自控调节阀的选型方法..
调节阀的计算选型
调节阀的计算选型调节阀的计算选型是指在选用调节阀时,通过对流经阀门介质的参数进行计算,确定阀门的流通能力,选择正确的阀门型式、规格等参数,包括公称通径,阀座直径,公称压力等,正确的计算选型是确保调节阀使用效果的重要环节。
1.调节阀流量系数计算公式 1.1 流量系数符号:Cv —英制单位的流量系数,其定义为:温度60°F (15.6℃)的水,在16/in 2(7KPa)压降下,每分钟流过调节阀的美加仑数。
Kv —国际单位制(SI 制)的流量系数,其定义为:温度5~40℃的水,在105Pa 压降下,每小时流过调节阀的立方米数。
注:Cv ≈1.16 Kv1.2 不可压缩流体(液体)Kv 值计算公式式中:P 1—阀入口绝对压力KPa P 2—阀出口绝对压力KPaQ L —液体流量 m 3/h ρ—液体密度g/cm 3 F L —压力恢复系数,与调节阀阀型有关,附后 F F —流体临界压力比系数,C V FP P F /28.096.0-=P V —阀入口温度下,介质的饱和蒸汽压(绝对压力KPa ) P C —物质热力学临界压力(绝对压力KPa )注:如果需要,本公司可提供部分介质的P V 值和P C 值 1.2.2 高粘度液体Kv 值计算当液体粘度过高时,按一般液体公式计算出的Kv 值误差过大,必须进行修正,修正后的流量系数为R VF K V K ='式中:K ′V—修正后的流量系数 K V —不考虑粘度修正时计算的流量系数 F R —粘度修正系数 (FR 值从F R ~Rev 关系曲线图中确定)计算雷诺数Rev 公式如下:对于只有一个流路的调节阀,如单座阀、套筒阀、球阀等:VL L K F Q v 70700Re =对于有二个平行流路的调节阀,如双座阀,蝶阀,偏心旋转阀等:VL L K F VQ v 49490Re =式中:P 1—阀入口绝对压力KPa P 2—阀出口绝对压力KPaQg —气体流量 Nm 3/h G —气体比重(空气=1)t —气体温度℃ Z —高压气体(PN >10MPa )的压缩系数 注:当介质工作压力≤10MPa 时,Z=1;当介质工作压力>10MPa 时,Z >1,具体值查有关资料。
调节阀的选型
调节阀的选型0 引言调节阀是调节系统中非常重要的一个环节,在生产实践中控制系统的正常与否,常常涉及到调节阀的问题。
调节阀所反应出来的问题又多集中在调节阀的工作特性和结构参数上,如流通能力、公称通径、阀芯引程及流量特性等。
在这些参数中,流通能力更重要,它的大小直接反映调节阀的容量,它是设计选型中的主要参数。
因此,调节阀的选择主要从以下几个因素进行考虑。
1 选择原则(1)满足自控系统的要求;(2)满足经济性的要求。
2 调节阀流量系数Cv及口径的计算(1) 流量系数C v(流通能力)的定义为:调节阀前后的压差为1Kg/cm2,重度为1g/cm2流体,每小时通过阀门的体积流量(m3/h)。
调节阀流量系数C v的计算方法很多,也比较繁琐,以下列出几种主要流通介质的C v值的计算方法。
表1 液体阻塞流:当阀前压力P1保持一定而阀后压力P2逐渐降低时,流经调节阀的流体流量会增加到一个极限值,这时即使P2再继续降低,流量也不会再增加,此极限流量即为阻塞流。
显然,形成阻塞流之后,相当于流量已达到饱和状态(临界状态),这时流经调节阀的流量不再随调节阀前后的压差△P的增加而增加。
因此,流体在阀内是否形成阻塞流,调节阀C值的计算公式将不一样。
判断是否是属于阻塞流的情况,就可以决定取用相应的C值计算公式。
(表2)情况相同。
表2 气体和蒸汽上表2中:C v—调节阀流量系数C f—临界流量系数G f—流体流动温度下的比重(水G f=1,15℃;空气G f=288G/T)G—气体比重(空气G=1.0)P1—调节阀进口压力,0.1MPa(绝对)P2—调节阀出口压力,0.1MPa(绝对)P v—液体流动温度下的饱和蒸汽压力,0.1MPa(绝对)P c—热力学临界压力,0.1MPa(绝对)Δp—压降,100kPa(ΔP=P1- P2)Δp s—口径计算用最大压降,0.1MPaΔp s=P1-(0.96- 0.28P v/P c)P v若P v<0.5P1,ΔP s=P1- P vq—液体流量,m3/hQ—气体流量,标准m3/h(15℃,绝对压力为101.3kPa时)T—绝对温度,K(K=273+℃)T sh—蒸汽过热温度,℃(饱和蒸汽T sh=0)W—流量,t/h(2) 阀口径的计算,根据生产能力、设备负荷、以被控介质的工况决定流通能力计算所需的数据,求得最大、最小流量时的C v max和C v min。
调节阀选型、动作特性选择
1阀门选型1.1调节阀选型、动作特性选择1.1.1阀门选用原则生产过程中,被控介质的特性千差万别,有高压的,高粘度的,强腐蚀的;流体的流动状态也各不相同,有流量小的,有流量大的,有分流的,有合流的。
因此,必须根据流体的性质、工艺条件和过程控制要求,并参照各种阀门结构的特点进行综合考虑,同时兼顾经济性来最终确定合适的结构型式。
(1)调节阀选用的原则①调节前后压差较小,要求泄漏量小,一般可选用单座阀。
②调节低压差、大流量气体可选用蝶阀。
③调节强腐蚀性介质,可选用隔膜阀、衬氟单座阀。
④既要求调节,又要求切断时,可选用偏心旋转阀。
其他有此功能的还有球阀、蝶阀、隔膜阀。
⑤噪音较大时,可选用套筒阀。
