張 博,張寶寶
(陜西陜化煤化工集團(tuán)有限公司 陜西 渭南 714100)
調(diào)節(jié)閥實(shí)際是一種執(zhí)行器,是自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)當(dāng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對(duì)于系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)好壞來說,它相當(dāng)于是一個(gè)“晴雨表”。在調(diào)節(jié)閥應(yīng)用質(zhì)量方面,其直接影響因素是以下三個(gè)方面:一是系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員是否做到了正確選型;二是調(diào)節(jié)閥質(zhì)量是否達(dá)標(biāo);三是在其安裝、使用及維護(hù)環(huán)節(jié)是否做到正確無誤。
調(diào)節(jié)閥的種類很多,分類方式也不同。作為設(shè)計(jì)人員,必須對(duì)各類型產(chǎn)品的基本特點(diǎn)、使用注意事項(xiàng)及存在哪些變型產(chǎn)品心中有數(shù),熟練掌握。
(1)直通單座調(diào)節(jié)閥:這種閥的特點(diǎn)主要是:“介質(zhì)泄漏量小,允許用的壓差值小、流路較為復(fù)雜、結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單”,這種特點(diǎn),它的應(yīng)用范圍比較廣泛,一般來說,它主要適用于在泄漏量方面要求嚴(yán)格,工作壓力差小的場(chǎng)合,同時(shí),其對(duì)介質(zhì)方面要求比較干凈的介質(zhì)。但如其規(guī)格較?。ㄈ鏒N15~25間)的閥,在壓力較大的場(chǎng)合應(yīng)用也是可以的。
(2)直通雙座調(diào)節(jié)閥:這種閥,雖然也是屬于直通類型的,也是應(yīng)用最廣泛的閥種類之一。但是它的特點(diǎn)相比于單座閥,正好相反,即,這種閥的“泄漏量大、許用的壓差也大”,這種特點(diǎn),適應(yīng)的場(chǎng)合是“對(duì)泄漏要求方面不嚴(yán)格”、“工作的壓力差大”,同樣,它也要求使用它的介質(zhì)是干凈介質(zhì)場(chǎng)合。
(3)套筒閥:這種閥包括有“單”和“雙”兩種密封型結(jié)構(gòu)。對(duì)于這種閥來說,前面所說的“單密封”結(jié)構(gòu),相當(dāng)于“單座閥”,“雙密封結(jié)構(gòu)”則相當(dāng)于“雙座閥”,分別適用于各自的“單座及雙座”閥場(chǎng)合。最主要的是,這種閥的特點(diǎn)主要包括兩點(diǎn),即一是穩(wěn)定性好,二是裝卸起來比較方便。這種閥缺點(diǎn)是價(jià)格相對(duì)較單雙座閥來說,其價(jià)格要高于其50%~200%左右。而且,較為麻煩的是,它的密封墊為專用的纏繞型密封墊。與單、雙座閥相比,其應(yīng)用范圍僅次之,也是較廣的。
(4)角形閥:這種閥從其節(jié)流型式來說,與單座閥是相當(dāng)?shù)摹5?,它的特點(diǎn)是:閥體的“流路簡(jiǎn)單”,其在適用場(chǎng)合上要求,一是泄漏量要??;二是壓力不能太大。對(duì)介質(zhì)沒有干凈性要求,即適合不干凈的介質(zhì)使用,同時(shí),還要求直角配管。
(5)三通閥:顧名思議,這種閥有3個(gè)通道,它以一個(gè)閥,可以同時(shí)代替兩個(gè)直通單座閥,進(jìn)行“分流及合流”不包括兩相流溫度差在150℃以內(nèi)的場(chǎng)合(≤150℃的場(chǎng)合),而且,其要求還包括在DN<80mm時(shí),用于儀表工程方面的應(yīng)用設(shè)計(jì)。
(6)隔膜閥:這種閥主要特點(diǎn)是流路比較簡(jiǎn)單,它的隔膜可以耐蝕的作用,這種耐蝕性能使這種閥在介質(zhì)不干凈和弱腐蝕性質(zhì)介質(zhì)的切斷場(chǎng)合可以適用。
(7)蝶閥:這種閥的特點(diǎn)是閥體與閥座可以理解為一體的,可相當(dāng)于以一段直管,來直接作為閥的閥體。它的主要優(yōu)點(diǎn)是:自潔方面的性能好,而且,它的體積小又具有較輕的重量。它的適用場(chǎng)合主要是:不干凈介質(zhì)場(chǎng)合,也包括口徑大、流量大,壓力差較低的場(chǎng)合。一般以在DN>300mm的,多選用蝶閥。
