蒸汽系统中调节阀选型和应用

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1、蒸汽系统中调节阀选型和应用　　[关键字]调节阀阀芯特性流通面积等百分比流量CV值中图分类号：N945文献标识码：A[摘要]随着企业自动化程度的不断提高，控制阀的选择及使用显得尤为重要。尤其是在蒸汽系统上的应用。控制阀的选型过程可以简单的分为以下几个步骤：根据实际工况条件(工艺参数),计算初始CV值,来确定阀门口径、材质、执行机构能力和控制系统要求的通信方式。控制阀是世界上现代制造业里非常重要的流体控制元件。合理、正确的选型将为工业控制系统提高效率、保证生产安全、节约能源、提高经济效益。在生产现场，控制阀直接控制着工艺介质

2、，有些介质成分比较复杂，尤其是高温、高压、易燃、易爆等特殊情况，若选择不当，往往给生产控制带来困难，以致调节质量下降，甚至造成严重的生产事故。在此仅以蒸汽系统上控制阀应用为例，来探讨控制阀的选型。下面根据自己的工作经验并结合相关资料，对蒸汽系统控制阀选型过程中应该注意的几个方面予以阐述。根据工艺条件，选择合适的结构形式和材质1、如何选择控制阀的型式10首先介绍一下控制阀的分类，控制阀也被称为调节阀。按驱动方式分可分为自力式和驱动式控制阀。按结构形式区分可以分为气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀。当然还有许多种别的分类方法

3、。这些控制阀分别有各自的特点和适用场合。如控制阀前后压差较小，要求泄漏量较小，一般可选用单座阀；调节低压差、大流量的气体，可选用蝶阀；调节强腐蚀性流体，可选用隔膜阀；既要求调节又要求切断时，可选用偏心旋转阀；噪音较大时可选用套筒阀。这里由于我们只讨论蒸汽系统的控制阀选型。所以我们一般选用单阀座套筒型气动或者电动控制阀。2、如何选择控制阀的材质10 根据介质的工作压力、温度、腐蚀性、气蚀冲刷是否严重等选材。一般应选铸钢；使用要求不高时（120℃、1.6MPa以下）也可选用铸铁；高温（450--600℃）或低温（-

4、60--250℃）场合应选用1Cr18Ni9Ti；高压（22-32MPa）场合应选用锻钢，1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti强腐蚀介质应选1Cr18Ni9Ti。二、根据工艺对象的特点，选择合适的流量特性  控制阀的流量特性是介质流过控制阀的相对流量与相对位移（控制阀的相对开度）间的关系，一般来说改变控制阀的阀芯与阀座的流通截面，便可控制流量。但实际上由于多种因素的影响，如在截流面积变化的同时，还发生阀前后压差的变化，而压差的变化又将引起流量的变化。在阀前后压差保持不变时，控制阀的流量特性

5、称为理想流量特性；控制阀的结构特性是指阀芯位移与流体流通截面积之间的关系，它纯粹由阀芯大小和几何形状决定，与控制阀几何形状有关外，还考虑了在压差不变的情况下流量系数的影响，因此，控制阀的理想流量特性与结构特性是不同的。在实际生产应用过程中，控制阀前后压差总是变化的，这时的流量特性称为工作流量特性，因为控制阀往往和工艺设备串联或并联使用，流量因阻力损失的变化而变化，在实际工作中因阀前后压差的变化而使理想流量特性畸变成工作特性。调节阀的流量特性有等百分比特性、线性特性、抛物线特性及快开特性四种。下表是这四种的理想流量特性的对

6、照表。表二常用流量特性曲线（1）等百分比特性（对数）  等百分比特性的相对行程和相对流量不成直线关系，在行程的每一点上单位行程变化所引起的流量的变化与此点的流量成正比，流量变化的百分比是相等的。所以它的优点是流量小时，流量变化小，流量大时，则流量变化大，也就是在不同开度上，具有相同的调节精度。（2）线性特性（线性）  10线性特性的相对行程和相对流量成直线关系。单位行程的变化所引起的流量变化是不变的。流量大时，流量相对值变化小，流量小时，则流量相对值变化大。（3）抛物线特性

7、0; 流量按行程的二方成比例变化，大体具有线性和等百分比特性的中间特性。从上述三种特性的分析可以看出，就其调节性能上讲，以等百分比特性为最优，其调节稳定，调节性能好。我们可以根据实际使用场合的要求不同，挑选其中任何一种流量特性。但是，蒸汽系统中控制阀一般选择线性和等百分比流量特性。 10三、根据工艺操作参数，选择合理的控制阀尺寸  当我们选定了控制阀的类型和特性之后，就可进一步决定它的尺寸。流通能力是确定控制阀口径的重要依据，从工艺提供数据到算出流通能力，直到阀的口径确定，需经以下

8、几个步骤：1、计算流量  根据现有的生产能力、设备负荷及介质状况来计算最大流量Qmax和最小流量Qmin。在计算Cv值时应按最大流量来考虑，但是最大流量考虑过多的余量时，使控制阀口径偏大；这不但造成经济上的浪费，而且更不利的是使控制阀经常工作在小开度，可调比减小，调节性能变坏，严重时甚至引起振荡，