調節閥選擇、安裝中需注意的幾個問題

 0 引言

   在工程設計中，作為一個從事自動化儀表設計的技術人員，需要經常與各種調節閥打交道，對于一個自動控制系統，調節閥選擇得合適與否，直接影響控制系統的調節品質。若調節閥選擇不當，將使系統不能正常工作，或使閥門很快損壞，甚至造成生產事故。相當一部分人在選擇調節閥時，往往比較重視閥的口徑計算，而對閥型和其它方面的選擇未予重視。據本人多年工作經驗及有關部門調查，在調節閥引起控制系統工作不正常的事故中，95%以上是由于選型不當造成，而計算錯誤造成的問題不到5%。本文將重點介紹調節閥選型等有關問題。

    1 分類及特點

   調節閥基型產品即普通產品按基型結構特征分為幾大類產品，它們是：直通單座閥、直通雙座閥、套筒閥、角形閥、三通閥、隔膜閥、蝶閥、球閥、偏心旋轉閥，其中前6種為直行程調節閥，后3種為角行程調節閥，作為調節閥的應用者，必須首先弄清楚基型產品的特點、使用注意事項、各類變型產品、改進產品。

    （1）直通單座調節閥

   該閥具有泄漏小、許用壓差小、流路復雜、結構簡單的特點，適用于泄漏要求嚴、工作壓差小的干凈介質場合，但小規格的閥（如DN15、20、25）亦可用于壓差較大的場合，是應用zui廣泛的閥之一。

    （2）直通雙座調節閥

   與單座閥相反，具有泄漏大、許用壓差大的特點，適用于泄漏要求不嚴、工作壓差大的干凈介質場合，是應用的閥之一。

    （3）套筒閥

   套筒閥具有單密封、雙密封兩種結構，前者相當于單座閥，后者相當于雙座閥，適用于雙座閥場合，除此之外，套筒閥還具有穩定性好、裝卸方便的特點，但價格比單雙座閥貴50%~200%，還需要專門的纏繞密封墊。是僅次于單、雙座閥應用較為廣泛的閥。

    （4）角形閥

   節流型式相當于單座閥，但閥體流路簡單，適用于泄漏要求小、壓差不大的不干凈介質場合以及要求直角配管的場合。

    （5）三通閥

   具有3個通道，可代替兩個直通單座閥用于分流和合流及兩相流溫度差成≤150℃的場合，當DN<80mm，儀表工程應用的設計工作。

    （6）隔膜閥

    隔膜閥流路簡單，隔膜具有一定的耐蝕性能，適用于不干凈介質和弱腐蝕性介質的兩位切斷場合。

    （7）蝶閥

   相當于取一段直管來做閥體，且閥體又相當于閥座，自潔性能好、體積小、重量輕，適用于不干凈介質和大口徑、大流量、低壓差的場合。當DN>300mm時，通常采用蝶閥。

    （8）球閥

   “O”形球閥全開時為無阻調節，自潔性能*，適用于特別不干凈、含纖維介質的兩位切斷場合。“V”形球閥具有近似等百分比的調節特性，適用于不干凈、含纖維介質可調比較大的調節場合。球閥價格較貴。

    （9）偏心旋轉閥

   該閥介于蝶閥和球閥之間，自潔性能好，調節性能好，亦可切斷，適用于不干凈介質和泄漏要求小的調節場合，但該閥價格較貴。

    2 選型注意事項

    2.1 材料的選擇

    2.1.1 閥體材料選擇

   閥體耐壓等級、使用溫度和耐腐蝕性能等方面不低于工藝連接管道的要求，并應優先選用制造廠定型產品，遇有水蒸汽或含水較差的濕氣體和易燃易爆介質，或當壞境溫度低于-30℃時，不宜選用鑄鐵閥。

