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调节阀的CV值,具体怎么计算
 
  调节阀的CV值,具体怎么计算 概述: 通常测定阀门的方法是阀门系数(Cv),它也被称为流动系数。当为特殊工况选择阀门时,使用阀门系数确定阀门尺寸,该阀门可在工艺流体稳定的控制下,能够通过所需要的流量。阀门制造商通常公布各种类型阀门的Cv值,它是近似值,并能按照管线结构或阀座制造而变动上调10%。 如一个阀门不能正确计算Cv,通常将削弱在两个方面之一的阀门性能:如果Cv对所需要的工艺而言太小,则阀门本身或阀内的阀芯尺寸不够,会使工艺系统流量不够。此外,因为阀门的节流会导致上游压力增加,并在阀门导致上游泵或其他上游设备损坏之前产生高的背压。尺寸不够的Cv也会产生阀内的较高阻力降,它将导致空穴现象或闪蒸。 如果Cv计算值比系统需要的过高,通常选用一个大的超过尺寸的阀门。显然,一个大尺寸阀门的造价、尺寸及重量是主要的缺点。除此之外,如果阀门是节流操作,控制问题明显会发生。通常闭合元件,如旋塞或阀盘,正位于阀座之外,它有可能产生高压力降和较快流速而产生气穴现象及闪蒸,或阀芯零件的磨损。此外,如果闭合元件在阀座上闭合而操作器又不能够控制在该位置,它将被吸入到阀座。这种现象被称为溶缸闭锁效应。 2. Cv的定义 一个美国加仑(3.8L)的水在60°F(16℃)时流过阀门,在一分钟内产生1.0psi(0.07bar)的压力降。 3. Cv值的计算方法 3.1 液体 3.11 基本液体确定尺寸公式 1) 当 P< Pc=FL2(P1-Pv):一般流动 Cv=Q 2) P Pc:阻塞流动 当Pv<0.5P1时 Pc=FL2(P1-Pv) 当Pv 0.5P1时 Pc= FL2〔P-(0.96-0.28 )Pv〕 Cv=Q 式中 Cv----阀门流动系数; Q------流量,gal/min; Sg-----流体比重(流动温度时); P----压力降,psia Pc---阻塞压力降 psia FL-------压力恢复系数 见表1 P1-------上游压力 psia Pv--------液体的蒸气压(入口温度处) psia Pc--------液体临界压力 psia 见表2 表1:典型FL系数 调节阀形式 流向 FL值 单座调节阀 柱塞形阀芯 流开 0.90 流闭 0.80 “V”形阀芯 任意流向 0.90 套筒形阀芯 流开 0.90 流闭 0.80 双座调节阀 柱塞形阀芯 任意流向 0.85 “V”形阀芯 任意流向 0.90 角型调节阀 柱塞形阀芯 流开 0.80 流闭 0.90 套筒形阀芯 流开 0.85 流闭 0.80 文丘里形 流闭 0.50 球阀 “O”型 任意流向 0.55 “V”型 任意流向 0.57 蝶阀 60°全开 任意流向 0.68 90°全开 任意流向 0.55 偏心旋转阀 流开 0.85 表2 常用工艺流体的临界压力Pc 液体 临界压力(psia/bar) 液体 临界压力(psia/bar) 氨气 1636.1/112.8 异丁烷 529.2/36.5 氩 707.0/48.8 异丁烯 529.2/36.5 苯 710.0/49.0 煤油 350.0/24.1 丁烷 551.2/38.0 甲烷 667.3/46.0 CO2 1070.2/73.8 氮 492.4/33.9 CO 507.1/35.0 一氧化二氮 1051.1/72.5 氯 1117.2/77.0 氧 732.0/50.5 道式热载体A 547.0/37.7 光气 823.2/56.8 乙烷 708.5/48.8 丙烷 615.9/42.5 乙烯 730.5/50.3 丙烯 670.3/46.2 燃料油 330.0/22.8 冷冻剂11 639.4/44.1 汽油 410.0/28.3 冷冻剂12 598.2/41.2 氦 32.9/2.3 冷冻剂22 749.7/51.7 氢 188.1/13.0 海水 3200.0/220.7 HCI 1205.4/83.1 水 3208.2/221.2 3.12 参数来源 1) 实际压力降:定义为上游(入口)与下游(出口)之间的压力差。 