自力式調(diào)節(jié)閥選型知識

自力式調(diào)節(jié)閥選型知識：
自力式調(diào)節(jié)閥在自控系統(tǒng)中，既是可調(diào)的節(jié)流元件，又是承受一定溫度、壓力的容器。所以在選擇時，既要考慮其適用性，又要保證安全可靠。臺臣閥門自力式壓力調(diào)節(jié)閥無需外加能源，能在無電無氣的場所工作，既方便又節(jié)約了能源。壓力分段范圍細(xì)且互相交叉，調(diào)節(jié)精度高。壓力設(shè)定值在運行期間可連續(xù)設(shè)定。對閥后壓力調(diào)節(jié)，閥前壓力與閥后壓力之比可為10：1～10：8。橡膠膜片式檢測，執(zhí)行機構(gòu)測精度高、動作靈敏。采用壓力平衡機構(gòu)，使調(diào)節(jié)閥反應(yīng)靈敏、控制精確。
自力式調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機構(gòu)：
自力式調(diào)節(jié)閥依靠流經(jīng)閥內(nèi)介質(zhì)自身的數(shù)字壓力表、攝氏度作為能源驅(qū)動閥門自動工作，不需要外接電源和二次儀表。這種自力式調(diào)節(jié)閥都利用閥輸出端的反饋信號源（數(shù)字壓力表、壓差、攝氏度）通過信號源管傳遞到運行組織驅(qū)動閥瓣改變閥門的開度，達到調(diào)節(jié)數(shù)字壓力表、流量、攝氏度的目的。這種調(diào)節(jié)閥又分為直接功用式和間接功用式兩種。
> 直接功用自力式調(diào)節(jié)閥又稱為彈簧負(fù)載式，其結(jié)構(gòu)內(nèi)有彈性元件如：彈簧、波紋管、波紋管式的溫包等，利用彈性力與反饋信號源平衡的原理。 如果是數(shù)字壓力表自力式調(diào)節(jié)閥，反饋信號源就是閥的出口數(shù)字壓力表，通過信號源管引入運行組織。 如果是流量自力式調(diào)節(jié)閥，閥的出口處就有一個孔板（或者是其他阻力裝置）由孔板兩端取出壓差信號源引入運行組織。 如果是攝氏度自力式調(diào)節(jié)閥，閥的出口就有攝氏度傳感器（或者溫包）通過攝氏度傳感器內(nèi)介質(zhì)的熱脹冷縮驅(qū)動運行組織。
自力式調(diào)節(jié)閥選型原則：
具體選擇時，應(yīng)根據(jù)被調(diào)介質(zhì)的種類、性質(zhì)、溫度、壓力及工藝要求的其他條件，遵循以下的選擇原則：閥的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)能滿足介質(zhì)溫度、壓力、流動性、腐蝕性、控制范圍以及嚴(yán)密性要求;閥的材料應(yīng)能滿足介質(zhì)溫度、壓力、腐蝕性要求;閥的額定流量系數(shù)及口徑應(yīng)能滿足工藝的流量要求;閥的允許壓差應(yīng)能滿足現(xiàn)場實際壓差的要求;閥的實際使用條件應(yīng)與計算選擇時考慮的相一致。調(diào)節(jié)精度一般為±5%~±10%。適用于調(diào)節(jié)品質(zhì)要求不高的場合。
自力式調(diào)節(jié)閥溫度的選擇：
選擇材料時，主要考慮材料的強度、硬度、耐腐蝕及高溫、低溫的特性，首先應(yīng)滿足自力式調(diào)節(jié)閥的安全可靠，其次是使用的性能、壽命和經(jīng)濟性。在滿足使用要求的前提下，應(yīng)盡量選擇便宜、易得的材料。一般情況下，閥體和閥蓋可選擇多種材料制造(如：灰鑄鐵、球墨鑄鐵、鑄鋼及鑄不銹鋼)。而閥內(nèi)組件一般用不銹鋼材料制造。
自力式調(diào)節(jié)閥公稱壓力及壓差選擇：
根據(jù)工藝介質(zhì)的最大工作壓力來選擇調(diào)節(jié)閥的公稱壓力時，必須對照工藝溫度條件綜合選擇，因為公稱壓力是在一定基準(zhǔn)溫度下依據(jù)強度條件定出。一旦工作溫度超過了基準(zhǔn)溫度，其允許的最大工作壓力必定低于公稱壓力，這一點應(yīng)該引起足夠的重視。
除了注意選定調(diào)節(jié)閥公稱壓力外，在選用時，還應(yīng)從推力角度出發(fā)，考慮調(diào)節(jié)閥能否正常工作的問題。由于自力式調(diào)節(jié)閥沒有驅(qū)動能源，僅靠介質(zhì)自身的能源(壓力閥靠介質(zhì)壓力，液位閥靠介質(zhì)對浮球的浮力等)，而且無法象普通控制閥可通過提高氣源壓力來增大壓差。從而導(dǎo)致允許差壓較普通控制閥小，口徑也受限制。DN80以下的閥允許壓差最高2.0MPa(PN4.0MPa時，而普通氣動控制閥最高可達6.4MPa。自力式液位調(diào)節(jié)閥由于受浮球浮力的限制，允許差壓也小，多數(shù)生產(chǎn)商對允許差壓未作明確，選用時應(yīng)向生產(chǎn)商咨詢。同樣原因，自力式液位調(diào)節(jié)閥口徑最大做到DN250，對大多數(shù)場合已經(jīng)夠用，特殊場合如果流量特別大，可使用兩臺或多臺并聯(lián)。用特征數(shù)值表達就是允許壓差是否大于最大工作壓差。因此，在選用時，要使最大工作壓差小于閥的允許壓差。