⑥控制高粘度、带纤维、细颗粒的介质可选用偏心旋转阀或V型球阀。
⑦特别适用于浆状物料的调节阀有球阀、隔膜阀、蝶阀等。
(2)常用调节阀介绍以下介绍常用于工业生产的几种调节阀,除此之外,还有某些特殊用途的调节阀,比如高压阀、三通阀等。
总而言之,用于调节的阀门要求它的调节范围大,调节灵活省力.开得彻底,关得严密。
有时还必须耐热、耐腐蚀、耐高压,此外对其流量特性也有要求。
单座阀:优点是全关时比较严密,可以做到不泄漏。
但是当阀门前后压力差很大时,介质的不平衡力作用在阀芯上,会妨碍阀门的开闭,口径越大或压力差越大影响尤其严重。
因此,它只适用在口径小于25mrn的管路中,或压力差不大的情况下。
双座阀:要想关闭时完全不泄漏,必须两个阀芯同时和间座接触,但这只能在加工精度有保证的情况下才能做到,所以双座阀的制造工艺要求高。
此外,即使常温下确实不漏,但在高温下难免因间杆和同座膨胀不等仍然会引起泄漏。
虽然设计时要考虑到材抖的膨服系数,终难使热膨胀程度配合得十分完美。
而且双座间的流路比较复杂,不适合高粘度或含纤维的流体。
角形阀:有两种,流体的流路有底进侧出的和侧进底出的。
前者流动稳定性好,调节性能好,常被采用。
隔膜调节阀:用于腐蚀性介质的阀门常采用隔膜调节阀,这种阀用柔性耐腐蚀隔膜与阀座配合以调节流最,介质与外界隔离,能有效地防止介质外泄。
调节阀选型方法总结
调节阀选型自动控制系统是通过执行器对被控对象进行作用的。
调节阀是生产过程自动化控制系统中最常见的一种执行器。
调节阀直接与流体接触控制流体的压力或流量。
正确选取调节阀的结构型式、流量特性、流通能力;正确选取执行机构的输出力矩或推力与行程对于自动控制系统的稳定性起着十分重要的作用。
如果计算错误,选择不当,将直接影响控制系统的性能,使得自动控制系统产生震荡甚至不能正常运行。
因此,在自动控制系统的设计过程中,调节阀的设计选型计算是必须认真考虑的重要环节。
1调节阀结构形式的选择常用的调节阀结构形式有直通单座阀、直通双座阀、套筒阀、偏心旋转阀、蝶阀、全功能超轻型调节阀、球阀,应当根据不同的使用情况,结合不同结构形式阀门各自的特点,从调节性能、适用温度、适用口径、耐压、适用介质条件、切断差压、泄流量、压力损失、重量、外观、成本等方面对调节阀的结构形式进行选择。
可靠性差、体积较大、结构笨重、成本较高对调节阀进行结构的选择时,要根据相应的管路及介质条件,按照如下优选顺序进行选择①全功能超轻型调节阀→②蝶阀→③套筒阀→④单座阀→⑤双座阀→⑥偏心旋转阀→⑦球阀,只有当前一优选级别的阀门再某一方面不合适时,才考虑选择下一级类型的阀门。
2 调节阀执行机构的选择2.1 调节阀执行机构的分类1、执行机构按所使用能源的不同,可分为气动、电动和液动三类:气动类执行机构具有价格低、结构简单、性能稳定、维护方便和本质安全性等特点,因此在需要考虑防爆处理的场合应用应用十分广泛。
电动类执行机构可直接连接电动仪表或计算机,不需要电气转换环节,但价格昂贵、结构复杂,应用时需考虑防爆等问题,一般在无可燃气体,不需要考虑防爆处理的场合下使用。
液动类执行机构具有推力(或推力矩)大的优点,但装置的体积大,流路复杂,通常采用电液组合的方式应用于要求大推力(力矩)的应用场合。
2、按执行机构输出位移的类型,执行机构分为直行程执行机构、角行程执行机构和多转式执行机构直行程执行机构输出直线位移。
调节阀选型计算书
调节阀选型计算书摘要:I.调节阀选型的重要性- 调节阀的作用- 选型的影响II.调节阀选型的计算方法- 计算流程- 需考虑的因素- 参数的意义III.调节阀选型计算的实例- 实例介绍- 计算过程- 结果分析IV.调节阀选型的注意事项- 选型原则- 常见问题及解决方法V.总结- 调节阀选型计算的重要性- 计算方法的实际应用正文:I.调节阀选型的重要性调节阀是工业自动化过程中控制流量的关键设备,选型的合适与否直接影响到整个自动化系统的运行效果。
因此,选择合适的调节阀是工业自动化过程中必不可少的一环。
II.调节阀选型的计算方法调节阀选型计算主要包括以下步骤:1.确定计算公式:根据调节阀的类型和控制系统的要求,选择合适的计算公式。
2.收集数据:收集调节阀所处的工作环境、介质、流量、压力等参数。
3.计算:根据公式和收集的数据进行计算,得出调节阀的选型参数。
4.结果分析:分析计算结果,检查是否符合实际情况,如果不符合,需要重新进行计算或调整参数。
III.调节阀选型计算的实例以某化工厂为例,该厂需要选用一种调节阀来控制流量,已知工作环境温度为-20℃,介质为蒸汽,流量为30t/h,压力为1.0MPa。
1.确定计算公式:根据调节阀的类型和工厂要求,选择合适的计算公式,这里选择DN=2×(流量)/(流速),KV=3.5×(流量)/(开度)。
2.收集数据:根据已知条件和公式,收集调节阀的选型参数,包括流量、压力、温度等。
3.计算:根据公式和收集的数据进行计算,得出调节阀的选型参数,DN=600mm,KV=350。
4.结果分析:分析计算结果,检查是否符合实际情况,如果符合,则可以选用该调节阀。
IV.调节阀选型的注意事项在调节阀选型过程中,需要注意以下几点:1.选择合适的计算方法:根据调节阀的类型和控制系统的要求,选择合适的计算方法。
2.考虑实际情况:在计算过程中,需要考虑实际情况,避免出现计算结果与实际需求不符的情况。
调节阀计算选型使用