P=P1-P2 式中 P------实际压力降,psia P1------上游压力(阀门入口处),psia P2------下游压力(阀门出口处),psia 2) 确定比重: 流体比重Sg值应该使用操作温度和比重数据参考表确定。 3) 流量Q:每分钟流过阀门的流量数(加仑),单位:gal/min 4) 阻塞压力降 Pc:假定如果压力降增加,则流量将按比例增加。但是存在一个点,此处进一步增加压力降将不改变阀门流率,这就是通常所称的阻塞流量。 Pc用来表示发生阻塞流率的理论点。 4)压力恢复系数FL:调节阀节流处由P1直接下降到P2,见图示中需线所示。但实际上,压力变化曲线如图中实线所示,存在差压力恢复的情况。不同结构的阀,压力恢复的情况不同。阻力越小的阀,恢复越厉害,越偏离原推导公式的压力曲线,原公式计算的结果与实际误差越大。因此,引入一个表示阀压力恢复程度的系数FL来对原公式进行修正。 3.13 Kv与Cv值的换算 国内的流量系数是用Kv表示,其定义为:当调节阀全开,阀两端压差 P为100KPa,流体重度r为1gf/cm3(即常温)时,每小时流经调节阀的流量数,以m3/h或t/h计。 由于Kv与Cv定义不同,试验所测得的数值不同,它们之间的换算关系: Cv=1.167Kv 3.2 气体 基本气体确定尺寸公式 1) <0.5 FL2:一般流动 Q=1360Cv Cv= 2) 0.5 FL2:阻塞流动 Q=1178Cv Cv= FL 式中:Q--------气体流,scfh Cv-------确定阀门尺寸系数 Gg-------比重或气体与标准状态下空气的比值 T1-------绝对上游温度(°R=°F+460) P1-------上游压力 psia P2-------下游压力 psia FL--------压力恢复系数 见表1 3.3 公式计算步骤 第一步:根据已知条件查参数:FL、Pc 第二步:决定流动状态。 液体:(1)判别Pv是大于还是小于0.5P1; (2)由(1)采用相应的 Pc公式: (3) P< Pc为一般流动: P Pc为阻塞流动。 气体: <0.5FL2为一般流动, 0.5FL2为阻塞流动。 第三步:根据流动状态采用相应Cv值计算公式 4. 计算实例题 例1 下列操作条件用英制单位给出: 液体 氨 临界压力 1638.2psia 温度 20°F 上游压力,P1 149.7psia 下游压力,P2 64psia 流率,Q 850gal/min 蒸气压力,Pv 45.6psia 比重,Sg 0.65 选用高压阀门,流闭型 第一步:查表得FL=0.8, Pc=1636psia 第二步: 0.5P1=74.85>Pv Pc=FL2(P1-Pv)=66.6 P=P1-P2=149.7-64=85.7 P> Pc,为阻塞流动。 第三步:采用阻塞流动公式 Cv=Q =850 =83.9 例2 下列操作条件用英制单位给出: 气体 空气 温度 68°F 气体重度,Gg 1 上游温度,P1 1314.7psia 下游温度,P2 1000psia 流率,Q 2000000scfh 选用单座阀,流开型。 第一步:查表FL=0.9 第二步: = = =0.23<0.5FL2=0.5*0.92=0.4,为一般流动。 第三步:采用一般流动Cv值计算公式 Q=1360Cv Cv= = =56 例3 在例2基础上,改P2=99.7psia = =0.92 0.5FL2=0.5*0.92=0.4 为阻塞流动。采用公式为: Q=1178Cv Cv= = =46.6 5. 结语 合理选择阀门,必须正确选择阀门尺寸,如果阀门尺寸太小,则通过阀门的最大流量会受到限制并且将影响系统的功能。如果阀门尺寸过大,用户必须承受安装较大阀门的附加费用。其他的主要缺点是整个流动控制是在行程的前一半完成,意味着位置的很小变化将产生大的流量变化。此外因为调节发生在行程的前半部,当调节元件操作接近阀座时流量控制是很困难的。当产生希望的流动特性和最大流量输出时,节流阀的理想状态是使用全范围行程。因此,我们必须正确计算阀门系数Cv值。  
调节阀常见故障处理方法?
