環(huán)保壓力調(diào)節(jié)閥選型

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之前介紹組合式減壓閥在國華惠州熱電應(yīng)用，現(xiàn)在介紹環(huán)保壓力調(diào)節(jié)閥選型壓力調(diào)節(jié)閥亦稱自力式平衡閥、流量控制閥、流量控制器、動態(tài)平衡閥、流量平衡閥，是一種直觀簡便的流量調(diào)節(jié)控制裝置，管網(wǎng)中應(yīng)用流量調(diào)節(jié)閥可直接根據(jù)設(shè)計來設(shè)定流量，閥門可在水作用下，自動消除管線的剩余壓頭及壓力波動所引起的流量偏差，無論系統(tǒng)壓力怎樣變化均保持設(shè)定流量不變，該閥這些功能使管網(wǎng)流量調(diào)節(jié)一次完成，把調(diào)網(wǎng)工作變?yōu)楹唵蔚牧髁糠峙洌行У慕鉀Q管網(wǎng)的水力失調(diào)。流量調(diào)節(jié)閥主要應(yīng)用于：集中供熱（冷）等水系統(tǒng)中，使管網(wǎng)流量按需分配，消除水系統(tǒng)水力失調(diào)，解決冷熱不均問題。全文詳細描述了各種壓力調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)與工作原理,及其在實際應(yīng)用中的優(yōu)、缺點。根據(jù)壓力調(diào)節(jié)閥的不同結(jié)構(gòu)的特點,作者為用戶提供了正確選用壓力調(diào)節(jié)閥的方法。

環(huán)保壓力調(diào)節(jié)閥選型壓力調(diào)節(jié)閥技術(shù)參數(shù)：
小流量調(diào)節(jié)閥的特點 所謂小流量調(diào)節(jié)閥，顧名思義，就是流通能力很小的調(diào)節(jié)閥。閥門的流通能力是在統(tǒng)一條件下的閥門容量指標。我國用C 值表示 。其定義為：閥門全開時，當閥前后壓差為1公斤/厘米 2 ，介質(zhì)重度為1克/ 厘米 3 時 ，每小時流過閥門的介質(zhì)量(米 3 /時)。對于不可壓縮流體，在充分湍流的狀態(tài)下(雷諾數(shù)足夠大時，對于水Re>10 5 ；對空氣Re>5 ．5 ×10 4 )

式中：

△p——閥前后壓差(公斤/厘米 2 ) Υ——介質(zhì)重度(克/厘米 3 )

Q 一 介質(zhì)流量(米 3 /時)

美國等國家用C， 值表示 閥門的流通能力。上*的，主要有關(guān)電的I、E、C標準中用Av 值表示 閥門的流通能力。三者換算關(guān)系如下：

Cv =1 ．17 C Cv =10 6 /24Av C=10 6 /28Av

閥門的流通能力僅僅取決于閥本身的結(jié)構(gòu)。在計算所需的閥門流通能力時，應(yīng)注意介質(zhì)不同或流動條件不同時， 閥內(nèi)流動 狀態(tài)會有很大的差異。

在小流量情況下，尤其是粘性流體和低壓下工作時，流體的主約束往往是層流或?qū)恿骱屯牧鞯幕旌蠎B(tài)。層流時，經(jīng)過閥門的介質(zhì)流量和閥前后壓差呈線性關(guān)系。而在層流和湍流混合態(tài)下，隨著雷諾數(shù)的增加，即使壓差不變，流經(jīng)閥門的介質(zhì)量也會增加。在*湍流時，流量才不隨雷諾數(shù)變化而變化。盡管如此，選擇小流量調(diào)節(jié)閥，仍然用傳統(tǒng)的方法和計算公式進行。但是其計算值和實際值偏離很大，據(jù)資料介紹在 Cv=0.01以下時，它只是作為一個容量指標，具有參考意義而已。實際流通能力應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗確定。隨著流通能力減小，閥門的可調(diào)比將下降。但少也能保證10:l到15:1之間，如果可調(diào)比再小，就難以進行流量的調(diào)節(jié)。

從經(jīng)濟效果出發(fā)，使用者希望一個閥門可同時用于截流和調(diào)節(jié)，現(xiàn)在也是可以做到的。但對于調(diào)節(jié)閥來說，主要是實現(xiàn)對流量的控制，關(guān)閉是次要的。認為小流量閥本身流量很小，在關(guān)閉時很容易實現(xiàn)截流，是錯誤的。國外對小流量調(diào)節(jié)閥泄漏量一般也做了規(guī)定。當Cv 值為10 時 ，該閥門的泄漏量規(guī)定為：在3.5 公斤/厘米。氣壓下，泄漏量為大流量的1 % 以下。小流量調(diào)節(jié)閥的種類 由于氣動調(diào)節(jié)閥具有本質(zhì)防爆、性能可靠等優(yōu)點，國內(nèi)外調(diào)節(jié)閥目前仍以氣動為主。過去，國內(nèi)正式生產(chǎn)的小流量調(diào)節(jié)閥。高使用壓力可達100公斤/厘米 2 ，額定的流通能力C 值可以 從0 ．05 到O·0012。其閥座孔徑為3毫米，閥芯為圓柱形，上面刻有一道或數(shù)道V 型槽 ，閥桿行程6毫米，閥門 無配套 的定位器，因此控制精度較差。

