煤氣化工藝氣動調節閥的選用方法
2018-06-28 19:51:28??????點擊：
煤氣化是一個利用煤加壓氣化工藝生產煤氣，整個工藝自動化水平較高，在過程控制中，執行器的控制品質與生產工況的穩定有著密切的聯系，所以對執行器的選擇顯得格外重要，對于安全防爆要求比較高的化工企業，絕大多數執行器采用的是氣動調節閥。
氣動調節閥的選擇一般要從以下幾個方面進行考慮：
1、根據工藝條件，選擇合適的調節閥結構和類型。
2、根據工藝對象，選擇合適的流量特性。
3、根據工藝參數，計算流量系數，選擇閥的口徑。
4、根據工藝要求，選擇材料和輔助裝置。
氣動調節閥的結構和類型
氣動調節閥是由氣動執行機構和閥兩部分組成的，氣動執行機構是接收輸入的氣源信號，產生相應的推力，使推桿發生位移，推動閥門動作；而閥是指與管路聯接的閥體組件部分，它接受執行機構的推桿推力，改變閥桿位移，從而改變閥門開度，最終控制流體流量的變化。
氣動調節閥按其行程可分為直行程和角行程兩種，按其結構類型分直通單座閥、直通雙座閥、高壓閥、角形閥、套筒閥、隔膜閥、蝶閥、偏心旋轉閥等。其中直通閥比較常見，單座閥泄漏量較小，但閥前后壓差不能太大，而雙座閥正好與之相反。高壓閥適合于高靜壓和高壓差的介質測量，但在高壓差情況下，流體對材料沖刷和氣蝕嚴重，一般要考慮閥芯和閥座的材質，以提高其使用壽命。在高壓差、高黏度、含懸浮物和顆粒狀物質流體的控制中可選用角形閥。隔膜閥更適用于強酸、強堿等強腐蝕性介質的控制。蝶閥適用于大流量、低壓差的氣體介質。套筒閥采用平衡型閥芯結構，具有低噪聲的特點，是應用較為廣泛的閥之一。
氣動調節閥有氣開與氣關兩種類型。確定調節閥開關方式的原則是：當信號壓力中斷時，應保證工藝設備和生產的安全。如果閥門在信號中斷后處于打開位置，流體不中斷最安全，則選用氣關閥；如果閥門在信號壓力中斷后處于關閉位置，流體不通過最安全，則選用氣開閥。如加熱爐的燃料氣或燃料油管路上的調節閥，應選用氣開閥，當信號中斷后，閥自動關閉，燃料被切斷，以免爐溫過高而發生事故；鍋爐進水管路上的調節閥，應選用氣關閥，當信號中斷后，閥自動打開，仍然向鍋爐內送水，可以避免鍋爐燒干。
煤氣化工藝氣動調節閥流量特性
煤氣化工藝氣動調節閥的流量特性是指介質流過閥的相對流量Q與閥芯相對行程己(閥門的相對開度)之間的函數關系：Q=f(L)。
當調節閥兩端壓差△P保持不變時，閥的流量特性稱為固有流量特性。固有流量特性主要有直線、等百分比(對數)、拋物線和快開等4種類型。
在生產中閥的固有流量特性有直線、等百分比和快開3種。拋物線特性介于直線和等百之間，一般用等百特性來代替。快開特性主要用于二位式控制。
在一般情況下，閥兩端壓差不可能永遠保持不變，這時閥的固有流量特性就會發生畸變，閥在實際工作條件下的特性稱之為工作流量特性。這時在確定流量特性時要引入一個稱為閥阻比的系數S。
S=△P/∑△P
∑△P為系統總壓差，是閥、全部工藝設備和管路系統上的各壓差之和。
從以下3個方面內容對閥的工作流量特性進行分析：
1、從控制系統的控制質量方面分析
對于一個簡單的控制系統，它是由控制對象、變送器、調節器和調節閥幾個基本環節組成的，系統的總放大系數K=K1K2K3K4K5
K1~K5分別表示變送器、調節器、執行機構、閥、控制對象的放大系數。在負荷變動的情況下，要使控制系統能保持預定的控制指標，希望總放大系數在控制系統的整個操作范圍內保持不變。一般來說，在一個確定的系統里，K1~K3的系數是固定不變的，只有對象的放大系數X5隨負荷的變化而變化，為此選擇適當的流量特性來豐I、償對象特性的變化，保證K4K5的乘積是個常數就保證了系統的總放大系數K是個穩定值。
2、從工藝配管情況分析
調節閥總是與管道、設備連在一起使用的，管道阻力的存在必然會使閥的工作特性與固有特性不同。所以，應根據對象的特性，選擇合適的工作特性，再根據配管情況選擇相應閥的固有流量特性。
3、從負荷變化情況分析
直線特性調節閥在小開度時流量相對變化量大，過于靈敏，容易引起振蕩，閥芯閥座易損壞，故在S值小、負荷變化幅度大的場合不宜采用。等百分比閥的放大系數隨閥門行程增大而增大，流量相對變化量恒定不變。
氣動調節閥的口徑計算
氣動調節閥口徑的確定是在計算閥流量系數CV的基礎上進行的。流量系數的定義是指在閥門全開條件下，閥兩端壓差△P為100 kPa，流體密度ρ為1g／cm3時，通過閥的流體體積流量為Q(m3／h)，其節流公式為：CV=mC。
C是一個比例系數，它與流量系數的關系是m倍，當流量特性為直線型時m=1.63，當流量特性為等百分比型時m=1.97。
CV=mC是當測量介質為液體時的計算方法，當測量介質為氣體時應考慮溫度和壓力對介質體積的影響，其C值的計算分兩種情況：
當閥前后壓差△P小于0.5倍的閥前壓力P1，即△P<0.5P1時，另外，當介質為過熱蒸汽時，計算C值要考慮蒸汽的過熱度。
確定完CV值以后，要對氣動調節閥的開度進行驗算，要求最大流量時閥開度不大于90%，最小流量時開度不小于10%。在正常工況下，閥門開度應在15%~85%之間。最后根據CV值確定調節閥口徑。瑞奇閥門收集整理
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