 
  一、提高寿命的方法(8种方法) 1) 大开度工作延长寿命法让调节阀一开始就尽量在最大开度上工作,如90%。这样,汽蚀、冲蚀等破坏发生在阀芯头部上。随着阀芯破坏,流量增加,相应阀再关一点,这样不断破坏,逐步关闭,使整个阀芯全部充分利用,直到阀芯根部及密封面破坏,不能使用为止。同时,大开度工作节流间隙大,冲蚀减弱,这比一开始就让阀在中间开度和小开度上工作提高寿命1~5倍以上。如某化工厂采用此法,阀的使用寿命提高了2倍。 2)减小S增大工作开度提高寿命法减小S,即增大系统除调节阀外的损失,使分配到阀上的压降降低,为保证流量通过调节阀,必然增大调节阀开度,同时,阀上压降减小,使气蚀、冲蚀也减弱。具体办法有:阀后设孔板节流消耗压降;关闭管路上串联的手动阀,至调节阀获得较理想的工作开度为止。对一开始阀选大处于小开度工作时,采用此法十分简单、方便、有效。 3)缩小口径增大工作开度提高寿命法通过把阀的口径减小来增大工作开度,具体办法有:①换一台小一档口径的阀,如DN32换成DN25;②阀体不变更,更换小阀座直径的阀芯阀座。如某化工厂大修时将节流件dgl0更换为dg8,寿命提高了1倍。 4)转移破坏位置提高寿命法把破坏严重的地方转移到次要位置,以保护阀芯阀座的密封面和节流面。 5)增长节流通道提高寿命法增长节流通道最简单的就是加厚阀座,使阀座孔增长,形成更长的节流通道。一方面可使流闭型节流后的突然 扩大延后,起转移破坏位置,使之远离密封面的作用;另一方面,又增加了节流阻力,减小了压力的恢复程度,使汽蚀减弱。有的把阀座孔内设计成台阶式、波浪式,就是为了增加阻力,削弱汽蚀。这种方法在引进装置中的高压阀上和将老的阀加以改进时经常使用,也十分有效。 6)改变流向提高寿命法流开型向着开方向流,汽蚀、冲蚀主要作用在密封面上,使阀芯根部和阀芯阀座密封面很快遭受破坏;流闭型向着闭方向流,汽蚀、冲蚀作用在节流之后,阀座密封面以下,保护了密封面和阀芯根部,延长了寿命。故作流开型使用的阀,当延长寿命的问题较为突出时,只需改变流向即可延长寿命1~2倍。 7)改用特殊材料提高寿命法为抗汽蚀(破坏形状如蜂窝状小点)和冲刷(流线型的小沟),可改用耐汽蚀和冲刷的特殊材料来制造节流件。这种特殊材料有6YC-1、A4钢、司太莱、硬质合金等。为抗腐蚀,可改用更耐腐蚀,并有一定机械性能、物理性能的材料。这种材料分为非金属材料(如橡胶、四氟、陶瓷等)和金属材料(如蒙乃尔、哈氏合金等)两类。 8)改变阀结构提高寿命法采取改变阀结构或选用具有更长寿命的阀的办法来达到提高寿命的目的,如选用多级式阀,反汽蚀阀、耐腐蚀阀等。 二、调节阀经常卡住或堵塞的防堵(卡)方法(6种方法) 1)清洗法管路中的焊渣、铁锈、渣子等在节流口、导向部位、下阀盖平衡孔内造成堵塞或卡住使阀芯曲面、导向面产生拉伤和划痕、密封面上产生压痕等。这经常发生于新投运系统和大修后投运初期。这是最常见的故障。遇此情况,必须卸开进行清洗,除掉渣物,如密封面受到损伤还应研磨;同时将底塞打开,以冲掉从平衡孔掉入下阀盖内的渣物,并对管路进行冲洗。投运前,让调节阀全开,介质流动一段时间后再纳入正常运行。 2)外接冲刷法对一些易沉淀、含有固体颗粒的介质采用普通阀调节时,经常在节流口、导向处堵塞,可在下阀盖底塞处外接冲刷气体和蒸汽。当阀产生堵塞或卡住时,打开外接的气体或蒸气阀门,即可在不动调节阀的情况下完成冲洗工作,使阀正常运行。 3)安装管道过滤器法对小口径的调节阀,尤其是超小流量调节阀,其节流间隙特小,介质中不能有一点点渣物。遇此情况堵塞,最好在阀前管道上安装一个过滤器,以保证介质顺利通过。带定位器使用的调节阀,定位器工作不正常,其气路节流口堵塞是最常见的故障。因此,带定位器工作时,必须处理好气源,通常采用的办法是在定位器前气源管线上安装空气过滤减压阀 4)增大节流间隙法如介质中的固体颗粒或管道中被冲刷掉的焊渣和锈物等因过不了节流口造成堵塞、卡住等故障,可改用节流间隙大的节流件—节流面积为开窗、开口类的阀芯、套筒,因其节流面积集中而不是圆周分布的,故障就能很容易地被排除。如果是单、双座阀就可将柱塞形阀芯改为“V”形口的阀芯,或改成套筒阀等。例如某化工厂有一台双座阀经常卡住,推荐改用套筒阀后,问题马上得到解决。 5)介质冲刷法利用介质自身的冲刷能量,冲刷和带走易沉淀、易堵塞的东西,从而提高阀的防堵功能。