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2023-04-29 18:17
調節(jié)閥的專業(yè)選型---閥體的選型 已關閉
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調節(jié)閥如何選型—閥體的選型
（中國石油和化工網）
調節(jié)閥選型步驟： 一、閥體選型前要明確以下相關參數： 1、流體的種類
（1）液體
通常要考慮粘度的修正,當黏度過高時，其雷諾數下降，改變了流體的流動狀態(tài),在計算控制閥流通能力時，必需考慮粘度校正系數。
（2）蒸汽或氣體。
應該考慮其可壓縮性，對于蒸汽要考慮是飽和蒸汽還是過熱蒸汽。
2、流體特性及其要求
流體的粘度、腐蝕性、毒性、含懸浮物或纖維等，對泄漏量的要求
3、流體的壓力范圍、溫度范圍
（1）根據工藝介質的最大壓力來選定控制閥的公稱壓力；允許工作壓力必須低于公稱壓力。
（2）公稱壓力必須參照工藝溫度條件綜合選擇,因為公稱壓力是在一定的基準溫度下依據強度確定的,其例如，對于碳鋼閥門，當公稱壓力PN1.6MPa ,介質溫度為200°C時，最大耐壓力是1.6MPa ;當溫度為250°C時，最大工作壓力為1.5 MPa ,當溫度為400°C ,最 大工作壓力只為0.7MPa。 （3）對于壓力調節(jié)系統(tǒng)，要考慮閥的取壓方式：閥前取壓、閥后取壓、閥前后取差壓。
二、調節(jié)閥選型應考慮的幾個重要指標因素
1、 調節(jié)功能的考慮
①要求閥動作必須平穩(wěn); ②滿足所需的流量特性;③小開度調節(jié)性能好;
④滿足可調比;⑤阻力小、流量比大；⑥調節(jié)速度。
2、耐腐蝕考慮
這主要涉及到材料的選用和閥的使用壽命、價格問題。如能選全四氟閥就不應該選全耐蝕合金閥；能選反汽蝕效果好、結構簡單的角形高壓閥（滿足兩年左右使用壽命），就不應該選結構復雜、價格貴的其它高壓閥。
3、耐壓與耐溫
這涉及調節(jié)閥的公稱壓力、工作溫度的選定。耐壓方面,如果只是壓力高并不困難, 主要是壓差大會產生汽蝕；
耐溫方面，通常解決450°C以下是十分容易的，450 ~ 600°C也不困難，
但到600°C以上時，矛盾就會突出；當溫度在80°C時的切斷類調節(jié)閥選用軟密封材料通常是不可取的，應該考慮硬密封切斷。
4、泄漏量與切斷壓差的考慮
① 泄漏量應滿足工藝要求,特別對?；?，密封面要有可靠性的保護措施;
② 切斷壓差（閥關閉時的壓差）必須提出來（雖然有時設計院的調節(jié)閥設計書中無此參數），讓所選閥有足夠的輸出力來克服它，否則會導致執(zhí)行機構選大或選小，這是不可分割、互相聯(lián)系的兩個因素。
5、防堵性的考慮
即使是干凈的介質,管道內的垃圾被帶入調節(jié)閥內,造成堵卡,該故障很常見，所以應考慮閥的防堵性能。
角行程類，比直行程類的調節(jié)閥防堵性能要好。因為角行程閥流體的方向就是水平方向，介質水平流進，水平流出， 容易把不干凈介質帶走。 三、調節(jié)閥各種閥體的比較
1、各種閥體性能比較：
（1）直通單座閥
適用于：流量要求較小、泄漏量小、閥前后壓差較小的場合；20mm口徑以下的閥也廣泛用于較大差壓的場合 不適合：較大壓差工礦下，或對高粘度或含懸浮顆粒流體的場合。 1 （2）直通雙座閥
適用于：對泄漏量要求不嚴、流量大、閥前后壓差較大的場合； 不適用：高粘度或含懸浮顆粒流體的場合；不適用于切斷場合； 不能用于小開度工作，此時容易引起振動。 （3）套筒閥
適用于：流體潔凈，不含固體顆粒的場合。 閥前后壓差大和液體可能出現閃蒸或空化的場合； 不適用：高溫工礦下。因為閥芯和套筒的間隙過小，在受熱膨脹后卡死。 （4）球型閥
適用于：高粘度、含纖維、顆粒狀和污穢流體的場合。 調節(jié)系統(tǒng)要求可調范圍很寬（R可達200∶1；300∶1）的場合。 “O”型球閥一般適用兩位式切斷的場合。
“V”型球閥一般適用于連續(xù)調節(jié)系統(tǒng)，其流量特性近似于等百分比。
閥座密封墊采用軟質材料時，適用于要求嚴密封的場合。（5）角型閥
