《调节阀计算选型使用》：五、调节阀选型指南

1、第五章调节阀选择指南1调节阀结构类型的选择1.1从使用功能中选择阀门时的注意事项1)调节功能(1)要求阀门平稳移动；(2)小开口调节性能好；(3)选择所需的流动特性；(4)满足可调比例；(5)小阻力、大流量比(阀门额定流量参数与公称直径之比)；调整速度。2)泄漏和截止压差这是两个不可分割且相互关联的因素。3)防堵塞即使介质是干净的，也有堵塞的问题(管道中的脏介质)，脏介质更容易堵塞。4)耐腐蚀性它包括抗侵蚀性、气蚀性和腐蚀性。它主要涉及材料的选择和阀门的使用寿命，以及经济问题。5)耐压和耐温这包括调节阀的额定压力和工作温度的选择。常用材料的工作温度、工作压力和公称压力之间的关系见下表5-1。6

2、)重量和外观小型化、轻量化和仪器化表5-1常用材料的工作温度、工作压力与pn的关系材料公称压力pn(兆帕)介电工作温度()120200250300350400425450475500525550575600625最大工作压力(兆帕)铸铁1.4碳钢4.04.04.022.022.022.020.218.09.832.032.032.029.426.223.420.518.514.41 cr 18 ni 9 ti4.04.04.04.04.04.03.02.72.42

3、.2.222.022.022.022.022.022.016.514.813.211.56.04.42.732.032.032.032.032.032.024.021.619.216.815.213.64.0含钼不低于0.4%的钼钢和铬钼钢4.04.03.52.522.022.020.119.017.915.712.29.032.032.029.127.52

4、5.922.717.613.07)十种调节阀功能对比：详见表1-1。1.2根据综合经济效果确定阀门类型1)高可靠性。2)使用寿命长。3)维护方便，有备件。4)产品价格合适，性能价格好。1.3调节阀类型的首选顺序全功能超轻调节阀 蝶阀 套筒阀 单座阀 双座阀 偏心回转阀 球阀 角阀 三通阀 隔膜阀。2执行机构的选择2.1选择执行机构的主要考虑因素(1)可靠性；(2)经济性；(3)运动稳定，输出力充足；重量和外观；(5)结构简单，维护方便。2.2电动执行器和气动执行器的选择和比较1)可靠性2)驱动源3)价格4)推力和刚度5)防火防爆2.3建议(1)如有可能，建议选择进口电子执行器。(2)薄膜驱动器

5、存在推力不足、刚度小、体积大的缺点，但结构简单。(3)活塞执行器的选择3材料选择材料的选择主要取决于介质的温度、腐蚀性、气蚀和侵蚀。3.1根据介质的腐蚀性进行选择1)金属耐腐蚀材料的选择5-2。2)氟塑料成功应用于耐腐蚀阀门3.2耐磨材料的选择对于气蚀和腐蚀严重的阀门；切断硬密封调节阀时，也必须保护密封面。4行动方式的选择空气开关阀的选择主要从安全生产的角度考虑。5弹簧范围的选择5.1“标准弹簧范围”的错误表述应予以纠正弹簧是气动控制阀的主要部件。弹簧范围是指阀门静态启动时的膜室压力到全冲程时的膜室压力，字母用pr表示。如果pr为20 100千帕，则表示阀门静态启动时膜室压力为20千帕，关闭时

6、为100千帕。常用的弹簧范围有20 100千帕、20 60千帕、60 100千帕、60 180千帕、40 20 100千帕.由于气动仪表的标准信号为20 100 kpa，传统调节阀理论将与气动仪表的标准信号一致的弹簧范围(20 100 kpa)定义为标准弹簧范围。调节器制造商使用20 100千帕作为出厂标准，这是非常错误的。5.2弹簧范围的选择1)阀门稳定性的选择2)从输出力中选择3)从综合性能中选择弹簧范围4)特殊情况下弹簧范围的选择6流动特性的选择6.1调节阀的理想流量特性1)定义调节阀的流量特性是指通过该阀的介质的相对流量和相对开度之间的关系。数学表达式是：(5-1)或介质：相对流量(q

7、某一开口处的流量)-相对开度，调节阀阀芯一定排量与全开排量之比1)线性特征线性特性是指相对流量和调节阀相对开度之间的线性关系，即单位行程变化引起的流量变化是恒定的1-直线2-相等百分比3-快速打开图5-1理想流动特性1)对数(也称为等百分比)特征对数特性是指单位行程变化引起的相对流量变化与该点的相对流量成正比，即调节阀的放大系数随着相对流量的增加而变化和增加。表5-4流量特性和相应流量的相对开度(r=30)亲戚交通相对开口0102030405060708090100线性流动特性3.313.022.732.342.051.761.371.080.690.3100等百分比流量特性3.34.676.