常见的方法有:①改作流闭型使用;②采用流线型阀体;③将节流口置于冲刷最厉害处,采用此法要注意提高节流件材料的耐冲蚀能力。6)直通改为角形法直通为倒S流动,流路复杂,上、下容腔死区多,为介质的沉淀提供了地方。角形连接,介质犹如流过90℃弯头,冲刷性能好,死区小,易设计成流线形。因此,使用直通的调节阀产生轻微堵塞时可改成角形阀使用。 三、调节阀外泄的解决方法(6种方法) 1)增加密封油脂法对未使用密封油脂的阀,可考虑增加密封油脂来提高阀杆密封性能。 2)增加填料法为提高填料对阀杆的密封性能,可采用增加填料的方法。通常是采用双层、多层混合填料形式,单纯增加数量,如将3片增到5片,效果并不明显。 3)更换石墨填料法大量使用的四氟填料,因其工作温度在-20~+200℃范围内,当温度在上、下限,变化较大时,其密封性便明显下降,老化快,寿命短。柔性石墨填料可克服这些缺点且使用寿命长。因而有的工厂全部将四氟填料改为石墨填料,甚至新购回的调节阀也将其中的四氟填料换成石墨填料后使用。但使用石墨填料的回差大,初时有的还产生爬行现象,对此必须有所考虑。 4)改变流向,置P2在阀杆端法当△P较大,P1又较大时,密封P1显然比密封P2困难。因此,可采取改变流向的方法,将P1在阀杆端改为P2在阀杆端,这对压力高、压差大的阀是较有效的。如波纹管阀就通常应考虑密封P2。 5)采用透镜垫密封法对于上、下盖的密封,阀座与上、下阀体的密封。若为平面密封,在高温高压下,密封性差,引起外泄,可以改用透镜垫密封,能得到满意的效果。 6)更换密封垫片至今,大部分密封垫片仍采用石棉板,在高温下,密封性能较差,寿命也短,引起外泄。遇到这种情况,可改用缠绕垫片,“O”形环等,现在许多厂已采用。四、调节阀振动的解决方法(8种方法)1)增加刚度法对振荡和轻微振动,可增大刚度来消除或减弱,如选用大刚度的弹簧,改用活塞执行机构等办法都是可行的。 2)增加阻尼法增加阻尼即增加对振动的摩擦,如套筒阀的阀塞可采用“O”形圈密封,采用具有较大摩擦力的石墨填料等,这对消 除或减弱轻微的振动还是有一定作用的。 3)增大导向尺寸,减小配合间隙法轴塞形阀一般导向尺寸都较小,所有阀配合间隙一般都较大,有0.4~lmm,这对产生机械振动是有帮助。因此,在发生轻微的机械振动时,可通过增大导向尺寸,减小配合间隙来削弱振动。 4)改变节流件形状,消除共振法因调节阀的所谓振源发生在高速流动、压力急剧变化的节流口,改变节流件的形状即可改变振源频率,在共振不强烈时比较容易解决。具体办法是将在振动开度范围内阀芯曲面车削0.5~1.0mm。如某厂家属区附近安装了一台自力式压力调节阀,因共振产生啸叫影响职工休息,我们将阀芯曲面车掉0.5mm后,共振啸叫声消失。 5)更换节流件消除共振法其方法有:①更换流量特性,对数改线性,线性改对数;②更换阀芯形式。如将轴塞形改为“V”形槽阀芯,将双座阀轴塞型改成套筒型;将开窗口的套筒改为打小孔的套筒等。如某氮肥厂一台DN25双座阀,阀杆与阀芯连接处经常振断,我们确认为共振后,将直线特性阀芯改为对数性阀芯,问题得到解决。又如某航空学院实验室用一台DN200套筒阀,阀塞产生强烈旋转无法投用,将开窗口的套筒改为打小孔的套筒后,旋转立即消失。 6)更换调节阀类型以消除共振 .不同结构形式的调节阀,其固有频率自然不同,更换调节阀类型是从根本上消除共振的最有效的方法。一台阀在使用中共振十分厉害———强烈地振动(严重时可将阀破坏),强烈地旋转(甚至阀杆被振断、扭断),而且产生强烈的噪音(高达100多分贝)的阀,只要把它更换成一台结构差异较大的阀,立刻见效,强烈共振奇迹般地消失。如某维尼纶厂新扩建工程选用一台DN200套筒阀,上述三种现象都存在,DN300的管道随之跳动,阀塞旋转,噪音100多分贝,共振开度20~70%,考虑共振开度大,改用一台双座阀后,共振消失,投运正常。 7)减小汽蚀振动法对因空化汽泡破裂而产生的汽蚀振动,自然应在减小空化上想办法。①让气泡破裂产生的冲击能量不作用在固体表面上,特别是阀芯上,而是让液体吸收。套筒阀就具有这个特点,因此可以将轴塞型阀芯改成套筒型。②采取减小空化的一切办法,如增加节流阻力,增大缩流口压力,分级或串联减压等。 