    2.1.2 閥內件材質選擇

    （1）非腐蝕性介質一般選用1Cr18Ni9Ti或其它不銹鋼。
   （2）在汽蝕、沖蝕較為嚴重的情況下，以及在介質溫度與壓差構成的直角坐標中。溫度為300℃，壓差為1.5MPa的兩點連線以外的區域，應選用耐磨材料，如鉆基合金或表面堆焊史泰萊合金。
    （3）要求泄漏很小時，應選用軟密封，如四氟、橡膠。

    2.1.3 耐蝕材料選擇

   （1）對腐蝕性介質，應根據介質的種類、濃度、溫度、壓力的不同，選擇合適的耐腐蝕材料，同時，還要考慮閥的經濟性。
   （2）選擇襯里材料（橡膠、塑料）時，工作介質的溫度、壓力、濃度都必須滿足該材料的使用范圍，并考慮閥動作時對它的物理和機械破壞。
    （3）真空閥不宜選用閥體內襯橡膠、塑料結構。
    （4）水處理系統的兩位切斷閥不宜選用襯橡膠材料，如襯膠蝶閥、隔膜閥。

    2.1.4 高低溫材料選擇

    （1）-200~-60℃時，選用銅或1Cr18Ni9Ti；
    （2）-450~+600℃，選用含鈦鉬不銹鋼。

    2.2 其它注意事項

    在滿足使用的必要功能前提下，所選閥應盡量簡單、可靠價廉、壽命長、維修方便，備件有來源。

    需考慮的主要因素如下：

    （1）zui基本的條件是應該滿足工藝的壓力、流量、溫度的要求。
    （2）閥的密封性、可靠性、經濟性。
    （3）閥的工作壓差小于閥的許用壓差。
    （4）對通過閥內不潔介質，易結垢介質，強腐蝕介質的考慮。
    （5）對閥動作速度，閥流量特性，作用方式，流向的考慮。
    （6）對執行機構形式、輸出力、剛度及彈簧范圍的考慮。
    （7）對附件及其成套性及特殊閥之特殊性能及要求的考慮。

    3 安裝注意事項

   （1）宜垂直、正立安裝在水平管道上，公稱通徑DN>50mm的調節閥，其閥前后管道上有*性支架。
   （2）調節閥配管應組合緊湊，上、下部分應留有足夠的空間，必要時應設置平臺，便于操作、維修和排液，配管通徑盡量與閥通徑一致。連接形式應符合制造廠產品說明書的規定。
   （3）調節閥用于高粘度、易結晶、易汽化以及低溫流體時，應采取保溫和防凍措施。使用環境溫度一般不高于60℃，不低于-30℃，未安裝閥門定位器的調節閥，當閥安裝在有振動場合時，應考慮防振措施。
    （4）未安裝閥門定位器的調節閥，膜頭上安裝指示控制信號的小型壓力表。
   （5）安裝前應先對閥檢查校驗，并在管道吹掃后安裝。用于懸浮物、高粘度介質時，應配沖洗管線。
   （6）入口管段長度應盡量長，對于小通徑閥門，應大于10倍管道通徑，調節閥出口直管段應有3~5倍管道通徑。調節閥進出口取壓點位置，閥前為2倍管道通徑處，閥后為3倍管道通徑處。
    （7）對小流量調節閥前應安裝過濾裝置。
   （8）務必按流動方向箭頭安裝，安裝時應避免過大的應力。環境塵埃較多時，應采取保護閥桿的措施，避免磨損或卡死。

    4 結束語

   調節閥的使用效果反映在裝置上，好壞不只是產品自身出現的質量問題，它與設計院、用戶、生產廠家3方面有關，出現任何問題都必須從這3方面分析和找原因。設計院方面要做好口徑計算、許用壓差校驗及執行機構克服不平衡力矩等與選型有關的問題；用戶方面要保證工藝條件、環境等與設計相符合：生產廠家要保證質量。這樣3方協調，一定能達到理想的效果。