调节阀计算选型使用
调节阀是一种常见的工业控制设备,用于调节流体介质的流量、压力、温度等参数。
在工业生产中,调节阀的选型使用非常重要,因为不同的工况需要不同的调节阀,选错了调节阀会导致生产效率低下、设备损坏等问题。
本文将介绍如何进行调节阀的选型使用。
需要了解调节阀的基本参数。
调节阀的主要参数包括口径、压力等级、材质、流量系数等。
口径是指调节阀的进出口直径,一般根据管道的口径来选择。
压力等级是指调节阀能够承受的最大压力,也需要根据实际工况来选择。
材质是指调节阀的制造材料,一般根据介质的性质来选择。
流量系数是指调节阀的流量特性,也是选型时需要考虑的重要参数。
需要了解不同类型的调节阀。
常见的调节阀有节流阀、截止阀、调节球阀、调节蝶阀等。
不同类型的调节阀适用于不同的工况,需要根据实际情况来选择。
例如,节流阀适用于需要调节流量的场合,而截止阀适用于需要完全切断流体的场合。
需要进行计算选型。
在进行计算选型时,需要考虑流体的流量、压力、温度等参数,以及管道的口径、长度、材质等因素。
根据这些参数,可以计算出所需的调节阀的口径、压力等级、流量系数等参数。
同时,还需要考虑调节阀的稳定性、可靠性、维护性等因素。
调节阀的选型使用需要考虑多个因素,包括调节阀的基本参数、不
同类型的调节阀、以及实际工况等因素。
通过合理的计算选型,可以选择到适合的调节阀,提高生产效率,降低设备损坏率。
调节阀的使用与选型
调节阀的使用与选型冶金设备上使用调节阀的场合很多,调节阀与流量计一起使用调节流体介质的流量,与压力传感器一起控制系统的压力。
调节阀选择好坏决定流体介质的控制精度。
本文以某热连轧机冷却水系统为例选取系统所需的调节阀。
标签:调节阀;开口度;流量特性1 调节阀的选择与分析1.1 调节阀类型选择1.1.1 执行机构的选择。
根据系统特点选取812大压差执行机构MFⅢ-60.6,调节阀的最大压差能达到12.6bar,推力10KN。
1.1.2 阀芯的选择。
阀芯在小流量时产生空化现象,因此选用有多孔式阀芯的调节阀,阀芯选用1.4122不锈钢,使阀芯具有很好的耐磨性。
1.1.3 作用方式的选择。
事故状态下,调节阀需要关闭。
选用气开式调节阀。
1.2 调节阀特性选择调节阀流量特性有直线、等百分比、抛物线、快开特性等四种。
各种特性见表1表1调节阀自动调节控制系统,是由对象、变送器、调节仪表和调节阀等环节组成的。
K1、K2、K3、K4、K5分别为变送器、调节仪表、执行机构、阀、调节对象的放大系数。
很明显系统总的放大系数K= K1K2K3K4K5。
在负荷变动的情况下,阀门流量特性的选择原则应为:K4K5=常数。
对于本系统,当负荷增大时,调节对象的放大系数减少,调节阀的放大系数需要随负荷加大而变大。
因此根据调节质量的要求,选择等百分比曲线特性调节阀。
调节系统1.3 调节阀的计算1.3.1 最大流量及最小流量都留有余量,调节流量计算时取80m3/h、16m3/h。
1.3.2 调节阀压差的确定系统压差由调节阀压差、管路沿程损失、管路局部损失、压头H产生的损失、喷嘴前压力组成。
表21.3.3 调节阀的计算(1)首先判别是否为阻塞流判别式:△PT=FL2(P1-FFPV)FL2=0.7 PV=0.02 bar Pc=221 bar FF=0.95故FL2(P1-FFPV)=9bar因此大流量时,不会产生阻塞流,在小流量时,会产生阻塞流。
调节阀的计算选型
调节阀的计算选型调节阀是工业自动化中需要使用的一种控制元件,用于调节流体介质的流量、压力和液位等参数。
在正确选型调节阀的过程中,需要考虑多个因素,包括流体介质的性质、工艺参数要求、使用条件、压力、温度范围、流量范围和控制要求等。
1.流体介质的性质:首先,需要了解流体介质的性质,包括流体的类型(液体、气体或气液两相流等)、物理性质(密度、粘度、比热、蒸发潜热等)、化学性质(酸碱性、腐蚀性等)、颗粒物质的含量等。
这些性质将影响阀门材质的选择、密封材料的选型以及其它相关参数。
2.工艺参数要求:根据工艺参数要求,选择合适的调节阀类型。
常见的调节阀类型有节流阀、电动调节阀、气动调节阀等。
不同类型的调节阀有不同的控制方式和性能特点,根据具体要求进行选择。
3.使用条件:考虑到使用条件的限制和要求,包括压力范围、温度范围、流量范围等。
阀门的选型需要满足工况条件下的安全性、可靠性和稳定性,同时还要考虑其在实际工作环境中的适用性。
4.控制要求:根据实际工艺流程的要求,确定调节阀的控制方式和控制性能。
控制方式可以是开关式(如自动调节)、比例式(根据输入信号进行调节)、自动调节式(通过传感器反馈信号进行自动调节)等。
根据控制要求,选择合适的阀门执行器和信号变送器等配套设备。
5.压力特性和流量特性:调节阀的压力特性指的是阀门开度与流体通过的压力损失之间的关系。
常见的压力特性有线性特性、等百分比特性、快速反应特性等。
根据具体的调节要求,选择适合的压力特性。
调节阀的流量特性指的是阀门开度与流量之间的关系。
常见的流量特性有线性、快开、平滑开孔等。
根据调节要求和流体介质的特性,选择合适的流量特性。
6.材料选择:根据流体介质的性质和使用条件,选择合适的阀门材料。
常见的阀门材料有铸铁、碳钢、不锈钢、塑料等。
材料的选择需要考虑耐腐蚀性、耐磨性、耐高温性等因素。
7.阀门尺寸和连接方式:根据流量要求和管路尺寸确定阀门的尺寸和连接方式。
