閥蓋底塞處外接沖刷氣體和蒸汽。當(dāng)閥產(chǎn)生堵塞或卡住時，打開外接的氣體或蒸氣閥門，即可在不動調(diào)節(jié)閥的情況下完成沖洗工作，使閥正常運行。
安裝管道過濾器法
對小口徑的調(diào)節(jié)閥，尤其是超小流量調(diào)節(jié)閥，其節(jié)流間隙特小，介質(zhì)中不能有一點點渣物。遇此情況堵塞，在閥前管道上安裝一個過濾器，以保證介質(zhì)順利通過。帶定位器使用的調(diào)節(jié)閥，定位器工作不正常，其氣路節(jié)流口堵塞是zui常見的故障。因此，帶定位器工作時，必須處理好氣源，通常采用的辦法是在定位器前氣源管線上安裝空氣過濾減壓閥。
增大節(jié)流間隙法
如介質(zhì)中的固體顆?；蚬艿乐斜粵_刷掉的焊渣和銹物等因過不了節(jié)流口造成堵塞、卡住等故障，可改用節(jié)流間隙大的節(jié)流件—節(jié)流面積為開窗、開口類的閥芯、套筒，因其節(jié)流面積集中而不是圓周分布的，故障就能很容易地被排除。如果是單、雙座閥就可將柱塞形閥芯改為“V”形口的閥芯，或改成套筒閥等。例如某化工廠有一臺雙座閥經(jīng)?？ㄗ。扑]改用套筒閥后，問題馬上得到解決。
介質(zhì)沖刷法
利用介質(zhì)自身的沖刷能量，沖刷和帶走易沉淀、易堵塞的東西，從而提高閥的防堵功能。常見的方法有：①改作流閉型使用；②采用流線型閥體；③將節(jié)流口置于沖刷zui厲害處，采用此法要注意提高節(jié)流件材料的耐沖蝕能力。
直通改為角形法
直通為倒S流動，流路復(fù)雜，上、下容腔死區(qū)多，為介質(zhì)的沉淀提供了地方。角形連接，介質(zhì)猶如流過90彎頭，沖刷性能好，死區(qū)小，易設(shè)計成流線型。因此，使用直通的調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生輕微堵塞時可改成角形閥使℃用。
加大間隙
用于蒸汽管道上的套筒調(diào)節(jié)閥，如果閥芯和套筒間隙過小，或使用不同材質(zhì)，很可能會因為膨脹系數(shù)的不同而受熱卡死?？梢栽诩庸r適當(dāng)加大間隙（以滿足流量控制要求為前提），以防止類似情況的發(fā)生。
密封性能差的解決方法
1）研磨法
細(xì)的研磨，消除痕跡，減小或消除密封間隙，提高密封面的光潔度，以提高密封性能。
2）利用不平衡力增加密封比壓法
執(zhí)行機(jī)構(gòu)對閥芯產(chǎn)生的密封壓力一定，不平衡力對閥芯產(chǎn)生頂開趨勢時，閥芯的密封力為兩力相減，反之，對閥芯產(chǎn)生壓閉趨勢，閥芯的密封力為兩力相加，這樣就大大地增加了密封比壓，密封效果可以比前者提高5～10倍以上.一般dg≥20的單密封類閥為前一種情況，通常為流開型，若認(rèn)為密封效果不滿意時，改為流閉型，密封性能將成倍增加.尤其是兩位型的切斷調(diào)節(jié)閥，一般均應(yīng)按流閉型使用。
3）提高執(zhí)行機(jī)構(gòu)密封力法
提高執(zhí)行機(jī)構(gòu)對閥芯的密封力，也是保證閥關(guān)閉，增加密封比壓，提高密封性能的常見方法。常用的方法有：
①移動彈簧工作范圍；
②改用小剛度彈簧；
③增加附件，如帶定位器；
④增加氣源壓力；
⑤改用具有更大推力的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
4）采用單密封、軟密封法
對雙密封使用的調(diào)節(jié)閥，可改用單密封，通常可提高10倍以上的密封效果，若不平衡力較大，應(yīng)增加相應(yīng)措施，對硬密封的閥可改用軟密封，又可提高10倍以上密封效果。
5）改用密封性能好的閥
在不得已的情況下，可考慮改用具有更好的密封性能的閥.如將普通蝶閥改用橢圓蝶閥，進(jìn)而還可改用切斷型蝶閥、偏心旋轉(zhuǎn)閥、球閥和為之專門設(shè)計的切斷閥。
調(diào)節(jié)閥外泄的解決方法
1）增加密封油脂法
對未使用密封油脂的閥，可考慮增加密封油脂來提高閥桿密封性能。
2）增加填料法
為提高填料對閥桿的密封性能，可采用增加填料的方法。通常是采用雙層、多層混合填料形式，單純增加數(shù)量，如將3片增到5片，效果并不明顯。
3）更換石墨填料法
大量使用的四氟填料，因其工作溫度在－20～+200范圍內(nèi)，當(dāng)溫度在上、下限，變化較大時，其密封性便明顯下降，老化快，壽命短。柔性石墨填料可克服這些缺點且使用壽命長。因而有的工廠全部將四氟填料改為石墨填料，甚至新購回的調(diào)節(jié)閥也將其中的四氟填料換成石墨填料后使用。但使用石墨填料的回差大，初時有的還產(chǎn)生爬行現(xiàn)象，對此必須有所考慮。
