自力式調節閥選型知識:
自力式調節閥在自控系統中,既是可調的節流元件,又是承受一定溫度、壓力的容器。所以在選擇時,既要考慮其適用性,又要保證安全可靠。臺臣閥門自力式壓力調節閥無需外加能源,能在無電無氣的場所工作,既方便又節約了能源。壓力分段范圍細且互相交叉,調節精度高。壓力設定值在運行期間可連續設定。對閥后壓力調節,閥前壓力與閥后壓力之比可為10:1~10:8。橡膠膜片式檢測,執行機構測精度高、動作靈敏。采用壓力平衡機構,使調節閥反應靈敏、控制精確。
自力式調節閥執行機構:
自力式調節閥依靠流經閥內介質自身的數字壓力表、攝氏度作為能源驅動閥門自動工作,不需要外接電源和二次儀表。這種自力式調節閥都利用閥輸出端的反饋信號源(數字壓力表、壓差、攝氏度)通過信號源管傳遞到運行組織驅動閥瓣改變閥門的開度,達到調節數字壓力表、流量、攝氏度的目的。這種調節閥又分為直接功用式和間接功用式兩種。
> 直接功用自力式調節閥又稱為彈簧負載式,其結構內有彈性元件如:彈簧、波紋管、波紋管式的溫包等,利用彈性力與反饋信號源平衡的原理。 如果是數字壓力表自力式調節閥,反饋信號源就是閥的出口數字壓力表,通過信號源管引入運行組織。 如果是流量自力式調節閥,閥的出口處就有一個孔板(或者是其他阻力裝置)由孔板兩端取出壓差信號源引入運行組織。 如果是攝氏度自力式調節閥,閥的出口就有攝氏度傳感器(或者溫包)通過攝氏度傳感器內介質的熱脹冷縮驅動運行組織。
自力式調節閥選型原則:
具體選擇時,應根據被調介質的種類、性質、溫度、壓力及工藝要求的其他條件,遵循以下的選擇原則:閥的結構形式應能滿足介質溫度、壓力、流動性、腐蝕性、控制范圍以及嚴密性要求;閥的材料應能滿足介質溫度、壓力、腐蝕性要求;閥的額定流量系數及口徑應能滿足工藝的流量要求;閥的允許壓差應能滿足現場實際壓差的要求;閥的實際使用條件應與計算選擇時考慮的相一致。調節精度一般為±5%~±10%。適用于調節品質要求不高的場合。

自力式調節閥溫度的選擇:
選擇材料時,主要考慮材料的強度、硬度、耐腐蝕及高溫、低溫的特性,首先應滿足自力式調節閥的安全可靠,其次是使用的性能、壽命和經濟性。在滿足使用要求的前提下,應盡量選擇便宜、易得的材料。一般情況下,閥體和閥蓋可選擇多種材料制造(如:灰鑄鐵、球墨鑄鐵、鑄鋼及鑄不銹鋼)。而閥內組件一般用不銹鋼材料制造。
自力式調節閥公稱壓力及壓差選擇:
根據工藝介質的最大工作壓力來選擇調節閥的公稱壓力時,必須對照工藝溫度條件綜合選擇,因為公稱壓力是在一定基準溫度下依據強度條件定出。一旦工作溫度超過了基準溫度,其允許的最大工作壓力必定低于公稱壓力,這一點應該引起足夠的重視。
除了注意選定調節閥公稱壓力外,在選用時,還應從推力角度出發,考慮調節閥能否正常工作的問題。由于自力式調節閥沒有驅動能源,僅靠介質自身的能源(壓力閥靠介質壓力,液位閥靠介質對浮球的浮力等),而且無法象普通控制閥可通過提高氣源壓力來增大壓差。從而導致允許差壓較普通控制閥小,口徑也受限制。DN80以下的閥允許壓差最高2.0MPa(PN4.0MPa時,而普通氣動控制閥最高可達6.4MPa。自力式液位調節閥由于受浮球浮力的限制,允許差壓也小,多數生產商對允許差壓未作明確,選用時應向生產商咨詢。同樣原因,自力式液位調節閥口徑最大做到DN250,對大多數場合已經夠用,特殊場合如果流量特別大,可使用兩臺或多臺并聯。用特征數值表達就是允許壓差是否大于最大工作壓差。因此,在選用時,要使最大工作壓差小于閥的允許壓差。