通常需要确定阀门的额定通径、法兰标准、连接方式等。
浅析调节阀选型应该注意的几个方面
浅析调节阀选型应该注意的几个方面一、根据工艺条件,选择合适的结构形式和材质1. 如何选择调节阀的型式(1)调节阀前后压差较小,要求泄漏量较小,一般可选用单座阀。
(2)调节低压差、大流量的气体,可选用蝶阀。
(3)调节强腐蚀性流体,可选用隔膜阀。
(4)既要求调节又要求切断,可选用偏心旋转阀。
(5)噪声较大时可选用套筒阀。
2. 如何选择调节阀的材质(1)一般应选铸钢。
(2)使用要求不高时(120℃、1.6 MPa以下)也可选用铸铁。
(3)高温(450~600 ℃)或低温(-60 ~+250℃)场合应选用1Cr18Ni9Ti。
(4)高压(22~32 MPa)场合应选用锻钢,1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo3Ti。
(5)强腐蚀介质应选1Cr18Ni9Ti。
二、根据工艺对象的特点,选择合适的流量特性调节阀的流量特性是介质流过调节阀的相对流量与相对位移(调节阀的相对开度)间的关系,一般来说改变调节阀的阀心与阀座的流通截面,便可控制流量,但实际上由于多种因素的影响,如在节流面积变化的同时,还发生阀前后压差的变化,而压差的变化又将引起流量的变化。
在阀前后压差保持不变时,调节阀的流量特性称为理想流量特性;调节阀的结构特性是指阀心位移与流体流通截面积之间的关系,它纯粹由阀心大小和几何形状决定,与调节阀几何形状有关外,还考虑了在压差不变的情况下流量系数的影响,因此,调节阀的理想流量特性与结构特性是不同的。
理性流量特性主要有线性、等百分比、抛物线及快开四种。
在实际生产应用过程中,调节阀前后压差总是变化的,这时的流量特性称为工作流量特性,因为调节阀往往和工艺设备串联或并联使用,流量因阻力损失的变化而变化,在实际工作中因阀前后压差的变化而使理想流量特性畸变成工作特性。
调节阀的理想流量特性,在生产中常用的是直线、等百分比、快开三种,抛物线流量特性介于直线与等百分比之间,一般可用等百分比来代替,而快开特性主要用于二位式调节及程序控制中,因此,调节阀的特性选择是指如何选择直线和等百分比流量特性。
自控调节阀的选型方法
一、调节阀选择的原则
满足自控系统的要求 满足经济性的要求
二、调节阀口径计算
1,流量系数CV值计算
根据工艺参数,使用计算软件或计算公式计算出工况所需流量 系数CV值。 所必需的参数:阀前压力P1 ,阀后压力P2,体积流量或重量 流量,流体密度或比重,温度 。 注意: 所给出的压力要求注明是绝对压力(A)还是表压(G) A=G+1kgf/cm2 所给出的气体流量单位Nm3/h,m3/h
2,阀口径
– 在确定调节阀口径时,按工况所需流量系数CV值根据合适的开度 来选择合适的额定流量系数CV值。 CV:阀处于全开状态,两端压差为1磅/英寸2(7KPa)的条件下, 60°F(+15.6℃)的清水.每分钟通过阀的美加仑数 调节阀的开度值大致范围如下 最大开度:70%~90% 常用开度:40%~70% 最小开度:10% 流量特性线性情况下:40%~60%调节性能好 流量特性等百分比情况下:60%~80%调节性能好 对数情况下最大开度最好不要超过85% 线性情况下最大开度最好不要超过80% 最小开度如可能尽量选择在30%以上 -调节阀的口径还应该根据流体的流速极限和接管直径来进行验算
气动薄膜式执行机构
气缸式执行机构
滚动膜片式执行机构
十,附件
为了提高调节阀的性能或扩大使用范围调节阀上可选择多种附件。 附件的配套有两种情况: 1,由用户指定 2,由用户提出要求,制造厂选型配套 常用的附件有以下几种 电气阀门定位器、气动阀门定位器、电气转换器、空气过滤减 压阀、电磁阀、行程开关、阀位传送器、锁止阀、气动继动器、 储气罐、手轮机构等
A,流速 非压缩流体 为了防止流体高速流动时的冲击、振动和摩擦损耗,我们一般大致确定 以下入口极限流速。 口径 非闪蒸条件 闪蒸条件 单位m/s ≤2″ 10 5 2-1/2″--6″ 8 4 ≥8″ 6 3 闪蒸就是高压的饱和水进入比较低压的容器中后由于压力的突然降低 使这些饱和水变成一部分的容器压力下的饱和水蒸气和饱和水 液体内局部压强降低到液体的饱和蒸气压时,液体内部或液固交界面 上出现的蒸气或气体空泡的形成、发展和溃灭的过程。这种情况下液 体流动的基本定律就不再是正确的。 套筒阀、抗气蚀阀内件等形式阀门的流速极限允许在以上数据的1.5 倍以内。
自调阀选型事项
调节阀选型调节阀的阀体类型选择调节阀的阀体种类很多,常用的阀体种类有直通单座、直通双座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋转、蝶形、套筒式、球形等。
在具体选择时,可做如下考虑:(1) 阀芯形状结构主要根据所选择的流量特性和不平衡力等因素考虑。
(2) 耐磨损性当流体介质是含有高浓度磨损性颗粒的悬浮液时,阀的内部材料要坚硬。
(3) 耐腐蚀性由于介质具有腐蚀性,尽量选择结构简单阀门。
(4) 介质的温度、压力当介质的温度、压力高且变化大时,应选用阀芯和阀座的材料受温度、压力变化小的阀门。
(5) 防止闪蒸和空化闪蒸和空化只产生在液体介质。
在实际生产过程中,闪蒸和空化会形成振动和噪声,缩短阀门的使用寿命,因此在选择阀门时应防止阀门产生闪蒸和空化。
