調節(jié)閥在化工廠選型使用中應注意事項分析的論文

　　前言

　　調節(jié)閥是一種應用較為廣泛的控制裝置，其應用于介質控制的終端，在其有效調節(jié)的，同時也會產生節(jié)流能耗，隨著調節(jié)閥的長期使用，其面臨著磨損等問題影響調節(jié)閥的使用壽命。文章就調節(jié)閥在使用中容易出現的一些問題進行介紹。

　　1 調節(jié)閥簡介

　　調節(jié)閥是按照控制信號的方向與大小，通過改變閥芯的行程來改變閥的阻力系數，從而達到調節(jié)流量的目的。系統中調節(jié)閥除精確調節(jié)流量和控制壓差的同時，必須要通過豐富的閥芯結構來避免汽蝕和閃蒸情況的發(fā)生，降低噪音，以保證整個系統長期有效的安全運行。但是隨著調節(jié)閥的長期高負荷使用，調節(jié)閥容易產生閥芯腐蝕、沖刷、內部磨損以及振動、內漏等問題，極大的影響了調節(jié)閥的使用年限及可靠性，對化工行業(yè)的整體自動化運行造成了極大的安全隱患。當調節(jié)閥的問題較為嚴重時將會造成整個化工生產的停產，這就對企業(yè)生產的質量與速度造成了極大的影響。所以，做好化工行業(yè)中的調節(jié)閥的選用和安裝調試，確保調節(jié)閥能夠在一個較為良好的情況下工作，保障調節(jié)閥的使用壽命和可靠性是一個十分重要的問題。在進行調節(jié)閥的選用時，要對化工行業(yè)的流程充分的了解，需要對調節(jié)閥所需控制的介質的物理特性以及需要調節(jié)閥達到的開口量等都有一個較為明確的數據。所需掌握的介質的物理特性主要有：成分、溫度、粘度、密度、進出口壓力以及流量等。同時在調節(jié)閥的選用時還需要對調節(jié)閥的結構及其技術特性有一個充分的了解。

　　2 調節(jié)閥的流量特性

　　調節(jié)閥的流量特性主要是指調節(jié)閥所需控制的介質流經調節(jié)閥的相對流量與調節(jié)閥開口的相對位移之間的關系。調節(jié)閥流量特性選擇需要遵循的是：調節(jié)閥的流量特性需要與所需控制的對象以及調節(jié)器之間的特性相反，使得化工廠對于調節(jié)閥的控制是線性的，極大降低了控制的難度。在進行調節(jié)閥流量特性的選擇時需要參考很多影響因素。

　　(1)調節(jié)閥的直線性流量調節(jié)特性，此種特性是調節(jié)閥中閥芯的位移量與調節(jié)閥的相對流量之間的線性關系。此種閥門應用的范圍主要有：流通的介質壓差較為穩(wěn)定，壓力變化波動范圍較小。化工工藝系統中對于流量的控制呈線性。系統內部的壓力損失主要是由于調節(jié)閥進行控制，調節(jié)閥工作時對外部的干擾變化較小，調節(jié)閥的可調節(jié)范圍較小。

　　(2)調節(jié)閥的百分比調節(jié)特性，此種特性主要是調節(jié)閥進行調節(jié)時是根據介質流量的大小按照一定的百分比進行調節(jié)的，不同于線性調節(jié)閥放大系數是一個固定的數，百分比調節(jié)閥的放大系數是一個變化的量，其大小變化與相對流量的變化相同。此種閥多應用于：調節(jié)閥調節(jié)的流量范圍較大場合以及作用于調節(jié)閥上的壓差變化范圍較大的區(qū)域。在自動化控制的過程中系統介質的壓力損失較大，同時在系統運行的過程中調節(jié)閥經常在較小的開度下進行工作。

　　3 調節(jié)閥的系統降壓特性

　　調節(jié)閥是應用化工廠自動控制系統中的終端控制組件，是一種執(zhí)行結構，而整個控制系統對于調節(jié)閥的要求是：調節(jié)閥能夠在較低的能耗下工作，能夠保障系統的正常運行。但是以上這兩個特性無法在一個系統中同時存在。如果系統在流量相同的條件下選用一只開口較小的調節(jié)閥，盡管系統中的其他阻力不會增加但是系統中的總的阻力會加大，從而造成系統在調節(jié)閥上有一個較大的壓降。如果系統中的介質是使用泵來提供壓力的，則在系統壓力增大的情況下需要使用大功率的泵和電機，使調節(jié)閥產生了較大的損耗。而當化工廠管道中的流速增加時，會造成原先一些管道系統中的阻力部件所產生的壓降也隨之增加。因此，我們在選用調節(jié)閥的過程中需要進行綜合考慮，不但需要從調節(jié)閥本身的特性出發(fā)還需要考慮其壓降對于整個化工廠系統所產生的影響。