近年來，我國也引進了小流量調(diào)節(jié)閥。流通能力約為0·001，閥芯為帶有缺口的圓柱形。工作壓力為300公斤/厘米 2 閥桿行程7/16英寸，閥芯為圓錐形，該閥門帶有摩爾公司 的頂裝定位器。

上述這類閥門的特點是結(jié)構(gòu)簡單，重量輕。常用的閥座孔徑為1/8～1/4英寸(約為3·17-6 ．35 毫米)，閥桿行程為1/4～l/2英寸(合6 ． 35～12 ．7 毫米)。這類閥門的流量能力小可以做到O．00006，以至更小。

一般地說，圓柱開槽型的閥芯，在特性化方面比圓錐形好，它可以通過改變 槽深來獲得 設(shè)計特性，但后者調(diào)節(jié)可*性好，因為通過閥門的流體，分布在閥芯截面的整個圓周上。這種閥門常用在精度要求不很高的場合。但容量精度和特性的重現(xiàn)性較差。

閥門流通能力，主要取決于流孔直徑，對于一個1/16英寸的流孔，理論上的 Cv 值約為0·06，或者說只是接近小流量的上限。要進～步減小流量，必須從根本上減小閥芯的行程或約束流孔 的開度 。

文獻中報導過三種類型的短行程調(diào)節(jié)閥。其一，閥芯是一顆人造藍寶石球。閥座 是一個硬質(zhì)金屬小孔，用膜頭頂端的螺絲可以調(diào)整薄膜的大行程，執(zhí)行機構(gòu)具有可變 的氣動反饋，因此對應(yīng)于3～15磅/時 2 的信號壓力，流通能力可以從0 ．07 ～0.00007( Cv 值)。另一種形式的短行程調(diào)節(jié)閥，可用于高壓條件，它的閥芯是錐形的．由執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動臂，通過一個轉(zhuǎn)動另件旋轉(zhuǎn)帶螺紋的閥桿轉(zhuǎn)一個角度，從而達到縮短行程的目的。 導向螺紋的螺距為每英寸 ll ～32牙，轉(zhuǎn)動桿旋轉(zhuǎn)角度一般是15～60°，閥芯行程一般為 0·02--0·005英寸(合O．508～1 ．27 毫米)。因為在不同溫度下熱膨脹不同，閥芯會產(chǎn)生顯著誤差，因此這種 閥限制 使用在300"F以下，為保證閥位精度 ，閥門裝有定位器。

三、高壓差對閥芯、閥座的要求

對于高壓小流量調(diào)節(jié)閥，還必須考慮由主于高壓和高壓差帶來的一系列問題。如執(zhí)行機構(gòu)必須具有足夠的輸出力，以克服介質(zhì)的不平衡力，閥門零件強度問題，高壓密封問題，而 關(guān)鍵的是閥芯、閥座的材質(zhì)和加工問題。

高壓調(diào)節(jié)閥閥芯、閥座損壞原因很復(fù)雜，這里面的理論不盡相同，但普遍引起重視的是高速液(氣)流相對閥芯、閥座運動引起的沖刷現(xiàn)象(亦 稱速度 效應(yīng))和液體介質(zhì)在高壓差下的氣蝕現(xiàn)象 。前者損壞形式是與流線有一定關(guān)系的沖刷痕跡，后者則是海綿狀孔洞。

在有氣蝕產(chǎn)生的場合下，如果閥芯，閥座材質(zhì)選用不當，少則兒天，多則幾個月，閥門就將報廢。

上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(組合式減壓閥,可調(diào)式減壓閥,自力式減壓閥解決氣蝕問題應(yīng)從求避免氣蝕的方法和耐氣蝕 的材料著手，避免氣蝕的方法有幾種。1．改進閥芯，閥座設(shè)計，使其具有合理的液流速度分布和壓力分布。如小流量調(diào)節(jié)閥采用狹長通道式閥芯、閥座。閥芯、閥座孔都有很小的錐度，適用于在恒定的上游壓力條件下地控制流量。由于這種 結(jié)構(gòu)具確吸收 能量，減小氣蝕的功能，據(jù)資料報導，它曾用于4200公斤/厘米 2 的壓降下。2、在 條件充許的 情況下，在液流中充氣，以局部地或全部地消除低壓區(qū)。3。閥門串聯(lián)使用，以減小每個閥的壓降。4．使閥前后壓差低于該介質(zhì)在調(diào)節(jié)閥入口溫度下產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象的大允許壓差。5．介質(zhì)在“流開”狀態(tài)下工作，允許壓差比“流閉”狀態(tài)大三倍多。本發(fā)明涉及一種壓力調(diào)節(jié)閥(10)。它包括一個磁調(diào)節(jié)器和一個外殼(12)。在外殼(12)中安裝有電樞(24)，該電樞可以在極管(20)中移動。極管(20)由磁線圈(16，18)包圍。電樞(24)在極管(20)中支承在一個膜結(jié)構(gòu)(52，54)中。