一般角型閥 適用于：高粘度或懸浮物的流體（必要時，可接沖洗液管）；
氣-液混相或易閃蒸的流體；
管道要求直角配管的場合。
高壓角型閥 適用于：高靜壓、大壓差的場合。但要合理選擇閥內件的材質和結構形式以延長使用壽命。
（6）偏心旋轉閥
適用于：流通能力較大，可調比寬（R可達50∶1或100∶1）和大壓差，嚴密封的場合。
（7）蝶型閥
適用于：大口徑、大流量和低壓差的場合；濃濁液及含懸浮顆粒的流體場合； 用于要求嚴密封的場合，應采用橡膠或聚四氟乙烯軟密封結構；對腐蝕性流體，需要使用相應的耐蝕襯里。
（8）三通閥
適用于：流體溫度為300℃以下的分流和合流場合，用于簡單配比調節(jié)。兩流體的溫差應不大于150℃。
（9）隔膜閥
適用于：強腐蝕、高粘度或含有懸浮顆粒以及纖維的流體，同時對流量特性要求不嚴的場合。
不適用：壓力高于1MPa，工作溫度150℃以上的場合，主要是隔膜襯里的限制，
3、特殊性能的調節(jié)閥的選用
（1）波紋管密封閥
適用于：真空系統(tǒng)和流體為劇毒、易揮發(fā)及稀有貴重流體的場合。
（2）低溫調節(jié)閥
適用于：于低溫工況以及深度冷凍的場合。 介質溫度在－100～40℃時，可選帶散熱片（此處為吸熱）加柔性石墨填料閥； 介質溫度在－200～－100℃時，宜選用長頸型低溫閥。
（3）閥體分離型調節(jié)閥
適用于：高粘度、含顆粒、結晶以及纖維流體的場合； 強酸、強堿或強腐蝕流體的場合時，閥體應選用耐腐蝕襯里，閥蓋、閥芯和閥座應采用耐腐蝕壓墊或相應的耐腐蝕材料。其流量特性比隔膜閥好。
（4）低S值節(jié)能調節(jié)閥 適合于：工藝負荷變化大或當S值小于0.3的場合。 （5）低噪音閥
適用于：液體產生閃蒸、空化和氣體在閥縮流面處流速大于音速且預估噪音超過95dB（A）的場合。
（6）快速切斷閥
適用于：兩位式調節(jié)系統(tǒng)和工藝過程發(fā)生故障時，需要閥緊急打開或關閉的場合。
（7）自力式調節(jié)閥
適用于：流量變化小，調節(jié)精度要求不高或儀表氣源供應困難的場合。
4、對于含硬顆粒的液體或氣體介質：
開關控制可以選陶瓷球閥或防顆粒設計的金屬硬密封球閥，閥內件特殊硬化處理；
調節(jié)控制可以選硬密封的V形調節(jié)球閥或凸輪撓曲閥,閥內件特殊殊硬化處理,特別是要注意 軸向的防顆粒設計,以防止軸的卡死。 四、閥的流量特性選擇
1、四種流量特性的比較
2、流量特性選擇
（1）直線流量特性適用于：
閥上壓差一定，或變化小，工藝的主要變量的變化小，壓差為最大壓力的2/3以上，或閥阻比S＞0.75的控制對象； 直線閥相比等百分比閥的閥芯曲面要窄，流過調節(jié)閥的介質含有固體懸浮物時，直線閥的閥芯曲面不易磨損；此外在慢速的生產過程，當S＞0.4時，也宜選用直線流量特性。 (2)、等百分比流量特性適用于：
調節(jié)負荷上升、壓差下降的流量調節(jié)場合，即大的可調范圍，管道系統(tǒng)壓力損失大，開度變化及閥上壓差變化相對較大的場合，宜選用。 快速生產過程，系統(tǒng)動態(tài)過程不太了解時，宜選用等百分比流量特性。 (3)、 快開特性適用于： 適用于：兩位動作的場合或當需要迅速獲得調節(jié)閥的最大流通能力的場合。當調節(jié)器必須設定在寬比例帶時，其調節(jié)閥也可選用。 (4）、通常定量地選擇閥芯形式可能有很多困難。 設計中通常參考國內外工程公司的設計經驗來確定。一般液位調節(jié)系統(tǒng)采用線性流量特性；溫度、壓力和流量調節(jié)系統(tǒng)采用等百分比特性；快需切斷系統(tǒng)則用盤型閥芯,即快開特性。 3、閥介質流向選型
（1）任選流向：球閥、普通蝶閥對流向沒有要求； （2）規(guī)定流向：三通閥、文丘里角閥、雙密封帶平衡孔的套筒閥已規(guī)定流向。 （3）選擇流向：單座閥、角形閥、高壓閥、無平衡孔的單密封套筒閥、小流量調節(jié)閥等可選擇調節(jié)閥流向。 4、流閉型、流開型選擇
（1）流閉性適宜于：