　　4 調節(jié)閥的閃蒸和氣蝕現象

　　通過對調節(jié)閥的使用發(fā)現，在調節(jié)閥中流動的介質常常存在著閃蒸和氣蝕兩種影響調節(jié)閥正常使用的現象，一旦發(fā)生此種現象將會對調節(jié)閥開口口徑的`選擇和計算帶來極大的影響，此兩種現象所帶來的噪聲、振動都會對調節(jié)閥中的彈簧等調節(jié)機構產生嚴重破壞，從而造成調節(jié)閥的使用壽命大幅下降。因此，在進行調節(jié)閥的選擇過程中需要對這兩種現象引起足夠的重視。閃蒸是一種液體噴沙現象，其主要發(fā)生在調節(jié)閥的閥體和化工廠的流體管線下游部分，會對調節(jié)閥和化工廠管線的內表面造成極為嚴重沖蝕問題，同時也降低了調節(jié)閥的流通能力。而氣蝕則是一種液體狀態(tài)的介質，在流經調節(jié)閥中的縮流孔處時，由于流體的壓力較大使其產生一定的氣化，從而使得流經調節(jié)閥的液態(tài)介質轉變成為氣態(tài)介質。由于氣蝕在形成的過程中會發(fā)生明顯的嘶嘶聲，而當氣蝕發(fā)展到較為嚴重的狀態(tài)時就會在調節(jié)閥中產生嘎嘎的聲音，為判斷氣蝕帶來了方便。由于氣蝕所產生的壓力是變化的且伴隨著劇烈的振動，這會對調節(jié)閥內的閥體組件造成極大的破壞，而且，在產生這些振動的同時還對介質的流通性能造成了極大的影響，所以，氣蝕與閃蒸都是化工廠中調節(jié)閥使用時應當避免的現象，為此我們可以通過采用以下措施來對其進行控制，在進行系統設計時需要盡量將調節(jié)閥設計在系統的最低位置，從而增加調節(jié)閥的進出口壓力，通過在調節(jié)閥的上下游位置安裝截止閥或者是節(jié)流孔板的方式來改變調節(jié)閥原有安裝壓降特性。也可以在調節(jié)閥上加裝專門的反氣蝕內件來提高其抗擊以上兩種不良現象的能力。同時在選用調節(jié)閥的過程中需要盡量選用材質硬度較高的調節(jié)閥來增加其抗沖擊和腐蝕的能力。這樣在氣蝕發(fā)生的情況下也可以保證調節(jié)閥正常使用。

　　5 對于調節(jié)閥的噪聲分析

　　氣蝕與噪聲是調節(jié)閥在對高壓差介質進行控制時的主要影響因素，其中閥門噪聲更是化工生產中的重要噪聲源。因此，在化工廠的系統設計過程中除了需要選用噪聲較低的調節(jié)閥外還需要對閥的操作條件進行一定的調節(jié)來降低噪聲產生的影響。因此，在化工廠調節(jié)閥的系統工作中，需要對其噪聲產生的原因以及噪聲產生的影響采取針對性的措施。噪聲的產生主要有機械類的振動、固有頻率的振動以及閥芯不穩(wěn)定等。因此，在進行化工廠調節(jié)閥的選用，需要結合閥的本身特性及其所處的系統等進行綜合考慮，從而確保調節(jié)閥能夠在化工系統中穩(wěn)定的工作。

　　6 結束語

　　調節(jié)閥是一個在工業(yè)中廣泛使用的調節(jié)裝置，在化工系統的使用過程中，對于調節(jié)閥的選用是一個專業(yè)性較強的復雜系統工程，尤其是在化工領域更是需要對調節(jié)閥選用引起足夠的重視。文章主要對化工廠中的調節(jié)閥選用中需要注意的一些問題進行了介紹。

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