调节阀执行机构的选择为了使调节阀正常工作,配用的执行机构要能产生足够的输出力来保证高度密封和阀门的开启。
对于双作用的气动、液动、电动执行机构,一般都没有复位弹簧。
作用力的大小与它的运行方向无关,因此,选择执行机构的关键在于弄清最大的输出力和电机的转动力矩。
对于单作用的气动执行机构,输出力与阀门的开度有关,调节阀上的出现的力也将影响运动特性,因此要求在整个调节阀的开度范围建立力平衡。
执行机构类型的确定对执行机构输出力确定后,根据工艺使用环境要求,选择相应的执行机构。
对于现场有防爆要求时,应选用气动执行机构。
从节能方面考虑,应尽量选用电动执行机构。
若调节精度高,可选择液动执行机构。
如发电厂透明机的速度调节、炼油厂的催化装置反应器的温度调节控制等。
调节阀的作用方式选择调节阀的作用方式只是在选用气动执行机构时才有,其作用方式通过执行机构正反作用和阀门的正反作用组合形成。
组合形式有4种即正正(气关型)、正反(气开型)、反正(气开型)、反反(气关型),通过这四种组合形成的调节阀作用方式有气开和气关两种。
对于调节阀作用方式的选择,主要从三方面考虑:a)工艺生产安全;b)介质的特性;c)保证产品质量,经济损失最小[编辑本段]概述[编辑本段]调节阀的发展历程调节阀的发展自20世纪初始至今已有八十年的历史,先后产生了十个大类的调节阀产品、自力式阀和定位器等,调节阀和控制阀的发展历程如下:20年代:原始的稳定压力用的调节阀问世。
调节阀如何选型
调节阀如何选型调节阀依据什么选型,对从事仪表设计的人员来说不算什么,但对普通仪表维护人员来说,可能就不一定是很清楚了,下面对调节阀如何选型作一简单介绍.调节阀的选型有两个步骤:一、由工艺提出相关要求和参数1、被控流体的种类液体、蒸汽或气体。
对于液体通常要考虑粘度的修正,当黏度过高时,其雷诺数下降,改变了流体的流动状态,在计算控制阀流通能力时,必需考虑粘度校正系数。
对于气体应该考虑其可压缩性。
对于蒸汽要考虑是饱和蒸汽还是过热蒸汽。
2、流体的压力、温度根据工艺介质的最大压力来选定控制阀的公称压力时,必须参照工艺温度条件综合选择,因为公称压力是在一定的基准温度下依据强度确定的,其允许工作压力必须低于公称压力。
例如,对于碳钢阀门,当公称压力为PN1.6MPa,介质温度为200℃时,最大耐压力是1.6MPa;当温度为250℃时,最大工作压力为1.5 MPa,当温度为400℃,最大工作压力只为0.7MPa。
对于压力调节系统,还要考虑其阀前取压、阀后取压和阀前后差压,再进一步选择阀的形式。
3、流体的粘度、密度和腐蚀性根据流体粘度、密度和腐蚀性选择不同形式的阀门以满足工艺的要求。
对高粘度、含纤维介质常用O型和V型球阀,对腐蚀性强的易结晶的流体常采用阀体分离性的阀体。
4、最小流量和最大流量根据流量方程式可知,流量大,流通能力也大,其阀门的口径也大,相应的价格也高。
选择流通能力过大的,是控制阀常在小开度状态,严重时会冲刷阀芯;流通能力过小,达不到工艺设计能力。
因此,在决定最大流量时,在很大程度上决定于设计人员经验。
一般情况下,取稳态的最大流量的1.15~1.5倍作为计算最大流量。
5、安全方面的考虑由于停电、风和阀门故障以及工艺操作异常因素,需要紧急停车,为此需要把阀门放到安全位置,即事故安全状态,事故开或事故关。
6、噪音水平由于阀门元件机械振动、阀的空化和闪蒸等因素引起噪音。
通过计算,确认阀的噪音水平是否低于“工业企业噪声卫生标准”规定。
调节阀如何选型
1、调节阀的选用概述下面具体地论述了所有的阀门类型,如球形阀、球阀、蝶阀、偏心旋转阀、隔膜阀及用于控制的其他类型的阀门。
这份资料使用户知道每种类型阀门的操作条件范围和口径大小,以及随着环境和使用场合的不同,一种类型阀门的性能与另一种阀门性能的差别。
一种类型阀门的性能实际上是与价格和质量有关系的。
控制质量与不同稳定度下的粗略的、适度的或精确的流量控制、可调范围(调节比)和阀内件寿命有关。
正确的阀门必须和合适的仪表一起使用,使其在控制系统的动态特性中起适当的作用。
考虑到选择调节阀包括许许多多的变量,这里只能给出一般性的指导原则。
下面给出的表格指了调节阀口径的典型颁布情况。
调节阀口径在加工工厂中的典型颁布情况口径累积的百分数等于或小于1?英寸调节阀总数的65%等于或小于2英寸调节阀总数的83%等于或小于3英寸调节阀总数的91%等于或小于4英寸调节阀总数的96%阀门的选用一般考虑采用下述的操作变量来选择阀门的类型,它能够用来处理已规定的操作条件:1)管线压力(阀门压力等级)。
2)流量(在流动状态下的Cv值,与阀门的口径有关)。
3)压差(在节流稳定、低噪音、防气蚀及较小磨损下的许用△P)。
4)操作温度范围(与结构及使用的材料有关)。
5)腐蚀率(与具体的阀门类型中经济地使用材料有关)。
评价的因素对于具体的应用场合,用哪种阀门最好、这取决于下述因素的相对重要性: 1)噪音级——小于90分贝(A)和(或)达到声带的阻塞流量。
(随着下游压力的降低,限制了流量的增加)。
2)气蚀——大于起始值(较小的)在气蚀状态下的阻塞流量。
3)闪蒸——阀门的口径是按阻塞流量计算的,阀体材料能够耐较大的磨蚀。
4)磨蚀——用结构和硬化的阀内件来减小或补偿。
5)节流稳定性——满足工艺流量和压力变化的需要。
6)价格总的价格包括:采购、安装、操作动力及维修。
