控制阀的选型

控制阀的选型

控制阀是自动化控制系统中的执行器，其应用质量反应在系统的调节品质上，工业自动控制水平的提高，控制阀已经渗透到生产的每一个角落，它在稳定生产，优化控制，维护及检修成本控制等方面都起着举足轻重的作用。

为什么要做好调节阀的选型？

自动化行业中有句顺口溜：十阀九漏

对于调节阀的选型，在仪表的选型过程中是比较难的，尤其是工艺复杂、介质复杂的过程控制中，选型的问题更为突出。调节阀应用的好坏，与以下几个方面有关

正确的参数－－－－设计阶段

正确的选型－－－－设计招标阶段

正确的安装－－－－工程施工

正确的使用和维护－现场服务

由此我们可以看出，我们讲调节阀的质量，不仅仅是生产厂的问题，它应该是一个广义的概念，包括设计人员、生产厂家、施工人员、使用维护人员。总结起来就是：

选好

装好

用好

维护好

调节阀门常见的选型问题

以下列举常见的选型问题，选型过程中，如果能够对这些问题进行很好的处理，可以说你选阀就不会出现大的质量事故。

如何选择控制阀门

选择原则：满足工艺条件的要求、满足自控系统的要求满足经济性的要求。

十二步选好控制阀门

第一步精确掌握工艺参数及系统要求

选择好调节阀，使调节阀在一个高水平状态下运行将是一个很关键的问题，选择调节阀时，首先要收集完整的工艺流体的物理、化学特性参数与调节阀的工作条件。

主要有流体的成份、温度、密度、粘度、正常流量、最大流量、最小流量，最大流量与最小流量下的进出压力、最大切断压差等。

在对调节阀具体选型确定前，还必须充分掌握和确定调节阀体本身的结构、形式、材料等方面的特点。

技术方面主要考虑流量特性、压降、闪蒸、气蚀、噪音等问题。

设计阶段

设计结合时要准备的参数

工艺参数：温度、压力、正常流量时压差及切断时的压差。

流体特性：腐蚀性、粘度、温度变化对流体特性的影响。

系统要求：泄漏量、可调比、动作速度与频率、线性及噪音。

介质的化学性质，详细的成份。

第二步调节阀流量系数Cv及口径的计算

流量系数Cv（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Cv的计算方法很多，也比较繁琐。但是这个计算非常重要，如果自己不会算，那么就要提供详细的参数，让阀门厂专业选型人员计算。

第三步口径的计算

这是调节阀门选择首先考虑的问题，要根据工艺参数确定阀门的尺寸，如果尺寸小了不能满足Qmax，大了常常在小开度工作，造成调节性能差，阀门寿命短。

总结起来就是，当改变阀芯、阀座尺寸后，依然不能满足要求，就必须改变阀门的尺寸。

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Cvmax和Cvmin。通过多年的实践和理论探讨，在确定凋节阀口径时，按工况所需流量系数Cv值的1.2~1.4倍作为阀的流量系数值。调节阀开度大致范围如下：

最大开度：70%~90%

常用开度：40%~70%

最小开度：10%

根据计算得Cvmin和已采用的调节阀可调比验证可调范围，验证合适，既可用Cv值决定调节阀的口径。

原则上按照管道尺寸确定阀门的口径，但是采用和管道尺寸通径的阀门后，流量不能满足调节要求，则该缩径的缩径、该扩径的扩径。阀口径的计算

如何确定调节阀口径？

确定计算流量Qmax、Qmin

确定计算压差，根据系统特点选定阻力比S值，然后确定计算（阀全开时）压差；

计算流量系数，选择合适的计算公式图表或软件求KV；

KV值选取，根据KV的max值在所选产品系列中最接近一档的KV，得到初选口径；

开度验算，要求Qmax时≯90％阀开度；Qmin时≮10％阀开度；

实际可调比验算，一般要求应≮10；R实际＞R要求

口径确定，若不合格重选选KV值，再验证。

第四步流量特性的选择

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。

如何选择流量特性

流量特性选择的原则：

小开度工作、不平衡力变化大时选对数特性。

要求的被调参数反映速度快时选直线，慢时选对数。

压力调节系统可选直线特性。

液位调节系统可选直线特性。

第五步计算关闭时的压差

关闭压差涉及到两个问题

造成阀门该关闭时候不能关闭，该打开时不能打开。

会影响阀门的Cv值选择准确度。

第六步选择可调比

可调比R是阀门的一个重要的参数，选择的准确与否，直接影响调节品质。

调节阀所能控制的最大流量和最小流量之比称为可调比R.。当阀两端压差保持恒定时，最大流量与最小流量之比称为理想可调比。实际使用中阀两端压差是变化的，这时的可调比称为实际可调比。注意：R小了不能满足流量变化范围

第七步确定执行机构弹簧范围

要从启动工作压力、输出力、稳定性、可否调整等因素综合考虑，一般来讲，只要提供的起源压力准确，介质参数准确，就无大问题。第八步材质选择

对公司来说流程非常复杂，控制介质也是五花八门，所以对材质的选择，学问也就最大，选型过程中，如果对工艺过程和工艺条件、介质物理化学性质掌握的透彻，所选择的阀门结构和材料也就越科学。

优秀的选型人员所选的阀门结构和材料应该实在满足使用功能的前提下，选择结构最简单、价格最低廉（相对而言），相反，有可能花了很多钱，阀门依然没有能选择好，这种费用可差20-30倍。对于生产来说，用不好的影响则更大，开开停停、造成经济损失和产品产量质量下降，甚至生产不能正常运行。

阀体耐压等级、使用温度和耐腐蚀性能等方面应不低于工艺连接管道的要求，并应优先选用制造厂定型产品。

水蒸汽或含水较多的湿气体和易燃易爆介质，不宜选用铸铁阀。

我公司地处北方，因此户外和环境温度低于－20℃的场合，不宜选用铸铁阀

对汽蚀、冲蚀较为严重的场合或者矿浆介质，对节流密封面应选用耐磨材料，如钴基合金或表面堆焊司特莱合金等

对强腐蚀性介质，选用耐蚀合金必须根据介质的种类、浓度、温度、压力的不同，选择合适的耐腐蚀材料。

阀体与节流件材料要分别对待，一般来讲阀体的腐蚀率与阀内件的腐蚀率之比应该优于1：8

对衬里材料的选择时该工作介质的温度、压力、浓度都必须满足该材料的使用范围，并考虑流体对衬里的磨损

真空阀不宜选用阀体内衬橡胶、塑料结构。

生活污水水处理系统尤其是工业污水处理系统以及含油的介质中的阀不推荐选用衬橡胶材料。

阀内件材质选择