8)避开振源波击法外来振源波击引起阀振动,这显然是调节阀正常工作时所应避开的,如果产生这种振动,应当采取相应的措施 九、调节阀噪音大的解决方法(8种方法) 1)消除共振噪音法只有调节阀共振时,才有能量叠加而产生100多分贝的强烈噪音。有的表现为振动强烈,噪音不大,有的振动弱,而噪音却非常大;有的振动和噪音都较大。这种噪音产生一种单音调的声音,其频率一般为3000~7000赫兹。显然,消除共振,噪音自然随之消失。方法和例子见以上4.5中的4)、5)、6)。 2)消除汽蚀噪音法汽蚀是主要的流体动力噪音源。空化时,汽泡破裂产生高速冲击,使其局部产生强烈湍流,产生汽蚀噪音。这种噪音具有较宽的频率范围,产生格格声,与流体中含有砂石发出的声音相似。消除和减小汽蚀是消除和减小噪音的有效办法。 3)使用厚壁管线法采用厚壁管是声路处理办法之一。使用薄壁可使噪音增加5分贝,采用厚壁管可使噪音降低0~20分贝。同一管径壁越厚,同一壁厚管径越大,降低噪音效果越好。如DN200管道,其壁厚分别为6.25、6.75、8、10、12.5、15、18、20、21.5mm时,可降低噪音分别为-3.5、-2(即增加)、0、3、6、8、11、13、14.5分贝。当然,壁越厚所付出的成本就越高。 4)采用吸音材料法这也是一种较常见、最有效的声路处理办法。可用吸音材料包住噪音源和阀后管线。必须指出,因噪音会经由流体流动而长距离传播,故吸音材料包到哪里,采用厚壁管至哪里,消除噪音的有效性就终止到哪里。这种办法适用于噪音不很高、管线不很长的情况,因为这是一种较费钱的办法。 5)串联消音器法本法适用于作为空气动力噪音的消音,它能够有效地消除流体内部的噪音和抑制传送到固体边界层的噪音级。对质量流量高或阀前后压降比高的地方,本法最有效而又经济。使用吸收型串联消音器可以大幅度降低噪音。但是,从经济上考虑,一般限于衰减到约25分贝。6)隔音箱法使用隔音箱、房子和建筑物,把噪音源隔离在里面,使外部环境的噪音减小到人们可以接受的范围内。 7)串联节流法在调节阀的压力比高(△P/P1≥0.8)的场合,采用串联节流法,就是把总的压降分散在调节阀和阀后的固定节流元件上。如用扩散器、多孔限流板,这是减少噪音办法中最有效的。为了得到最佳的扩散器效率,必须根据每件的安装情况来设计扩散器(实体的形状、尺寸),使阀门产生的噪音级和扩散器产生的噪音级相同。 8)选用低噪音阀低噪音阀根据流体通过阀芯、阀座的曲折流路(多孔道、多槽道)的逐步减速,以避免在流路里的任意一点产生超音速。有多种形式,多种结构的低噪音阀(有为专门系统设计的)供使用时选用。当噪音不是很大时,选用低噪音套筒阀,可降低噪音10~20分贝,这是最经济的低噪音阀。 十、调节阀稳定性较差时的解决办法(5种方法) 1)改变不平衡力作用方向法在稳定性分析中,已知不平衡力作用同与阀关方向相同时,即对阀产生关闭趋势时,阀稳定性差。对阀工作在上述不平衡力条件下时,选用改变其作用方向的方法,通常是把流闭型改为流开型,一般来说都能方便地解决阀的稳定性问题。 2)避免阀自身不稳定区工作法有的阀受其自身结构的限制,在某些开度上工作时稳定性较差。①双座阀,开度在10%以内,因上球处流开,下球处流闭,带来不稳定的问题;②不平衡力变化斜率产生交变的附近,其稳定性较差。如蝶阀,交变点在70度左右;双座阀在80~90%开度上。遇此类阀时,在不稳定区工作必然稳定性差,避免不稳定区工作即可。 3)更换稳定性好的阀稳定性好的阀其不平衡力变化较小,导向好。常用的球型阀中,套筒阀就有这一大特点。当单、双座阀稳定性较差时,更换成套筒阀稳定性一定会得到提高。 4)增大弹簧刚度法执行机构抵抗负荷变化对行程影响的能力取决于弹簧刚度,刚度越大,对行程影响越小,阀稳定性越好。增大弹簧刚度是提高阀稳定性的常见的简单方法,如将20~100KPa弹簧范围的弹簧改成60~180KPa的大刚度弹簧,采用此法主要是带了定位器的阀,否则,使用的阀要另配上定位器。 5)降低响应速度法当系统要求调节阀响应或调节速度不应太快时,阀的响应和调节速度却又较快,如流量需要微调,而调节阀的流量调节变化却又很大,或者系统本身已是快速响应系统而调节阀却又带定位器来加快阀的动作,这都是不利的。这将会产生超调,产生振动等。对此,应降低响应速度。办法有:①将直线特性改为对数特性;②带定位器的可改为转换器、继动器。 4)对称拧螺栓,采用薄垫圈密封方法在“O”形圈密封的调节阀结构中,采用有较大变形的厚垫片(如缠绕片)时,若压紧不对称,受力不对称,易使密封破损、倾斜并产生变形,严重影响密封性能。