7)口径大小——适合于可以使用的空间。
考虑配管强度、地震力、管道的大小头与管线尺寸的关系及阀体与缩小流通面积阀内件的关系。
调节阀选型手册
调节阀选型手册
一、简介
调节阀是流量调节装置,常用于工业生产中,在各类回路中调节介质的流量、压力和温度等参数。
调节阀具有结构简单、使用方便、调节范围广等优点。
二、调节阀的选择
1. 工作环境:根据工作环境的不同,需要选择不同类型的调节阀。
例如,在高温、高压环境中需要选用耐高温、耐腐蚀的调节阀。
2. 流体介质:流体的属性对调节阀的选型也有影响。
例如,黏稠流体需要选用通道宽度大的调节阀,而易结晶的流体则需要选用特殊材质的调节阀。
3. 流量:调节阀的流量范围是选择时的关键因素。
一般来说,流量范围越大的调节阀选型范围就越大。
4. 压力:工作压力也是调节阀选型的重要参数。
一般来说,工作压力越大的调节阀需要更加牢固的结构。
5. 温度:调节阀的工作温度范围也是关键因素之一。
在高温环境中需要选择耐高温材质的调节阀。
6. 控制方式:调节阀的控制方式包括手动、电动、气动等多种方式,需要根据实际情况选择。
三、总结
调节阀选型需要综合考虑多个因素,如工作环境、流体介质、流量、压力、温度、控制方式等。
选型过程中需要严密按照相关标准和规范进行,确保选择合适的调节阀,以达到预期的调节效果。
调节阀的选型
自控工程设计中调节阀的选型笼式就是套筒型。
直行程阀芯常用类型为柱塞型和套筒型。
柱塞型主要应用在常规场所,而高压差、蒸汽等特殊环境就要选用套筒型。
笼式的阀芯,是指在阀芯外面再套一个导向筒,一方面起到多级降压作用,一方面可以起到平衡阀芯和导向的作用。
1 调节阀选型的重要性调节阀在过程控制中的作用是接受调节器或计算机的控制信号,改变被调介质的流量,使被调参数维持在所要求的范围内,从而达到生产过程自动化。
调节阀是自控系统中的执行器,它的应用质量直接反应在系统的调节品质上。
作为过程控制中的终端元件,人们对它的重要性较过去有了更新的认识。
调节阀应用的好坏,除产品自身质量、用户是否正确安装、使用、维护外,正确地计算、选型十分重要。
由于计算选型的失误,造成系统开开停停,有的甚至无法投用,设计人员应该认识阀在现场的重要性,必须对调节阀的选型重视,至关重要。
2 调节阀的工作原理要正确选型必须知道调节阀的工作原理,调节阀与孔板一样是一个局部阻力元件。
调节阀的节流面积可以由阀芯的移动来改变,因此是一个可变的节流元件。
因此可以把调节阀模拟成节流件孔板的形式。
对于不可压缩流体,根据伯努利方程,调节阀的流量方程为:P1/ρg+V12/2g=P2/ρg+V22/2g;V1,V2—节流前后速度;P1,P2—节流前后压力;A ——节流面积;Q ——流量;ζ——阻力系数;g ——重力加速度;ρ——流体密度。
当调节阀的口径一定时即调节阀两端压差(P1-P2)不变时,流量Q随阻力系数而变化。
减少,Q增大。
3 调节阀选型的原则调节阀由执行机构和阀门两部分组成,调节阀选型需遵循下面的原则:3.1 根据工艺条件,选择合适的结构形式和材料3.1.1 根据阀的阀体的结构形式可分为单座阀、双座阀、角阀、三通阀、偏心旋转阀、蝶阀、球阀、隔膜阀等。
选择阀门之前,要对控制过程的介质、工艺条件和参数进行细心的分析,收集足够的数据,了解系统对调节阀的要求。
可以从以下几个方面考虑:1)阀芯的形状结构主要根据所选择的流量特性和不平衡力等因素考虑。
调节阀的选型方法
调节阀的选型方法一、调节阀选型的重要原则调节阀的选型与其它仪器设备选型既有相同之点,又有不同之处。
根据调节阀的工作原理、结构特点以及使用的特殊性,我们认为在满足生产工艺要求的前提下,调节阀的选型还应把握好以下四个原则。
1.安全性原则安全工作是企业生产的重中之重,安全是企业最根本的效益。
在化工等工业自动化生产线中,压力、温度既是生产工艺的技术指标,又是安全监控的重要指标。
调节阀是专门用来调节管道系统中各种介质的流量和压力的装置,调节阀的性能好坏,直接关系到企业的安全生产,因此,在选型时我们必须把调节阀的温度、压力和材质三个条件放在首位,严把安全关。
2.节能性原则管道系统中的介质流过调节阀时不可避免地要有一些热量损失,对于有保温要求的生产工艺来说,这无疑是一个能源浪费。
因此,在调节阀的选型中,我们要根据工艺要求,选择节能型的产品。
3.先进性原则随着科学技术的不断进步和发展,新材料、新工艺、电子信息技术在调节阀产品中得到了广泛应用,具有智能控制型的调节阀已研发成功,我们应尽可能地选择具有当代先进技术水平的调节阀产品,大搞技术创新,提高产品的竞争力。
4.经济性原则随着调节阀技术的日新月异,目前调节阀的生产厂家及产品种类繁多,功能也各有不同,价格参差不齐,在选型时,既要考虑产品的性能,又要考虑产品的价格,选择性能价格比高的调节阀产品最好。
二、调节阀的选型方法调节阀类包括调节阀、节流阀和减压阀,其作用是调节介质的压力、流量等叁数。
调节阀的选型方法随着它的使用场合的不同,其选型方法也不同。
根据我们的实践体会,主要介绍以下选型方法。
1. 从使用功能上选阀需注意的问题1)调节功能①要求阀动作平稳;②小开度调节性能好;③选好所需的流量特性;④满足可调比;⑤阻力小、流量比大(阀的额定流量参数与公称通径之比);⑥调节速度。
2)泄漏量与切断压差这是不可分割、互相联系的两个因素。