(8)球閥:這種閥的閥芯可以理解為一個(gè)空心球。在“O”形球閥處于全開的狀態(tài)時(shí),實(shí)現(xiàn)“無阻力調(diào)節(jié)”,這種閥從它的自潔性能來說是最好的,它主要適合用于“特別不干凈”和“含纖維介質(zhì)”的場(chǎng)合。“V”形球閥的調(diào)節(jié)特性,類似于百分比,主要適用的場(chǎng)合要求是:①介質(zhì)不干凈;②含纖維介質(zhì);③可調(diào)范圍比較大。
(9)偏心旋轉(zhuǎn)閥:該閥的特點(diǎn)是在蝶閥和球閥兩種閥之間,它有較好的自潔性能和調(diào)節(jié)性能,也可以進(jìn)行切斷性操作,主要適用場(chǎng)合是:①不干凈的介質(zhì);②泄漏要求小。
(1)如何選擇調(diào)節(jié)閥的類型
從調(diào)節(jié)閥選擇來說,其依據(jù)包括以下方面:①介質(zhì)的特點(diǎn);②控制要求;③安裝環(huán)境等。此外,還要考慮到調(diào)節(jié)閥本身具有什么樣的流量特性,它具有什么樣的結(jié)構(gòu)來綜合防治性確定選擇什么樣的閥。實(shí)際設(shè)計(jì)及使用中,以普通單座及雙座調(diào)節(jié)閥、套筒式調(diào)節(jié)閥和蝶閥,采用的較多。一般而言,對(duì)于“流量、壓差、要求泄漏量”這三個(gè)指標(biāo)均較小的場(chǎng)合,選擇單座調(diào)節(jié)閥即可以,因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配方便,同時(shí),在經(jīng)濟(jì)上也非常地實(shí)惠。對(duì)于“流量和壓差”均比較大、而且對(duì)于泄漏量方面沒有嚴(yán)格要求的場(chǎng)合,在選擇上應(yīng)以雙座調(diào)節(jié)閥來進(jìn)行優(yōu)先考慮;對(duì)套筒調(diào)節(jié)閥來說,應(yīng)是“壓差和振動(dòng)”較大,介質(zhì)是“高溫高粘度,而且它內(nèi)部含顆粒結(jié)構(gòu)”的工作場(chǎng)合首選閥種;再以蝶閥為例,它對(duì)于低壓力、大流量,且大流量的工藝調(diào)節(jié);隔膜閥在適用場(chǎng)上來說,以“強(qiáng)腐蝕性、粘度高、帶纖維”,但非高溫和高壓為特點(diǎn)的介質(zhì)是其首選;角形閥,它的閥體由于受到流體沖擊較小,所以它的閥體內(nèi)很難接污,而且其具有較好的穩(wěn)定性,所以特別適用于“粘度高、存在懸浮物和顆粒物”的流體。
(2)如何選擇調(diào)節(jié)閥材質(zhì)
選擇材質(zhì)調(diào)節(jié)閥,其主要是指以下兩個(gè)方面如何進(jìn)行選擇。一是如何選擇閥體和閥蓋材質(zhì)。這方面,主要要求包括:閥體在耐壓等級(jí)方面,在使用溫度允許范圍和它的耐腐蝕性能等方面,都應(yīng)該高于或等于工藝連接管道在這幾個(gè)方面的要求,而且,對(duì)于已經(jīng)使用的定型產(chǎn)品,應(yīng)該進(jìn)行優(yōu)先選用。對(duì)于有水蒸汽的情況,對(duì)于含水量較大的濕性氣體,對(duì)于易燃易爆的介質(zhì),對(duì)于環(huán)境溫度低于-30℃時(shí),鑄鐵閥都不宜進(jìn)行選用。二是如何選擇閥內(nèi)組件材質(zhì)。閥內(nèi)組件一般包括閥桿、閥芯、閥座這些內(nèi)容。一般來說,對(duì)于非腐蝕性的介質(zhì),選用1Cr18Ni9Ti或者是其它類型的不銹鋼即可。對(duì)于存在嚴(yán)重汽蝕、沖蝕的場(chǎng)合,對(duì)于介質(zhì)溫度與壓差,一起構(gòu)成為“直角坐標(biāo)”的情況;對(duì)于“溫度為300℃以及壓差值在1.5MPa的兩點(diǎn)連線”之外的區(qū)域,選用材料應(yīng)以耐磨材料為宜,如人們常用的“①鉆基合金;②表面堆焊史泰萊合金”。閥體、閥蓋可于其受壓力較大,可以將其等同于壓力容器,所以,閥體和閥蓋必須要具備所受介質(zhì)的溫度、壓力和腐蝕方面的要求,對(duì)閥內(nèi)件來說,因其作用主要是節(jié)流,所以,對(duì)其要求應(yīng)突出反應(yīng)在耐腐蝕和耐沖刷。同樣,這也是選擇調(diào)節(jié)閥材質(zhì)的根本出發(fā)點(diǎn)。
總之,在化工設(shè)計(jì)中選擇合適的調(diào)節(jié)閥,對(duì)于保證企業(yè)的安全生產(chǎn)來說至關(guān)重要,需要進(jìn)行全方位通盤考慮,并不斷總結(jié)其經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),以期不斷提升設(shè)計(jì)能力和水平,并滿足企業(yè)實(shí)際需要。