自力式調節閥流量系數計算:
流量系數Kv(或稱流通能力),是調節閥的重要參數。它反映流體通過調節閥的能力,亦即反映調節閥的容量。根據計算出的流量系數Kv值的大小,選擇閥的額定流量系數Kvs,就可以確定調節閥的公稱通徑。如果選擇的額定流量系數過大,就會使調節閥經常工作在小開度的情況下,影響控制質量,引起振蕩和噪音,縮短閥的使用壽命。相反,如果選擇的額定流量系數過小,則會使調節閥的開度過大,閥門超負荷運行,不能滿足流量要求,容易出現事故,造成不必要的浪費。為了合理選擇調節閥的尺寸,必須正確計算調節閥的流量系數Kv值。
自力式調節閥的額定流量系數Kvs定義:在規定條件下,即閥的兩端壓差為100kPa,流體密度為1g/cm3時,額定行程時流經調節閥的流量是以立方米每小時或噸每小時計的流量數。
自力式調節閥介質黏度:
由自力式壓力調節閥原理和結構特點知,介質黏度過高容易引起引壓管的堵塞,影響膜片的彈性,導致閥內壓力平衡元件不能正常工作。特別是凝固點較高的介質在停工降溫后凝固也將使波紋管開工后無法正常工作。且一般用于溫度變化比較緩慢的場合,不適用于溫度急劇變化的場合;當介質溫度超過140℃時,在控制管線安裝隔離罐,當介質溫度超過200℃時,除在控制管線安裝隔離罐,還應在控制閥與執行機構之間加裝散熱片(不同制造商的產品,此溫度值會有所不同);隔離罐應高于調節閥的執行機構而低于閥前后接管;對于非潔凈流體,在閥前應安裝過濾器,一般情況下應將閥門倒立安裝,即控制閥在上執行機構在下,此種安裝方式可使其重心在下有利于閥門的穩定運行。當介質溫度低于80℃時閥門可以正立安裝,當介質溫度高于80℃時則閥門必須倒立安裝。
國內廠家的產品樣本未見介質允許黏度推薦值。國外已有廠家推薦在液體情況下允許使用介質運動黏度為7×10-4m2/s和8×10-4m2/s。在河南油田,個別閥運用在稠油介質,黏度在2×10-4m2/s左右。高黏度的介質可選用重錘平衡自力式壓力調節閥。
自力式調節閥主要應用在被控參數一旦調定后不經常改變(調整)的場合,而被控參數經常改變(調整)的場合應使用氣動或電動調節閥;自力式調節閥一般應用在非腐蝕性工藝條件下;被控參數不應超過或接近所選擇的調整范圍的極限值應留有一定裕量。
自力式調節閥對密封的要求:
自力式調節閥國內還沒有統一的產品標準。生產商一般參照控制閥的國家標準進行生產。 國標GB/T4123-92要求控制閥本體填料函及其他連接處無滲漏現象。可以滿足可燃、有毒氣體介質對密封性的要求。而國標GB/T4123-92對氣動執行機構的氣室密封要求:“氣動執行機構的氣室應保證氣密。在額定氣源壓力下,5min內薄膜氣室內的壓力下降不得大于2.5kPa。”顯然這是針對以壓縮空氣為氣源的規定,不能滿足自力式調節閥對可燃、有毒氣體介質的使用要求。油田的氣體介質大多為易燃易爆有毒的氣體,油類液體介質通常要揮發出可燃氣體,是不允許有滲漏的。這些場合對自力式調節閥的密封要求比國標嚴格,選用時要特別注明。