泄漏量应满足工艺要求,且有密封面的可靠性的保护措施;切断压差(阀关闭时的压差)必须提出来(遗憾的是许多设计院的调节阀计算规格书中无此参数),让所选阀有足够的输出力来克服它,否则会导致执行机构选大或选小。
调节阀的正确选型及注意事项
调节阀的正确选型及注意事项调节阀是工业过程控制系统中的终端执行元件,工业过程连续生产自动控制系统中一般均需要用调节阀来控制过程生产中的各种工艺参数,来达到对流体的压力、温度、流量和液位等参数的调节,通常被人们称之为工业过程自动化生产中的“手和脚”。
它的应用质量直接反应在系统的调节品质上。
作为过程控制中的终端执行元件,人们对它的重要性较过去有了更深刻地认识。
调节阀应用的好坏,除产品质量和用户是否正确安装、使用与维护外,正确地计算选型十分重要。
由于计算选型的失误,造成系统运行不稳定,有的甚至无法投用的例子很多。
所以,用户及系统设计人员要充分认识到调节阀在现场的重要性,必须对调节阀的选型引起足够的重视。
调节阀选型的一般原则是:在满足使用功能的前提下,所选的调节阀应结构简单、性能可靠、价格低廉、寿命长、维护方便等。
下面着重介绍调节阀阀型的选择和和附件的选择。
1调节阀阀型的选择调节阀的分类方法很多,目前国内和国际上通常采用的一种分类方法是按结构、原理和作用划分,总共为9大类,即直通单座调节阀、直通双座调节阀、套筒调节阀、角形调节阀、三通调节阀、隔膜阀、蝶阀、球阀和偏心旋转阀,这九类产品是最基本、最普通的产品,通常也称为标准型产品,其它在此基础上结合实际应用改进而来的,称为特殊型产品。
1.1标准型调节阀的特点及正确选择1.1.1直通单座调节阀直通单座调节阀只有一个阀芯和一个阀座,容易实现严格的密封,可采用金属与金属的硬密封,或金属与聚四氟乙烯或其它复合材料的软密封,标准泄漏量为0.01%C(C是额定流量系数),允许压差小,流通能力小,比如DN10(单座调节阀的允许压差仅120kPa,流通能力仅为100< 流路复杂,结构简单,适用于泄漏要求严格、工作压差较小的干净介质的场合,但小规格的调节阀(D N 1 /2 、3/4 、20)亦可用于压差较大的场合,是应用最为广泛的调节阀之一,当进一步设计后,可作为切断阀使用。
调节阀的计算与选型
调节阀的计算与选型调节阀是一种用于控制流体流量、压力和温度的装置,广泛应用于工业生产过程中。
在选择和计算调节阀时,需要考虑以下几个方面:适用工艺要求、流量参数、压力参数、密封要求、材料要求以及其他特殊要求。
本文将从这几个方面详细介绍调节阀的计算和选型。
适用工艺要求:首先要明确调节阀将用于哪个具体的工艺场合,例如调节液体、气体或蒸汽等。
不同的工艺要求对调节阀的性能参数有不同的要求,例如流量调节范围、调节精度等。
流量参数:流量参数是选择调节阀的关键参数,包括设计流量、最大流量和最小流量等。
设计流量是指工艺设计要求的流量,最大流量是指允许的最大流量,最小流量是指流动介质的最小流量。
根据流量参数,可以选择合适的调节阀型号和口径。
压力参数:压力参数也是选择调节阀的重要参数,包括设计压力、最大压力和最小压力等。
设计压力是指工艺设计要求的压力,最大压力是指允许的最大压力,最小压力是指压力控制的最低限制。
根据压力参数,可以选择合适的调节阀结构、材料和密封形式。
密封要求:根据介质特性和工艺要求,选择合适的密封结构和材料。
常见的调节阀密封结构有气密密封、液密密封和气液两用密封等。
根据介质腐蚀性和温度要求,可以选择合适的密封材料,如橡胶、聚四氟乙烯、金属等。
材料要求:调节阀的材料要求主要取决于介质特性和工艺要求。
如果介质腐蚀性较强,需要选择耐腐蚀的材料;如果工艺要求高温或者低温,需要选择耐高温或低温的材料;如果介质含杂质较多,需要选择可清洗的材料。
其他特殊要求:根据实际情况,还需要考虑一些其他特殊要求,例如是否需要手动调节或电动调节、是否需要远程控制或自动控制等。
在实际的计算和选型过程中,可以根据上述要求,参考调节阀的技术参数和性能曲线,进行计算和比较。
可以使用调节阀的压降-流量特性曲线和流量系数来进行计算和比较。
根据流量参数、压力参数和其他要求,选取几种满足要求的调节阀进行比较,最终确定最适合的调节阀型号和规格。
综上所述,调节阀的计算和选型需要根据适用工艺要求、流量参数、压力参数、密封要求、材料要求和其他特殊要求来进行。
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A,流速 非压缩流体 为了防止流体高速流动时的冲击、振动和摩擦损耗,我们一般大致确定 以下入口极限流速。 口径 非闪蒸条件 闪蒸条件 单位m/s ≤2″ 10 5 2-1/2″--6″ 8 4 ≥8″ 6 3 闪蒸就是高压的饱和水进入比较低压的容器中后由于压力的突然降低 使这些饱和水变成一部分的容器压力下的饱和水蒸气和饱和水 液体内局部压强降低到液体的饱和蒸气压时,液体内部或液固交界面 上出现的蒸气或气体空泡的形成、发展和溃灭的过程。这种情况下液 体流动的基本定律就不再是正确的。 套筒阀、抗气蚀阀内件等形式阀门的流速极限允许在以上数据的1.5 倍以内。
流量特性的选择