壓力調(diào)節(jié)閥工作原理：

1、自力式壓力調(diào)節(jié)閥工作原理（閥后壓力控制）
工作介質(zhì)的閥前壓力P1經(jīng)過閥芯、閥座后的節(jié)流后，變?yōu)殚y后壓力P2。P2經(jīng)過控制管線輸入到執(zhí)行器的下膜室內(nèi)作用在頂盤上，產(chǎn)生的作用力與彈簧的反作用力相平衡，決定了閥芯、閥座的相對位置，控制閥后壓力。當閥后壓力P2增加時，P2作用在頂盤上的作用力也隨之增加。此時，頂盤的作用力大于彈簧的反作用力，使閥芯關(guān)向閥座的位置，直到頂盤的作用力與彈簧的反作用力相平衡為止。這時，閥芯與閥座的流通面積減少，流阻變大，從而使P2降為設(shè)定值。同理，當閥后壓力P2降低時，作用方向與上述相反，這就是自力式（閥后）壓力調(diào)節(jié)閥的工作原理。 
2、自力式壓力調(diào)節(jié)閥工作原理（閥前壓力控制） 
工作介質(zhì)的閥前壓力P1經(jīng)過閥芯、閥座后的節(jié)流后，變?yōu)殚y后壓力P2。同時P1經(jīng)過控制管線輸入到執(zhí)行器的上膜室內(nèi)作用在頂盤上，產(chǎn)生的作用力與彈簧的反作用力相平衡，決定了閥芯、閥座的相對位置，控制閥前壓力。當閥后壓力P1增加時，P1作用在頂盤上的作用力也隨之增加。此時，頂盤的作用力大于彈簧的反作用力，使閥芯向離開閥座的方向移動，直到頂盤的作用力與彈簧的反作用力相平衡為止。這時，閥芯與閥座的流通面積減大，流阻變小，從而使P1降為設(shè)定值。同理，當閥后壓力P1降低時，作用方向與上述相反，這就是自力式（閥前）壓力調(diào)節(jié)閥的工作原理。 
 
3、自力式溫度調(diào)節(jié)閥工作原理（加熱型）   
溫度調(diào)節(jié)閥是根據(jù)液體的不可壓縮和熱脹冷縮原理進行工作的。 
加熱用自力式溫度調(diào)節(jié)閥，當被控對象溫度低于設(shè)定溫度時，溫包內(nèi)液體收縮，作用在執(zhí)行器推桿上的力減小，閥芯部件在彈簧力的作用下使閥門打開，增加蒸汽和熱油等加熱介質(zhì)的流量，使被控對象溫度上升，直到被控對象溫度到了設(shè)定值時，閥關(guān)閉，閥關(guān)閉后，被控對象溫度下降，閥又打開，加熱介質(zhì)又進入熱交換器，又使溫度上升，這樣使被控對象溫度為恒定值。閥開度大小與被控對象實際溫度和設(shè)定溫度的差值有關(guān)。
4、自力式溫度調(diào)節(jié)閥工作原理（冷卻型）
    冷卻用自力式溫度調(diào)節(jié)閥工作原理可參照加熱用自力式溫度調(diào)節(jié)閥，只是當閥芯部件在執(zhí)行器與彈簧力作用下打開和關(guān)閉與溫關(guān)閥相反，閥體內(nèi)通過冷介質(zhì)，主要應(yīng)用于冷卻裝置中的溫度控制。 
 
5、自力式流量調(diào)節(jié)閥工作原理            
被控介質(zhì)輸入閥后，閥前壓力P1通過控制管線輸入下膜室，經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流后的壓力Ps輸入上膜室，P1與Ps的差即△Ps=P1-Ps 稱為有效壓力。P1作用在膜片上產(chǎn)生的推力與Ps作用在膜片上產(chǎn)生的推力差與彈簧反力相平衡確定了閥芯與閥座的相對位置，從而確定了流經(jīng)閥的流量。當流經(jīng)閥的流量增加時，即△Ps增加，結(jié)果P1、Ps分別作用在下、上膜室，使閥芯向閥座方向移動，從而改變了閥芯與閥座之間的流通面積，使Ps增加，增加后的Ps作用在膜片上的推力加上彈簧反力與P1作用在膜片上的推力在新的位置產(chǎn)生平衡達到控制流量的目的。反之，同理。 
設(shè)定被控介質(zhì)的流量用調(diào)整節(jié)流閥與閥座的相對位置來確定。

壓力調(diào)節(jié)閥用途

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〔高溫度350℃〕的液體、氣體和蒸汽等介質(zhì)的壓力控制裝置。與本產(chǎn)品相關(guān)論文：200X先導隔膜式水用減壓閥安裝要求