因此,在对这类阀维修、组装中,必须对称地拧紧压紧螺栓(注意不能一次拧紧)。厚密封垫如能改成薄的密封垫就更好,这样易于减小倾斜度,保证密封。 5)增大密封面宽度,制止平板阀芯关闭时跳动并减少其泄漏量的方法平板型阀芯(如两位型阀、套筒阀的阀塞),在阀座内无引导和导向曲面,由于阀在工作的时候,阀芯受到侧向力,从流进方靠向流出方,阀芯配合间隙越大,这种单边现象越严重,加之变形,不同心,或阀芯密封面倒角小(一般为30°倒角来引导),因而接近关闭时,产生阀芯密封面倒角端面置于阀座密封面上,造成关闭时阀芯跳动,甚至根本关不到位的情况,使阀泄漏量大大增加。最简单、最有效的解决方法,就是增大阀芯密封面尺寸,使阀芯端面的最小直径比阀座直径小1~5mm,有足够的引导作用,以保证阀芯导进阀座,保持良好的密封面接触。 6)改变流向,解决促关问题,消除喘振法两位型阀为提高切断效果,通常作为流闭型使用。对液体介质,由于流闭型不平衡力的作用是将阀芯压闭的,有促关作用,又称抽吸作用,加快了阀芯动作速度,产生轻微水锤,引起系统喘振。对上述现象的解决办法是只要把流向改为流开,喘振即可消除。类似这种因促关而影响到阀不能正常工作的问题,也可考虑采取这种办法加以解决。 7)克服流体破坏法最典型的阀是双座阀,流体从中间进,阀芯垂直于进口,流体绕过阀芯分成上下两束流出。流体冲击在阀芯上,使之靠向出口侧,引起摩擦,损伤阀芯与衬套的导向面,导致动作失常,高流量还可能使阀芯弯曲、冲蚀、严重时甚至断裂。解决的方法:①提高导向部位材料硬度;②增大阀芯上下球中间尺寸,使之呈粗状;③选用其它阀代用。如用套筒阀,流体从套筒四周流人,对阀塞的侧向推力大大减小。 8)克服流体产生的旋转力使阀芯转动的方法对“V”形口的阀芯,因介质流入的不对称,作用在“V”形口上的阀芯切向力不一致,产生一个使之旋转的旋转力。特别是对DN≥100的阀更强烈。由此,可能引起阀与执行机构推杆连接的脱开,无弹簧执行机构可能引起膜片扭曲。解决的办法有:①将阀芯反旋转方向转一个角度,以平衡作用在阀芯上的切向力;②进一步锁住阀杆与推杆的连接,必要时,增加一块防转动的夹板;③将“V”形开口的阀芯更换成柱塞形阀芯;④采用或改为套筒式结构;⑤如系共振引起的转动,消除共振即可解决问题。 9)调整蝶阀阀板摩擦力,克服开启跳动法采用“O”形圈、密封环、衬里等软密封的蝶阀,阀关闭时,由于软密封件的变形,使阀板关闭到位并包住阀板,能达到十分理想的切断效果。但阀要打开时,执行机构要打开阀板的力不断增加,当增加到软密封件对阀板的摩擦力相等时,阀板启动。一旦启动,此摩擦力就急剧减小。为达到力的平衡,阀板猛烈打开,这个力同相应开度的介质作用的不平衡力矩与执行机构的打开力矩平衡时,阀停止在这一开度上。这个猛烈而突然起跳打开的开度可高达30~50%,这将产生一系列问题。同时,关闭时因软密封件要产生较大的变化,易产生永久变形或被阀板挤坏、拉伤等情况,影响寿命。解决办法是调整软密封件对阀板启动的摩擦力,这既能保证达到所需切断的要求,又能使阀较正常地启动。具体办法有:①调整过盈量;②通过限位或调整执行机构预紧力、输出力的办法,减少阀板关闭过度给开启带来的困难。  
调节阀选型
 
  调节阀选型 一.慨述 1.基本概念 a.调节阀—(IEC-Control Valve:工业过程控制系统中由动力操作的装置形成的终端元件,它包括一个阀,内部有一个改变过程流体流率的组件,阀又与一个或多个执行机构相连接。执行机构用来响应控制元件送来的信号)接受调节器的控制信号,实现对过程流体的自动控制。 b.流量系数KV(CV)—温度为5-40℃(60℉)的水(H2O),在0.1MPa(1psi)压降下,1小时内流过调节阀的立方米数(US gal/min)。 c.液体压力恢复系数(FL)—阀体内部几何形状函数,表示调节阀在 流体最小收缩断面后动能转变为压力能的量度。 非阻塞流时:FL=√(P1-P2)/(P1-PVC) 阻塞流时: FL=√(P1-P2)max/(P1-FFPV) 阻力越小FL越小,压力恢复越厉害。 d.压差比系数(XT)—阻塞流时,压差比X(⊿P/P1)=XTK/1.4 达到极限值,这个极限值称为临界压差比。XT-压差比系数 e.