1 自力式調(diào)節(jié)閥介紹
自力式調(diào)節(jié)閥可分為自力式壓力調(diào)節(jié)閥、自力式溫度調(diào)節(jié)閥及自力式流量調(diào)節(jié)閥3種。其中自力式壓力調(diào)節(jié)閥應(yīng)用*為廣泛。
1.1自力式壓力調(diào)節(jié)閥
根據(jù)作用形式的不同,自力式壓力調(diào)節(jié)閥又可分為直接作用式和指揮器操作式2種。指揮器操作式自力式壓力調(diào)節(jié)閥控制精度高,可比一般的直接作用式壓力調(diào)節(jié)閥高一倍左右,壓力調(diào)節(jié)范圍廣,尤其是在微壓方面,故適合在控制精度要求比較高或壓力調(diào)節(jié)設(shè)定值比較小的場(chǎng)合應(yīng)用。氮封裝置就是其典型應(yīng)用之一。
根據(jù)被調(diào)壓力取壓點(diǎn)的不同,又分為閥前壓力調(diào)節(jié)型(K型,用于背壓調(diào)節(jié))和閥后壓力調(diào)節(jié)型(B型,用于減壓調(diào)節(jié))2種。閥前壓力調(diào)節(jié)型自力式壓力調(diào)節(jié)閥,其初始位置的閥芯在關(guān)閉位置,當(dāng)閥前壓力逐漸升高,閥門逐漸打開,直至閥前壓力穩(wěn)定在要求的給定值;閥后壓力調(diào)節(jié)型自力式壓力調(diào)節(jié)閥,其初始位置的閥芯在開啟位置,當(dāng)閥后壓力逐漸升高,閥門逐漸關(guān)閉,直至閥后壓力穩(wěn)定在要求的給定值。
此外,還有一種自力式差壓(微壓)調(diào)節(jié)閥,也分為差壓上升閥開啟(K型)和差壓上升閥關(guān)閉(B型)2種形式。將自力式差壓調(diào)節(jié)閥的低壓端通大氣,即變?yōu)樽粤κ轿?/span>調(diào)節(jié)閥。
1.2自力式溫度調(diào)節(jié)閥
自力式溫度調(diào)節(jié)閥是基于液體受熱體積膨脹的原理工作的。當(dāng)溫度升高時(shí),溫包內(nèi)工作液體積急劇增大,使密封容室的壓力增高,壓迫波紋管向上移動(dòng),推動(dòng)彈簧向上位移,從而使推桿、閥芯也向上運(yùn)動(dòng),關(guān)小閥門,使被調(diào)介質(zhì)溫度向設(shè)定值方向靠攏,閥芯便停留在新的位置上,即閥芯的位移正比于被測(cè)溫度的變化量,形成一定的比例調(diào)節(jié)特性。
自力式溫度調(diào)節(jié)閥可分為溫度升高閥開啟(K型,用于冷卻調(diào)節(jié))和溫度升高閥關(guān)閉(B型,用于加熱調(diào)節(jié))2種形式。
1.3自力式流量調(diào)節(jié)閥
自力式流量調(diào)節(jié)閥(亦稱流量限制器,或稱恒流量調(diào)節(jié)閥)是具有恒流量功能的調(diào)節(jié)閥,它是將自力式的壓差控制裝置和流量調(diào)節(jié)裝置組合而成的閥門,其工作原理:用壓差控制裝置控制并穩(wěn)定流量調(diào)節(jié)裝置前后的壓差,從而使閥門前后的壓差大于恒流啟動(dòng)值之后,通過(guò)的流量不再隨閥門前后的壓差而變化,在壓差控制的范圍內(nèi),通過(guò)閥門某一開度的流量能夠自動(dòng)保持恒定,流量的變化只需調(diào)節(jié)閥門開度即可實(shí)現(xiàn),與閥門前后的壓差無(wú)關(guān)。
自力式流量調(diào)節(jié)閥在城市集中供暖或中央空調(diào)的循環(huán)水管網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。
此外,自力式調(diào)節(jié)閥的閥體有單座、雙座及套筒3種形式;閥蓋有標(biāo)準(zhǔn)型、加長(zhǎng)型和散熱型(適合溫度350~550℃工況);執(zhí)行機(jī)構(gòu)有膜片式(普通膜片、增強(qiáng)膜片和金屬膜片)和活塞式2種。
自力式調(diào)節(jié)閥一般采用快開流量特性。
2 自力式調(diào)節(jié)閥的選擇
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(shí),既要考慮其適用性,又要保證**可靠。
2.1選擇的一般原則
具體選擇時(shí),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(dòng)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(chǎng)實(shí)際壓差的要求;閥的實(shí)際使用條件應(yīng)與計(jì)算選擇時(shí)考慮的相一致。
2.2材料及使用溫度的選擇
選擇材料時(shí),主要考慮材料的強(qiáng)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**可靠,其次是使用的性能、壽命和經(jīng)濟(jì)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。
2.3公稱壓力及壓差的選擇
根據(jù)工藝介質(zhì)的*大工作壓力來(lái)選擇調(diào)節(jié)閥的公稱壓力時(shí),必須對(duì)照工藝溫度條件綜合選擇,因?yàn)楣Q壓力是在一定基準(zhǔn)溫度下依據(jù)強(qiáng)度條件定出。一旦工作溫度超過(guò)了基準(zhǔn)溫度,其允許的*大工作壓力必定低于公稱壓力,這一點(diǎn)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(shí),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(wèn)題。用特征數(shù)值表達(dá)就是允許壓差是否大于*大工作壓差。因此,在選用時(shí),要使*大工作壓差小于閥的允許壓差。
2.4流量系數(shù)計(jì)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(guò)調(diào)節(jié)閥的能力,亦即反映調(diào)節(jié)閥的容量。根據(jù)計(jì)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(guò)大,就會(huì)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(guò)小,則會(huì)使調(diào)節(jié)閥的開度過(guò)大,閥門超負(fù)荷運(yùn)行,不能滿足流量要求,容易出現(xiàn)事故,造成不必要的浪費(fèi)。為了合理選擇調(diào)節(jié)閥的尺寸,必須正確計(jì)算調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)Kv值。
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(shí),額定行程時(shí)流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的流量是以立方米每小時(shí)或噸每小時(shí)計(jì)的流量數(shù)。