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调节阀在管道中起可变阻力的作用。它改变工艺流体调节阀的紊流度或者在手动调节阀层流情况下提供一个压力降,且压力降是由改变阀门阻力或“摩擦”所引起的。这一压力降低过程通常称为“节流”。对于气体,它接近于等温绝热状态,偏差取决于气体的非理想程度(焦耳一汤姆逊效应)。在液体的情况下,压力则为紊流或粘滞摩擦所消耗,这两种情况都把压力转化为热能,导致温度略为升高。本文主要讨论的是对管路流量调节过大、输送流体温度过高,可能会产生的汽蚀和闪蒸现象以及其对调节阀的***及防止方法。
常见的控制回路包括三个主要部分,部分是敏感元件,它通常是一个变送器。它是一个能够用来测量被调工艺参数的装置,这类参数如压力、液位或温度。变送器的输出被送到调节仪——调节器,它确定并测量给定值或期望值与工艺参数的实际值之间的偏差,一个接一个地把校正信号送出给终控制元件——调节阀。阀门改变了流体的流量,使工艺参数达到了期望值。调节阀属于控制阀系列,主要作用是调节介质的压力、流量、温度等参数,是工艺环路中终的控制元件。利用平衡密封环代替上阀座,使传统的套筒双座阀结构变为套筒单座结构,这一改进大大提高了套筒调节阀的泄漏等级。
平时使用调节阀时,我们是否会遇到以下问题呢?当遇到这些问题时有没有考虑过是什么原因,应该怎么解决呢?今天我们就来探讨一下调节阀几个常见的问题和解决的小诀窍。
1、什么直行程调节阀防堵性能差,角行程阀防堵性能好?
直行程阀阀芯是垂直节流,而介质是水平流进流出,阀腔内流道必然转弯倒拐,使阀的流路变得相当复杂(形状如倒"S"型)。这样,存在许多死区,为介质的沉淀提供了空间,长此以往,造成堵塞。角行程阀节流的方向就是水平方向,介质水平流进,水平流出,容易把不干净介质带走,同时流路简单,介质沉淀的空间也很少,所以角行程阀防堵性能好。变送器的输出被送到调节仪——调节器,它确定并测量给定值或期望值与工艺参数的实际值之间的偏差,一个接一个地把校正信号送出给终控制元件——调节阀。
2、为什么直行程调节阀阀杆较细?
它涉及一个简单的机械原理:滑动摩擦大、滚动摩擦小。直行程阀的阀杆上下运动,填料稍压紧一点,它就会把阀杆包得很紧,产生较大的回差。为此,阀杆设计得非常细小,填料又常用摩擦系数小的四氟填料,以便减少回差,但由此派出的问题是阀杆细,则易弯,填料寿命也短。解决这个问题,的办法就是用旅转阀阀杆,即角行程类的调节阀,它的阀杆比直行程阀杆粗2~3倍,且选用寿命长的石墨填料,阀杆刚度好,填料寿命长,其摩擦力矩反而小、回差小。调节阀又被称作控制阀如同字面意思就是用来调控物质的一种工业设备,下面来介绍一下它的定义和基本资料。
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调节阀在现代化工厂的自动控制中,调节阀起着十分重要的作用,这些工厂的生产取决于流动着的介质正确分配和控制。这些控制无论是能量的交换、压力的降低或者是简单的容器加料,都需要某些终控制元件去完成。
在化工生产工艺流程中的管路和设备中,有大量的流体流量调节阀对保证设备的正常运行起着至关重要的作用。它们有多种结构形式,分别适用于不同场合。其主要作用即用于调节流量,以保证设备的稳定运行。它们有操作简单、方便,易于控制等特点,故受到广泛的应用。但也有消耗能量过大、阀门元件易损等缺陷,若设计使用不当,会给生产带来影响。此时应开启气源减压阀的清洗,并向活动部分涂上润滑油,以消除磨擦力。本文主要讨论的是对管路流量调节过大、输送流体温度过高,可能会产生的汽蚀和闪蒸现象以及其对调节阀的***及防止方法。
1.出现蚀和闪蒸的原因分析
1.1 流体在调节阀中的流动过程
液体在调节阀的流道中的流动过程是极其复杂的,根据连续性方程:
uAp=常数
式中u——截面平均流速,m/s;
A—— 流道截面积,m2;
p—流体介质的密度,kg/m3。
对于不可压缩的流体,p=常数,因此uA=常数,亦即流体的流速和通过该截面的截面积成反比。
同时,又根据伯努利方程式[1]:
式中z——位置标高,m;
p——静压强,Pa;
g—— 重力加速度,kg?m/s2。
忽略管道进出口流体的位置标高差别,如果通过截面时的流速增大,则意味着断面的压力将下降,当流体的压力下降到该温度下的饱和压力Pv时,液体将出现汽化,同时发生汽蚀或闪蒸现象。
由于汽蚀现象和闪蒸现象对设备有较大的***力。我们以前仅对离心泵的汽蚀现象研究较多,而对管路中调节阀可能产生的汽蚀和闪蒸现象造成的***未引起足够重视,因此研究防止液体在流动过程中产生汽蚀和闪蒸的机理将显得更加重要。
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电动调节阀在工业行业是十分受重视的,它的存在推动了很多行业的进步与发展。随着工业领域的自动化程度越来越高,正被越来越多的应用在各种工业生产领域中。与传统的气动调节阀相比具有明显的优点:电动调节阀节能(只在工作时才消耗电能),环保(无碳排放),安装快捷方便(无需复杂的气动管路和气泵工作站)。阀门按其所配执行机构使用的动力,按其功能和特性分为线性特性,等百分比特性及抛物线特性三种。除直通双座阀外,常用的还有直通单座调节阀、三通调节阀、角型调节阀、蝶阀、偏心旋转调节阀等。
电子式电动单座调节阀,是由直行程全电子式电动执行机构和顶导向式直通低流阻单座阀组成。具有结构紧凑、重量轻、动作灵敏、流体通道呈S流线型、压降损失小、阀容量大、流量特性,直接接受调节仪表输入的(4-20mA DC 0-10mA DC或1-5V DC)等控制信号及单相电源即可控制运转,实现对工艺管路流体介质的自动调节控制,广泛应用于控气体、液体、蒸汽等介质的工艺参数如压力、流量、温度、液位等参数保持在给定值。产品的型号是可以根据用户的需求进行定制,如今产品受到很多行业的欢迎,并且性能在科技的创新下不断提高,但是产品的价格会因为工艺等原因而有所不同,在购买产品的时候不能随意选择厂家,应该进行对比,才能选择适合自己的产品。
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