在工艺流程的要求中,选择的流量特性与调节对象的特性和调节器的特性 相反。这样调节系统的综合特性可接近于线性,这样系统趋于稳定。 但对于调节阀制造厂来说,实际上不可能通晓各个工艺流程的管道流阻、 储压罐、泵类等装置的特性。一般是根据掌握的具体工艺参数来选择调 节阀的流量特性。大多选用等百分比流量特性。 选择基本原则是: 1,线性流量特性 a,压差变化小,几乎恒定。 b,开度变化,阀上压差变化相对较小 c,外部干扰小,给定值变化小(可调范围要求小) 2,等百分比流量特性 a,要求大的可调范围 b,开度变化,阀上压差变化相对较大
压缩性流体 压缩性流体的出口流速不应超过音速,且其进口流速在100m/s以内。
B,接管直径 调节阀口径可以比接管直径小两个规格,如: 按管径为10″为例子,调节阀口径可以小至6″ 但不允许出现调节阀口径大于接管直径的情况出现。
3,噪音预估
在自控系统中,调节阀是最大的噪声源。因此,必须进行噪音预估。当噪 音超过有关规定时,应考虑低噪音机构。 一般在计算时将噪音控制在90FB以内。 在以下2种情况下可以不考虑噪音问题 a,阀远离人区 b,常闭阀
三、材料选择
调节阀各个零部件,特别是与工艺流体接触的阀体和阀内组件、材料的正 确选择与调节阀结构形式和公称通径的选择,同样重要。选择调节阀 材料必须考虑以下各个因素。 1,流体的压力和温度对材料的影响 2,流体腐蚀性对材料的影响 3,流体的气蚀、空化现象或流体中的杂质对材料的影响 4,成本(材料价格与市场供应、加工性能等) 5,从结构上考虑,材料的组配热水时,必须充分考虑材料的耐汽 蚀问题。 耐汽蚀材料有二大类:高硬度材料(化学镀镍材料等),有坚固的氧 化层,韧性和疲劳强度大的材料(Cr-Mo钢、不锈钢等)。 一般选用后一种材料,特别是当流体大于100℃的热水时,最好用CrMo钢。具体选择时还要考虑到成本。 耐腐蚀材料:金属材料的腐蚀分全面腐蚀、间隙腐蚀、晶间腐蚀、孔腐 蚀、应力腐蚀等。没有一种材料能耐上述全部腐蚀。 实际上,材料的腐蚀性还与流体种类、浓度、温度有关,还与流体 是否含有氧化剂和流速等因素有关,这使得材料的选择更复杂。 常用材料耐腐蚀表是腐蚀试验结果的总结。这些试验在规定的流体 种类、温度、浓度下进行。实际选用时还应结合实际经验来选材。
阀体材料
阀体材料常以接管材料及用户指定而定。决定材料的主要因素是材料 的强度、经济性、温度、耐蚀性和耐磨性。一般来说,阀体材料应 等同于或优于接管材料。 高温材料:作为高温材料,必须充分考虑高温强度、高温下的金相组 织变化及耐腐蚀性问题。一般要求合金钢材料含有铬、镍、钼等元 素。 另外,在高温高压下,钢受到氢气的浸蚀,会造成脱碳现象,引起 脆化。加入铬、镍、钼等元素后,它与碳元素结合,可以提高钢的 抗氢腐蚀性。 低温材料:选择低温材料时,要充分考虑材料的低温冲击值,还要考 虑材料在低温下出现韧性下降的脆性问题。 奥氏体不锈钢的低温机械性能比较稳定,所以经常采用。
阀内件材料
由于流体通过阀芯和阀座时产生节流,因此流速很高,阀内件的磨损和腐 蚀增加,为此,应采用比阀体材料有更高硬度或耐蚀性的材料。一般用 SUS304、SUS316、SUS630、SUS440B、SUS403、CA6NM、 NCF750等,不同厂家、不同组配各部件材质均有差异。 当使用压差较大、介质温度较高时,阀芯、阀座的密封面应考虑堆焊硬质 合金,必要时可以考虑整个节流面堆焊硬质合金。 液体中运动物体受空化冲击后,表面出现的变形和材料剥蚀现象,又称剥 蚀或气蚀。空化过程中,空泡急速产生、扩张和溃灭,在液体中形成激 波或高速微射流。金属材料受到冲击后,表面晶体结构被扭曲,出现化 学不稳定性,使邻近晶粒具有不同的电势,从而加速电化学腐蚀过程。 剥蚀区域材料的机械性能显著恶化,导致空蚀量剧增。 对于控制空化流体和含有固体颗粒的流体阀内件一定要进行硬化处理。
调节阀的选择
一、调节阀选择的原则
满足自控系统的要求 满足经济性的要求
二、调节阀口径计算
1,流量系数CV值计算
根据工艺参数,使用计算软件或计算公式计算出工况所需流量 系数CV值。 所必需的参数:阀前压力P1 ,阀后压力P2,体积流量或重量 流量,流体密度或比重,温度 。 注意: 所给出的压力要求注明是绝对压力(A)还是表压(G) A=G+1kgf/cm2 所给出的气体流量单位Nm3/h,m3/h
四、流量特性
调节阀的流量特性是在阀两端压差不变的情况下,流体通过调节阀的流 量与开度之间的关系,这种流量特性叫做固有流量特性。 典型的固有流量特性有线性特性和等百分比特性。 可调范围是指调节阀所能控制的最大、最小流量的比值。 当调节阀上两端压差不变时调节阀的可调范围称为固有的可调范围。 即Cvmax/Cvmin 在负载变化大的场合,必须计算处最大流量时的Cvmax和最小流量时 的Cvmin,然后根据固有流量特性检查所选择的调节阀的额定Cv值是 否对于Cvmax和Cvmin都处于可调节的状态。
2,阀口径
– 在确定调节阀口径时,按工况所需流量系数CV值根据合适的开度 来选择合适的额定流量系数CV值。 CV:阀处于全开状态,两端压差为1磅/英寸2(7KPa)的条件下, 60°F(+15.6℃)的清水.每分钟通过阀的美加仑数 调节阀的开度值大致范围如下 最大开度:70%~90% 常用开度:40%~70% 最小开度:10% 流量特性线性情况下:40%~60%调节性能好 流量特性等百分比情况下:60%~80%调节性能好 对数情况下最大开度最好不要超过85% 线性情况下最大开度最好不要超过80% 最小开度如可能尽量选择在30%以上 -调节阀的口径还应该根据流体的流速极限和接管直径来进行验算