浅议角型调节阀的选型分析及巧妙应用

新筑股份

    在生产过程自动化的调节系统中，调节阀做为一个非常关键且必不可少的环节，它被形象的称为生产过程中，系统自动化的手脚，同时也是自动控制系统最为终端的控制元件之一。调节阀由执行机构与阀两部分组合而成。站在水力学角度看，调节阀为一个局部的阻力，能够变化的节流元件，它是根据输入信号利用改变行程，以此改变阻力参数，最终实现调节流量的目的。

    1 角型调节阀的使用和结构


    1.1 角型调节阀的结构
    除了阀体是角型之外，角型调节阀的别的结构与单座阀基本相同，它特点决定着角型调节阀的流路非常简单，其阻力也很小。尤其是对含有悬浮物以及颗粒物、高压降以及高粘度的物质流体的调节非常有利。它能够有效的避免堵塞、结焦以及粘结现象的出现，同时清洗与自净也非常方便。

    1.2 角型调节阀的反向使用与正向使用对比
    在正常情况下，角型的调节阀都使用正向安装，也就是底进侧出。如果在高压差地场所或者高粘度以及易结焦和含悬浮颗粒物的介质下，则可使用反向安装，也就是物料的侧进底出。所以，角型调节阀的反向使用其目的是为了有效的改善不平衡力以及减轻对阀芯的损耗，并且也有效的阻止了堵塞与结焦现象的出现。

    2 角型调节阀的反向使用分析


    于水联动试车时，其角型调节阀或出现强烈的振荡，并且会发出非常刺耳的噪声，当试车4小时之后，阀芯就会断裂。那时候很多国外的专家认为这是阀芯的质量较差导致的。但是现在仔细分析这并不是阀芯的质量问题，而主要是因为使用不科学引起的。接下来，本文就其断裂的原因进行研究分析。

    实际上，现阶段除了隔膜阀与蝶阀在其结构上是完全对称之外，其它所有的别的结构的调节阀均为不对称的。当出现调节阀转变了流动的方向现象时，因为流路的转变会使得C值出现变化。各种类型的调节阀的正常的流向都是阀芯打开的方向（亦为正向方向），很多调节阀的生产厂家亦只会提供较为正常流向时期流通能力C值与流量特性。如果调节阀反向的使用时，其流通能力就会增强。水联动试车时，其模拟工艺条件绝对不可能快速达到较为正常的状态，角型调节阀处于长时间的小开度状态时使用，因为不平衡力的作用，易导致严重的不稳定。因此，调节阀会出现强烈的震荡且发出非常刺耳的噪声，最终导致调节阀的阀芯很快的断裂。当然在正常的工艺条件下，其调节阀的开度一定是适当的，就算是小开度也只是短暂的，因此调节阀能正常的、安全的使用。

   3 角型调节阀选型


    角型调节阀在出厂检测时，通常为静态特性的检测，检测包含基本误差、回差、死区、密封性、以及泄漏性、额定行程偏差、起点和终点偏差、重复性误差等，此都为空载的情况下所做出的实验，原则上它们为在工作台上对调节阀实施测量所获取的结果，不过，这样的结果非常难说明角型调节阀于实际工作运行条件下会出现何种性能。不过又有研究人员证实，角型调节阀的动态性质对于降低流程易出现变性所起到的作用非常大。在很多关键的流程中，各阀门降低流程的易变性其幅度即便相差2%，亦可以大幅度的提升生产效率且减少废物，以此可取得非常大的经济效益。

    站在传统的角度看，其流程改进与优化均是来自于操作室控制设备的升级。不过，实验信息显示，在采用同一控制设备的条件下，角型调节阀的动态性能可以对回路的特性产生非常明显的影响。假若调节阀的精度仅仅只能达到5%，则损失较大的经济去配备一套调节阀的控制精度能达到1%的高级性能控制仪表系统不会起到很好的效果。

    调节阀用于调节介质的流量、压力和液位。根据调节部位信号，自动控制阀门的开度，从而达到介质流量、压力和液位的调节。流通能力Cv是选择调节阀的主要参数之一，调节阀的流通能力的定义为：当调节阀全开时，阀两端压差为O.1MPa，流体密度为lg/cm3时，每小时流径调节阀的流量数，称为流通能力，也称流量系数，以Cv表示，单位为t/h，液体的Cv值需查计算公式。根据流通能力Cv值大小需查表，就可以确定调节阀的公称通径DN。调节阀的流量特性，是在阀两端压差保持恒定的条件下，介质流经调节阀的相对流量与它的开度之间关系。调节阀的流量特性有线性特性，等百分比特性及抛物线特性三种。三种注量特性的意义如下：

    （1）等百分比特性：等百分比特性的相对行程和相对流量不成直线关系，在行程的每一点上单位行程变化所引起的流量的变化与此点的流量成正比，流量变化的百分比是相等的。

    （2）线性特性：线性特性的相对行程和相对流量成直线关系。单位行程的变化所引起的流量变化是不变的。流量大时，流量相对值变化小，流量小时，则流量相对值变化大。

    （3）抛物线特性：流量按行程的二方成比例变化，大体具有线性和等百分比特性的中间特性。

    从上述三种特性的分析可以看出，就其调节性能上讲，以等百分比特性为最优，其调节稳定，调节性能好。而抛物线特性又比线性特性的调节性能好，可根据使用场合的要求不同，挑选其中任何一种流量特性。

    4 角型调节阀订货须知


    产品型号和名称
    公称通径DN
    额定流量系数KV
    公称压力和压差
    阀体和阀内组件材料
    流量特性
    适用温度
    电源电压和控制信号
    是否带附件

    5 结束语


    正常情况下，使用角型调节阀都不建议反向使用，当含有悬浮物以及颗粒物、高压降以及高粘度的物质流体时，则建议使用。在反向使用时，一定要避免长时间的小开度状态下运行，特别是在试车的时候更加需要注意。