阻塞流—在阀入口压力保持恒定逐步降低出口压力,当增加压差不能进一步增大流量,即流量增加到一个最大的极限值,此时的流动状况-阻塞流。 f.缩流断面—阀节流后,流束最小的截面缩流断面 g.压力恢复—流体在缩流断面流速最大,压力最低,此后流速逐渐减小,而压力逐渐回升,压力回升的现象-压力恢复。 h.空化—流体流经调节阀时,缩流断面的压力达到入口 温度饱和蒸汽压,就出现汽泡。然后,由于压力恢复,可使汽泡破灭。从汽泡形成直至汽泡破灭的全过程-空化。 i.闪蒸—流体流经调节阀时,由于压力降低至饱和蒸汽压,产生 汽泡,而下游压力等于或低于入口温度饱和蒸汽压时,汽泡没能破灭,并随液体流出调节阀,此过程-闪蒸。 2.调节阀的发展 1).20年代.调节阀问世. 2).60年代.我国进行标准化.规范化设计-P.N.S.Q.W.R.T等七大系列. 3).70年代.偏心旋转阀.套筒阀. 4).80年代.引进技术-CV3000. 5).90年代.高性能,专业化,智能化. 6).21世纪.智能化.现场总线技术(Fieldbus)-①远程诊断,②远程调校,③单端检查,④可靠性高 3.调节阀构成 4.调节阀选型 二.调节阀阀本体形式 1. 单座调节阀 -特点:1.泄漏率低.IV-0.01%CV,V-0.001%CV,VI-0.00001%。 2.不平衡轴推力大,ΔP低。3.结构简单。 -用途:1.清洁流体优选。2.小口径(1B以下)。3.泄漏率低。 4.开-关切断。5. ΔP低,标准执行器。 2. 笼式调节阀 -特点:1.泄漏率大.II-0.5%CV,III-0.1%CV,VI-0.00001%。 2.不平衡轴推力小,ΔP高。 3.耐汽蚀,耐冲刷,噪音低。 4.压差变化小,调节稳定性好。 -用途:1.压差高,压力变动频繁。2.压差高,有轻微汽蚀.冲刷。 3. 笼式单座调节阀 -特点:1.泄漏率低.IV-0.01%2.不平衡轴推力大,ΔP低。 3.两级降压,避免产生空化。 -用途:压差大,温度高,产生空化汽蚀的水。ΔP≥3Mpa 4.平衡笼式单座调节阀 特点:1.带活塞环的压力平衡笼式单座密封。 2.泄漏率低.III-0.1%CV,IV-0.01%CV。 3.不平衡轴推力小,ΔP高。 4.压差变化小,调节稳定性好。 -用途:压差高,泄漏率低的调节及切断放空工况。 5.低噪音调节阀 -特点:套筒采用小孔节流,避免高压喷流气体产生旋涡而引起 的阀震动及高噪音。 -用途:高压差气体。 ΔP≥1MPa 6.角形调节阀 -特点:1.泄漏率低.IV-0.01%CV.V-0.001%CV,VI-0.00001%。 2.不平衡轴推力大,ΔP低。3.流路简单,有自洁功能。 4.阀本体不易被冲蚀。 -用途:1.配管需要。2.高粘度.浆料状介质。 3.高压差,阀体被冲蚀严重。 -注意:1.侧进底出时需加大执行器。2.底进侧出时相当于单座阀。 7.三通调节阀 -特点:1.一台阀可实现分流或合流,替代两台阀.2.泄漏率低.IV-0.01%CV。3.不平衡轴推力大,ΔP低。4.温差ΔT≤150-200℃。 -用途:热交换器,喷涂工况。 8.保温夹套调节阀 9.蝶形调节阀 -特点:1.流路简单,压力损失小,阀容量大。2.允许差压小。 3.阀泄漏:间隙式2%CV,台阶形阀座0.1%CV,0.00001%CV。 4.固有流量特性.≈%。 -用途:1.低压差大流量。2.料浆性介质。3.非金属衬里防腐蚀。 10.凸轮挠曲调节阀 -特点:1.阀容量大,可调比大。2.流路平滑,杂质不易沉淀。 3.偏心旋转无磨擦,密封寿命长,导流翼使流体动态 调节平稳,许容压差大。4.泄漏率低.IV-0.01%. PTFE-“0” -用途:1.大容量.大调节范围。2.含软质料浆流体。 3.开-关动作,切断工况。4.小形.轻量要求。 11.“O”形切断球阀 -特点:1.直通流路,低流阻,大容量,杂质不沉淀。 2.泄漏率低.V-0.001%,VI-0.00001%。 3.许容压差大,调节范围大。 4.同心旋转,磨擦大,寿命短。 -用途:开-关动作,切断工况。 12.“V”形调节球阀 特点:1.低流阻,大容量,杂质不沉淀。2.泄漏率低.V-0.001%, VI-0.00001%。 3.许容压差大,调节范围大。 4.同心旋转,磨擦大,寿命短。 -用途:1.开-关动作,调节.切断工况。2.料浆状,纤维状介质。 