4）改變流向，置P2在閥桿端法
當(dāng)△P較大，P1又較大時，密封P1顯然比密封P2困難.因此，可采取改變流向的方法，將P1在閥桿端改為P2在閥桿端，這對壓力高、壓差大的閥是較有效的.如波紋管閥就通常應(yīng)考慮密封P2。
5）采用透鏡墊密封法
對于上、下蓋的密封，閥座與上、下閥體的密封.若為平面密封，在高溫高壓下，密封性差,引起外泄，可以改用透鏡墊密封，能得到滿意的效果。
6）更換密封墊片
至今，大部分密封墊片仍采用石棉板，在高溫下，密封性能較差，壽命也短，引起外泄。遇到這種情況，可改用纏繞墊片，“O”形環(huán)等，許多廠已采用。
調(diào)節(jié)閥振動的解決方法
1）增加剛度法
對振蕩和輕微振動，可增大剛度來消除或減弱，如選用大剛度的彈簧，改用活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)等辦法都是可行的。
2）增加阻尼法
增加阻尼即增加對振動的摩擦，如套筒閥的閥塞可采用“O”形圈密封，采用具有較大摩擦力的石墨填料等，這對消除或減弱輕微的振動還是有一定作用的。
3）增大導(dǎo)向尺寸，減小配合間隙法
軸塞形閥一般導(dǎo)向尺寸都較小，所有閥配合間隙一般都較大，有0.4～lmm，這對產(chǎn)生機(jī)械振動是有幫助.因此，在發(fā)生輕微的機(jī)械振動時，可通過增大導(dǎo)向尺寸，減小配合間隙來削弱振動。
4）改變節(jié)流件形狀，消除共振法
因調(diào)節(jié)閥的所謂振源發(fā)生在高速流動、壓力急劇變化的節(jié)流口，改變節(jié)流件的形狀即可改變振源頻率，在共振不強(qiáng)烈時比較容易解決。具體辦法是將在振動開度范圍內(nèi)閥芯曲面車削0.5～1.0mm。如某廠家屬區(qū)附近安裝了一臺自力式壓力調(diào)節(jié)閥，因共振產(chǎn)生嘯叫影響職工休息，我們將閥芯曲面車掉0.5mm后，共振嘯叫聲消失。
安裝要點
1）安裝位置、高度、進(jìn)出口方向必須符合設(shè)計要求，連接應(yīng)牢固緊密。
2）安裝在保溫管道上的各類手動閥門，手柄均不得向下。
3）閥門安裝前必須進(jìn)行外觀檢查，閥門的銘牌應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《通用閥門標(biāo)志》GB 12220的規(guī)定。對于工作壓力大于1.0 MPa 及在主干管上起到切斷作用的閥門，安裝前應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度和嚴(yán)密性能試驗，合格后方準(zhǔn)使用。強(qiáng)度試驗時，試驗壓力為公稱壓力的1.5倍，持續(xù)時間不少于5min，閥門殼體、填料應(yīng)無滲漏為合格。嚴(yán)密性試驗時，試驗壓力為公稱壓力的1.1倍；試驗壓力在試驗持續(xù)的時間應(yīng)符合GB 50243標(biāo)準(zhǔn)要求，以閥瓣密封面無滲漏為合格。
結(jié)構(gòu)原理
自力式壓力調(diào)節(jié)閥因為不需要其它外來能源如電源、氣源，僅靠介質(zhì)自身的能量來驅(qū)動，既節(jié)能又環(huán)保，使用方便，安裝完畢后設(shè)定好壓力值即可投入自動運行，所以在對控制精度要求不高，又缺乏電源、氣源的場合，得到了越來越廣泛的使用。但在使用過程中，一定要注意選型的特殊性，否則容易引起事故。在使用過程中，要注意使用的選型和安裝環(huán)境，因此，詳細(xì)了解自力式壓力調(diào)節(jié)閥的工作原理和結(jié)構(gòu)是非常重要的。
用途適用
自力式壓力調(diào)節(jié)閥（以下簡稱壓力閥）是一種無需外來能源而只依靠調(diào)介質(zhì)自身的壓力變化進(jìn)行自動調(diào)節(jié)壓力的節(jié)能型產(chǎn)品.具有測量、執(zhí)行、控制的綜合功能。廣泛適用于石油、化工、冶金、輕工等工業(yè)部門及城市供熱、供噯系統(tǒng)。本產(chǎn)品可用于非腐蝕性〔zui高溫度350℃〕的液體、氣體和蒸汽等介質(zhì)的壓力控制裝置。
注意事項
1、 本閥應(yīng)存放在干燥的室內(nèi)，通路兩端必須堵塞，不準(zhǔn)堆置存放。
2、 長期存放的調(diào)節(jié)閥應(yīng)定期檢查，清除污垢，在各運動部分及加工面上應(yīng)涂以防銹油，防止生銹。
3、 本閥應(yīng)安裝在水平管道上，必修垂直安裝。閥桿向上。
4、 必修按圖示箭頭所指士介質(zhì)進(jìn)行安裝。