8、589.2613.018.325.636.250.871.2100快速开放流动特性3.321.738.152.665.275.884.591.396.1399.03100抛物线流动特性3.37.31218263545577084100。6.2调节阀的工作流量特性在实际操作中，调节阀前后的压差总是变化的，此时的流量特性称为工作流量特性。1)串联管道的工作流量特性(a)线性(b)对数图5-2串联管道中调节阀的运行特性(以qmin为参数的比较值)2)平行管道的工作流特性(a)线性(b)对数图5-3并联管道中调节阀的运行特性(以qmin为参数的比较值)6.3对传统流量特性理论的突破节能调节阀的流量特性

9、s可在0.05-0.15之间，与原高s运行相比，能耗可节约15%-22%。这对当今我国能源短缺具有较好的使用价值和社会效益。6.5流动特性的选择1)工作流程特征的选择表5-5工作流程特征的选择要调整的系统和参数干扰放电特性解释流量控制系统给定值直线带方形分离器的变送器p1、p2相等的百分比给定值开发发射机没有平方器。p1、p2相等的百分比温度控制系统给定值t1直线p1、p2、t3、t4、q1相等的百分比压力控制系统给定值p1、p3、c0直线液体给定值p1，c0相等的百分比气体p3开发液位控制系统给定值直线无着丝粒的直线液位控制系统给定值相等的百分比q直线表5-7调节阀自然流量特性的选择调节阀与

10、系统压降的比率0.60.6要求的操作特性平方根直线相等的百分比平方根直线相等的百分比选定的固有特性平方根直线相等的百分比相等的百分比相等的百分比相等的百分比7流向的选择7.1流向对工作性能的影响1)傅立叶变换作用方向变化对工作性能的影响2)人体阻力变化对工作性能的影响机翼阻力测试模拟阀芯节流流量测试条件fl电阻件流向抵抗风速：从圆头到尖尾每小时210英里1小风速同上，从尖尾流向圆头。2大的图5-4调节阀的流阻模拟3)流向变化对使用寿命的影响4)不同流向对其工作性能的影响(a)流动封闭型(b)流动开放型图5-5流向对阀芯寿命的影响图5-6流向对pc的影响7.2流向对工作性能的影响和选择表5-8工

11、作性能流向的主要选择流动到对性能的影响流逝流量关闭流向选择流逝流量关闭对稳定性的影响稳定的dsdg稳定dsdgft prae稳定ftpre不稳定性对寿命的影响短寿命长寿命用于“自清洁”可以影响“自洁”性能差“自洁”性能良好对密封性能的影响密封性能差(通常ft推动阀芯打开)密封性能好(通常ft压缩阀芯)对流量系数的影响通常有一个标准流量系数一般大于标准流量系数大约10 15%如果阀门很小，可以关闭以增加流量系数。对输出力的影响输出力很小(pr应加入输出力计算)高输出力(不计算输出力，不扣除pr)液体流动值大(大阻力，小恢复)小(小阻力，大恢复)减少闪光。动作速度温和的当接近关闭时，会发生跳开和跳

12、关7.3需要纠正的概念8填料的选择表5-9聚四氟乙烯和石墨填料的比较和选择“v”型四氟填料“o”型石墨填料密封的可靠性使用寿命短，可靠性差使用寿命长、耐磨、可靠性高、摩擦力大。包装的工作温度-40180-200600选择标准温度-40250首选的当使用皮带定位器时，尤其是蒸汽介质时，可以考虑这一点。中温-60450必须添加散热器，以使填充物在250以下工作。由于增加了散热片，产品价格比常温下提高了10-20%。可以不用散热片，所以经济性好，整体尺寸小，密封性能好，但必须配有定位器。目前，使用的定位器越来越多。当工作温度较高时，它们是优选的。高温+450+600不可用(目前，四氟填料仅设计在450以下)适用于600禁用媒体熔融碱金属、高温三氟化氯和氟元素高温、高浓度、强氧化剂结论由于石墨填料耐磨、耐腐蚀、耐高温、使用寿命长，是四氟填料的2 3倍，建议尽量选用石墨填料，尤其是旋转调节阀、超高温调节阀和带定位器的调节阀。9附件的选择9.1定位器和转换器的选择1)定位器的主要功能(1)提高了执行器的输出力。(2)提高阀门位置精度的功能。(3)运动速度加快。(4)电气转换。2)定位器和转换器的比较和选择在某些