高壓閥：對于DN≤20的高壓閥，由于靜壓高，壓差大，氣蝕沖刷嚴重；當DN＞20時，應選穩(wěn)定性好為條件來決定流向。 角型閥：對于高粘度、懸浮液、含固體顆粒介質要求“自潔”性能； 單座閥、當沖刷嚴重時，宜選用流閉型。 單密封套筒閥：有“自潔”要求時，可選用流閉型。 兩位式調節(jié)閥（單座閥、角形閥、套筒閥、快開流量特性），應選用流閉型； 當選用流閉型： 當ds＜d時（ds閥桿直徑；d閥座直徑），閥穩(wěn)定性差時，應注意以下幾點：
選用等百分比流量特性、工作開度大于20％～30％以上、選用剛度大的彈簧。
(2) 、流開型適宜于：
單座閥、小流量：一般選用流開型；角型閥：非高粘度、懸浮液、含固體顆粒的介質，一般選用流開型 單密封套筒閥：一般選用流開型； 小流量閥：常選流開型， 兩位式調節(jié)閥（單座閥、角形閥、套筒閥、快開流量特性）：當出現水擊、喘振時，應改選用流開型。 5、流量選擇
兩相流出時,通常在計算控制閥的流通能力時，要分別計算每相的流量，然后把所得的流通能力相加，最后得到總的流通能力。
流量大，流通能力也大,閥門口徑也大,價格也高。選擇流通能力過大的，是控制閥常在小開度狀態(tài)，嚴重時會沖刷閥芯；流通能力過小，達不到工藝設計能力。因此，在決定最大流量時，在很大程度上決定于設計人員經驗。 一般情況下,取穩(wěn)態(tài)的最大流量的1.1-1.5倍作為計算最大流量。 6、進出口管道尺寸：
流體通過控制閥后，壓力總是小于節(jié)流前壓力，所以閥的直徑總是小于管道的直徑（切斷閥除外）
五、閥體材質的選擇
1、閥體材質的選擇
（1）鑄鐵閥體，不宜選用場合：
水蒸汽或含水較多的濕氣體和易燃的流體，不宜選用鑄鐵閥體。
環(huán)境溫度低于－20℃的場合不宜選用鑄鐵閥體。
（2）鑄鋼、鍛鋼閥體：
閥體耐壓等級、使用溫度范圍和耐腐蝕性能和材質，都不低于工藝連接管道材質的要求。應優(yōu)先選用制造廠定型產品。
鍛鋼件的質量比鑄鋼件好，能承受比較大的沖擊力作用，塑性、韌性和壓力強度的性能也都比鑄鋼件好，當然鍛鋼閥比鑄鋼閥要貴。
2、閥內件材料選擇
一般選用1Crl8Ni9、1Crl8Ni9Ti或其它不銹鋼。(1）非腐蝕性流體： (2) 腐蝕性流體：應根據流體的種類、濃度、溫度和壓力的不同，以及流體含氧化劑、流速的不同選擇合適材料。
常用耐腐蝕材料有1Crl8Ni9Ti、0Crl8Nil2M02Ti、20＃合金、哈氏合金及鈦鋼。
(3）耐磨材料：適用于流速大、沖刷嚴重的工況。 如經過熱處理的9Crl8及17-7PH和具有緊固氧化層、韌質及疲勞強度大的鉻鉬鋼、G6X等材料。
(5)、高粘度、密度
對高粘度、含纖維介質常用O型和V型球閥；
(4)、磨損嚴重場合：材料選擇
出現閃蒸、空化和含有顆粒的流體場合，閥芯、閥座表面進行硬化處理。 當流體的溫度過高及壓差過大時，其閥芯、閥座應進行表面硬化處理。如表面堆焊司太萊合金。 閥內件應能耐腐蝕、耐流體沖蝕以及耐流體經節(jié)流產生空化、閃蒸時閥內件的氣蝕損壞。 (5)、泄漏量的考慮
根據工藝對泄漏量的要求選擇不同等級泄漏量的閥型。
一般直通單座閥泄漏量應小于或等于額定C值的0.01％，雙座閥的泄漏量應小于或等于額定C值的0.1％。
六、閥體的選型原則
1、選型原則
滿足上述自己所需要求的閥可能有幾類，還應考慮以下因素：
（1）可靠性要高，這是第一位的。
（2）使用壽命要長。
（3）維護方便,備品備件有來源。
（4）產品價格適宜，性能價格較好
（5）此外，安全方面要注意：
如果發(fā)生停電、閥門故障、工藝操作異常等因素時，需要緊急停車,此時需要把閥門放到發(fā)生事故時的安全狀態(tài),即：事故開或事故關。
2、一般的閥體選型順序
① 功能超輕型調節(jié)閥—②蝶閥—③套筒閥—④單座閥一⑤雙座閥—⑥偏心旋轉閥 一⑦球閥一⑧角形閥--⑨三通閥--⑩隔膜閥。
3、一般情況下優(yōu)先選用體積小，通過能力大，技術先進的直通單、雙座調節(jié)閥和普通套筒閥。也可以選用低S值節(jié)能閥和精小型調節(jié)閥。
4、調節(jié)閥一般盡量不選用隔膜閥，隔膜容易出故障，因此隔膜閥可靠性差。
歡迎行業(yè)內技術人員交流指正 ！ 中國石油和化工網 機械設備編輯部
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