调节阀功能比较 三.CV值计算 1.调节阀的节流原理和流量系数(Kv) 不可压缩流体流经调节阀的能量损失为: H=(P1-P2)/rg ……(1) 调节阀开度一定,流体不可压缩,则r不变。单位重量的流体 的能量损失与流体的动能成正比: H=§(V02/2g) ……(2) ( V0=√ (H*2g)/§) 流体在调节阀中的平均流速为: V0=Q/A ……(3) (Q=V0*A) (1).(2).(3)综合,得调节阀流量方程: Q=A/√§{ √ 2(P1-P2)/r }……(4) 将(4)代入单位得: Q={5.09A/√§}{√△P /r}m3/h 令Kv= 5.09A/√§ Q=Kv√△P/r Kv=Q√r/△P =5.09A/√§ r-流体密度-t/m3. g-重力加速度. §-调节阀阻力系数. A-调节阀连接管的横截面积cm2.△P=P1-P2 100kPa . Q-流体的体积流量m3/h CV值计算公式: 1.不可压缩流体(液体) 部分物质的热力学临界压力Pc和临界温度Tc 2.可压缩流体(气体) 平均重度法Ym(FCI) 3.水蒸汽 可压缩流体(气体) 膨胀系数法(y)(IEC) 蒸汽 膨胀系数法(y)(IEC) 两项流-膨胀系数法(y)(IEC) 液体与非液化气体:采用有效密度法 (Ye) 两项流-膨胀系数法(y)(IEC) 液体与蒸汽:采用两项密度法(Ym) 符号及单位 Z-压缩系数-是比压力和比温度的函数 调节阀压力恢复特性参数 四.流量特性  
气动切断阀的使用注意和特点说明
 
  在这里关于气动切断阀有几个很明显的问题,你知道要如何保管气动切断阀嘛,你知道怎样使用气动切断阀,你又知道要怎样安装气动切断阀,带着这些问题看一下的信息:   1、保管时将本阀的各个对外通路用塞子或盖板封闭,存放在干燥通风的室内,长期存放应经常检查,消除污垢,并在加工面上涂防锈油,防止锈蚀。   2、产品须注明法兰密封面形式,压力等级及连接标准。   3、液氨紧急气动切断阀采用止回阀原理,只能单想截断,安装时必须注意阀门标志,将要保护的一端作为阀门入口。阀门安装方向;高进低出。   4、安装前应将本阀清除干净,将各螺纹连接处拧紧。      据相关的人士透漏气动切断阀拥有的哪些特点:   气动切断阀属于自动化系统中执行机构的一种阀门,由多弹簧气动薄膜执行机构或浮动式活塞执行机构与调节阀组成,接收调节仪表的信号,控制工艺管道内流体的切断、接通或切换。具有结构简单,反应灵敏,动作可靠等特点。气动紧急切断阀的气源要求经过滤的压缩空气,流经阀体内的介质应该是无杂质和无颗粒的液体和气体。因此,气动切断阀可广泛地应用在石油、化工、冶金等工业生产部门。   也就是说想食物链一样,气动切断阀的各个功能、结构、特性都是相互影响、相互结果的!  
气动V型球阀的工作原理和主要用途
 
  笼统的来讲,气动V型球阀适用于气体、液体、固态颗粒状介质的控制。因此在每一份介绍气动V型球阀的资料上都可以看到这样的说明——气动V型球阀可广泛用于石油、化工、造纸、化纤、电力、冶金、制药、环保等工业部门的自控系统。利用什么可以关联这些应用,看其特点:      1、气动V型球阀结构紧凑,小巧轻盈,安装方便,维护简便。   2、V型球阀采用双轴承结构,机械稳定性更高,启动扭矩小,保证了阀门具有极好的灵敏度和感应速度。   3、气动V型球阀由V型阀体与QZT型气动执行器及其它附件组成,是一种直角回转结构的高级控制阀。V型球阀长期不需修理,使用寿命长,为您提供了真正的高效率进行控制工艺状况的一种阀门。   4、气动执行机构采用活塞式气缸及曲臂转换结构,输出力矩大,体积精小。执行机构采用全密封防水设计防护等级高。气缸体采用进口镜面气缸,无油润滑、摩擦系数小、耐腐蚀、具有超强的耐用性及可靠性,所有传动轴承均采用边界自润滑轴承无油润滑,确保传动抽不磨损。   5、超强的剪切能力:气动V型球阀采有金属硬密封结构,V型阀芯及金属阀座在回转过程中,V型缺口与阀座产生一个强大的剪切力能切断纤维等杂质,并具有自洁性能,避免阀门卡死现象发生。   既有设计特性又有使用特性,不过不管怎样,应该看气动V型球阀在市场上所占的份额,实践才是最能说话的!  
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