自力式調(diào)節(jié)閥流量系數(shù)計算：
流量系數(shù)Kv(或稱流通能力)，是調(diào)節(jié)閥的重要參數(shù)。它反映流體通過調(diào)節(jié)閥的能力，亦即反映調(diào)節(jié)閥的容量。根據(jù)計算出的流量系數(shù)Kv值的大小，選擇閥的額定流量系數(shù)Kvs，就可以確定調(diào)節(jié)閥的公稱通徑。如果選擇的額定流量系數(shù)過大，就會使調(diào)節(jié)閥經(jīng)常工作在小開度的情況下，影響控制質(zhì)量，引起振蕩和噪音，縮短閥的使用壽命。相反，如果選擇的額定流量系數(shù)過小，則會使調(diào)節(jié)閥的開度過大，閥門超負(fù)荷運行，不能滿足流量要求，容易出現(xiàn)事故，造成不必要的浪費。為了合理選擇調(diào)節(jié)閥的尺寸，必須正確計算調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)Kv值。
自力式調(diào)節(jié)閥的額定流量系數(shù)Kvs定義：在規(guī)定條件下，即閥的兩端壓差為100kPa，流體密度為1g/cm3時，額定行程時流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的流量是以立方米每小時或噸每小時計的流量數(shù)。
自力式調(diào)節(jié)閥介質(zhì)黏度：
由自力式壓力調(diào)節(jié)閥原理和結(jié)構(gòu)特點知，介質(zhì)黏度過高容易引起引壓管的堵塞，影響膜片的彈性，導(dǎo)致閥內(nèi)壓力平衡元件不能正常工作。特別是凝固點較高的介質(zhì)在停工降溫后凝固也將使波紋管開工后無法正常工作。且一般用于溫度變化比較緩慢的場合，不適用于溫度急劇變化的場合;當(dāng)介質(zhì)溫度超過140℃時，在控制管線安裝隔離罐，當(dāng)介質(zhì)溫度超過200℃時，除在控制管線安裝隔離罐，還應(yīng)在控制閥與執(zhí)行機構(gòu)之間加裝散熱片(不同制造商的產(chǎn)品，此溫度值會有所不同);隔離罐應(yīng)高于調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機構(gòu)而低于閥前后接管;對于非潔凈流體，在閥前應(yīng)安裝過濾器，一般情況下應(yīng)將閥門倒立安裝，即控制閥在上執(zhí)行機構(gòu)在下，此種安裝方式可使其重心在下有利于閥門的穩(wěn)定運行。當(dāng)介質(zhì)溫度低于80℃時閥門可以正立安裝，當(dāng)介質(zhì)溫度高于80℃時則閥門必須倒立安裝。
國內(nèi)廠家的產(chǎn)品樣本未見介質(zhì)允許黏度推薦值。國外已有廠家推薦在液體情況下允許使用介質(zhì)運動黏度為7×10-4m2/s和8×10-4m2/s。在河南油田，個別閥運用在稠油介質(zhì)，黏度在2×10-4m2/s左右。高黏度的介質(zhì)可選用重錘平衡自力式壓力調(diào)節(jié)閥。
自力式調(diào)節(jié)閥主要應(yīng)用在被控參數(shù)一旦調(diào)定后不經(jīng)常改變(調(diào)整)的場合，而被控參數(shù)經(jīng)常改變(調(diào)整)的場合應(yīng)使用氣動或電動調(diào)節(jié)閥;自力式調(diào)節(jié)閥一般應(yīng)用在非腐蝕性工藝條件下;被控參數(shù)不應(yīng)超過或接近所選擇的調(diào)整范圍的極限值應(yīng)留有一定裕量。
自力式調(diào)節(jié)閥對密封的要求：
自力式調(diào)節(jié)閥國內(nèi)還沒有統(tǒng)一的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。生產(chǎn)商一般參照控制閥的國家標(biāo)準(zhǔn)進行生產(chǎn)。 國標(biāo)GB/T4123-92要求控制閥本體填料函及其他連接處無滲漏現(xiàn)象?？梢詽M足可燃、有毒氣體介質(zhì)對密封性的要求。而國標(biāo)GB/T4123-92對氣動執(zhí)行機構(gòu)的氣室密封要求：“氣動執(zhí)行機構(gòu)的氣室應(yīng)保證氣密。在額定氣源壓力下，5min內(nèi)薄膜氣室內(nèi)的壓力下降不得大于2.5kPa?！憋@然這是針對以壓縮空氣為氣源的規(guī)定，不能滿足自力式調(diào)節(jié)閥對可燃、有毒氣體介質(zhì)的使用要求。油田的氣體介質(zhì)大多為易燃易爆有毒的氣體，油類液體介質(zhì)通常要揮發(fā)出可燃?xì)怏w，是不允許有滲漏的。這些場合對自力式調(diào)節(jié)閥的密封要求比國標(biāo)嚴(yán)格，選用時要特別注明。