氣動調(diào)節(jié)閥選型及計算.doc

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1、.氣動調(diào)節(jié)閥選型及計算執(zhí)行器是控制系統(tǒng)的終端控制元件，是重要的環(huán)節(jié)，氣動調(diào)節(jié)閥在常用的執(zhí)行器中約占85﹪以上。控制系統(tǒng)中因氣動調(diào)節(jié)閥造成不能投運或運行不良者有占50﹪-60﹪以上。其中除提供的工藝參數(shù)出入較大，閥制造質(zhì)量欠佳和使用不當(dāng)外，選型與計算的方法不妥則是一個相當(dāng)突出的因素。因此，如何合理正確地選擇和計算氣動調(diào)節(jié)閥就是自控設(shè)計中至關(guān)重要的問題了。調(diào)節(jié)閥按調(diào)節(jié)儀表的控制信號，直接調(diào)節(jié)流體的流量，在控制系統(tǒng)中起著十分重要的作用。要根據(jù)使用條件和用途來選擇調(diào)節(jié)閥。選擇調(diào)節(jié)閥項目有：結(jié)構(gòu)型式、公稱通

2、經(jīng)、壓力－溫度等級、管道連接、上閥蓋型式、流量特性、材料及執(zhí)行機構(gòu)等。深入研究各個項目和它們之間的相互關(guān)系，是極其重要的。選擇調(diào)節(jié)閥必須知道控制系統(tǒng)的各種工藝參數(shù)，以及調(diào)節(jié)儀表、管道連接等基本條件，才能正確地選擇調(diào)節(jié)閥。下面為一般選用調(diào)節(jié)閥的基本準(zhǔn)則：(圖一、圖二)公稱通經(jīng)公稱壓力、溫度范圍法蘭連接型式閥體材質(zhì)閥體組件Word資料.上閥蓋型式上閥蓋材質(zhì)調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機構(gòu)閥內(nèi)組件閥座直徑附件流量特性材質(zhì)（圖一）調(diào)節(jié)閥的選擇工藝流體條件流體名稱、流量、進(jìn)/出口確認(rèn)選擇條件壓力、全開/全關(guān)時壓差、溫度、比重

3、、粘度、泥漿等。選擇品種規(guī)格調(diào)節(jié)儀表條件流量特性、作用型式、調(diào)節(jié)儀表輸出信號等。寫出規(guī)格書管道連接條件公稱壓力、法蘭連接型式、材料等。（圖二）Word資料.選型和計算（定尺寸）是選擇一個調(diào)節(jié)閥的兩個重要部分。它們是不同的，然而又是互相關(guān)聯(lián)的。以往，各工業(yè)部門的自控設(shè)計的選閥工作有些基本上沒有考慮到它們之間的內(nèi)在聯(lián)系。對國內(nèi)一般產(chǎn)品來說，用一組工藝參數(shù)計算兩個不同閥型的流通能力，臨界條件下的計算結(jié)果最大可相差40％以上。不同結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥有其各自的壓力恢復(fù)特性。此特性用壓力恢復(fù)系數(shù)FL或最大有效壓差比

4、XT表示。一般的單、雙座閥等屬于低壓力恢復(fù)閥，F(xiàn)L和XT較大；蝶閥和球閥等屬于高壓力恢復(fù)閥，F(xiàn)L和XT較?。黄男D(zhuǎn)閥則介于兩者之間。參數(shù)FL和XT的引入有助于在計算中根據(jù)已知的工藝參數(shù)來確定真正有效壓差，以計算出精確的流通能力。FL和XT的數(shù)值必須在閥型選定之后才能獲得，而閥型的選定不僅與流體的性狀、壓力、溫度、腐蝕性等因素有關(guān)，并且與流通能力、可調(diào)范圍、允許壓差等參數(shù)有關(guān)；但是這些參數(shù)必須經(jīng)計算后才能得到，而往往由于這些參數(shù)的限制又必須改選閥型；因此問題的關(guān)鍵就在于要設(shè)計出一套合理的方法和步驟

5、，把選型和計算作為一個有機的整體綜合起來考慮。氣動調(diào)節(jié)閥選型和計算包括以下幾部分。1.氣動調(diào)節(jié)閥的選型和選材調(diào)節(jié)閥的選型按照工藝和自控專業(yè)提出的各項要求進(jìn)行。在選型中主要考慮以下各個方面：流體的性狀、靜壓、溫度、壓差、腐蝕性、對閥的泄漏要求、閥的動作方式、管道配置、以及流通能力和可調(diào)范圍等。Word資料.流體腐蝕性的影響主要體現(xiàn)在閥體和閥芯材料的選擇上。由于不能排除某些材料只許在某種特殊的閥型中使用的限制條件，因此并不是每種閥型均可任意選擇材料。閥體材料的選取主要考慮流體介質(zhì)的腐蝕性、靜壓和材料的

6、許用溫度。閥芯材料的選取主要考慮流體介質(zhì)的腐蝕性、材料的許用溫度，以及材料耐沖蝕的性能（即考慮液體的阻塞流，閥壓差和流體的清凈程度）。阻塞與否在初選時尚不能確定，需待計算后再進(jìn)行校核。同時滿足以上各項要求的材料方為合選者。調(diào)節(jié)閥應(yīng)具有的最低公稱壓力等級是選型的必要條件。它可根據(jù)流體溫度，閥入口最大壓力，按照初選閥體材料在一定溫度條件下與許用壓力的對應(yīng)關(guān)系來確定。選型，在步驟上可先以流體壓力、性狀和對閥的泄漏量要求作為考慮因素，規(guī)定出一些合適的閥型，然后按照這些閥型的優(yōu)選次序，逐一對以上其他各種因素

7、進(jìn)行校核。流通能力與可調(diào)范圍兩項在初選閥型時尚未確定，需待計算出結(jié)果后，在返回進(jìn)行校核。定出初選的閥型后，即得該閥型的必要計算數(shù)據(jù)，如壓力恢復(fù)系數(shù)FL、最大有效壓差比XT、層流系數(shù)FS和可調(diào)范圍R等，提供以下各項計算使用。初選閥型若不滿足流通能力要求時需另選閥型，反復(fù)計算。1.調(diào)節(jié)閥流通能力計算和尺寸選擇值選擇調(diào)節(jié)閥尺寸大小的根本依據(jù)是閥的流通能力能否滿足工藝的要求。調(diào)節(jié)閥的額定流通能力和公稱通徑有一定的對應(yīng)關(guān)系，這是有產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的。由此，必須按照工藝條件和初選閥型計算出流通能力，從初選的

8、閥型中定出合適的公稱通徑。1）調(diào)節(jié)閥流通能力的計算（現(xiàn)以液體加以說明）Word資料.計算公式：CV值是用來表示調(diào)節(jié)閥的英制單位流量系數(shù)。其定義是，閥處于全開狀態(tài)，兩端壓差為1磅/英寸2（7KPa）的條件下，60℉（15.6℃）的清水，每分鐘通過閥的美加侖數(shù)。CV＝Q√G/P1-P2＝Q√G/△P（英制）CV＝1.17Q√G/P1-P2＝1.17Q√G/△P（公制）式中：公制Q＝最大流量gpm（美加侖/分）G＝比重（水＝1）P1＝進(jìn)口壓力Psia（最大流量時）P2＝出口壓力Psia（