自力薄膜式調節閥計算選型分析

自力薄膜式調節閥計算選型分析

本實用新型涉及一種自力式調節閥，適用于壓力可至6.4Mpa的高壓流體介質的管道中，以調節流過閥門通道的介質的流量，或減壓、穩壓以調節閥門通道下游出口處的介質的壓力，適用于非腐蝕性的溫度在0-80℃范圍內的液體、氣體等流體介質，廣泛適用于石油、化工、冶金、輕工等工業部門及城市供水系統，屬于調節閥技術領域。調節閥結構形式的選擇，應根據實際生產中工藝條件（溫度、壓力、流量等）、工藝介質的性質（如粘度、腐蝕性、有無毒害等）、調節系統的要求（調節范圍、泄漏量、噪音）以及防止調節閥產生汽蝕現象等因素綜合加以考慮。在流量大、壓差大、泄漏量要求不嚴格的場合，應優先考慮雙座調節閥；套筒調節閥最適宜用在介質壓差大、振動大的場合；蝶閥適宜用于低壓狀態的空氣或其它氣體的壓力、流最調節。




自力薄膜式調節閥計算選型分析流量特性的選擇


本實用新型的目的是發明一種既能調節有流體介質流動穿過閥門通道時流過閥門通道的介質的流量的大小或閥門通道下游出口處的介質的壓力的大小，又能調節在閥門下游的管道中的流體介質被截流時閥門通道下游出口處的介質的壓力的大小的自力式調節閥。控制閥的流量特性是指流體流過閥門的相對流量和閥門的相對開度之間的關系，即：式中，閥門在某一開度下的流量與全開時流量的比；L/L100——閥門在某一開度下的行程與全開時行程的比。



自力薄膜式調節閥計算選型分析的流量特性一般常用的有如下四種：


（l）等百分比特性


等百分比特性也稱為對數特性，是指閥門的開度增加同樣的值時，通過的調節閥的流最按照等百分比增加。調節閥在同樣開度變化值下，流量小時流量的變化也小，調節作用緩和平穩；流量大時．流量的變化也大，調節作用靈敏而有效。等百分比特性的閥門在全行程閥門內的控制精度時不變的。


（2）直線特性


直線特性是指調節閥的相對流量和相對開度的比值為常數。調節閥在同樣開度變化值下，流量小時流量的變化值相對較大，凋節作用較強，容易產生超調和引起振蕩；流量大時，流量的變化值相對較小，調節作用不夠靈敏。


（3）拋物線特性


拋物線特性是指調節閥的相對流量與相對開度的二次方根成正比。拋物線特性介于直線特性和等百分比特性之間，改善了直線特性在小開度時調節性能差的缺點。


（4）快開特性


快開特性是指調節閥在開度很小時流量就已經較大，隨著開度增加，流量很快達到值。


從調節閥的流量特性可以看出，調節閥的流量特性對選用調節閥有非常重要的意義，直接影響到自動控制系統的質量和穩定性，因此必須正確合理選擇調節閥的流量特性。在工程應用中，我們選用最多的是等百分比特性，對于壓差變化小、可調范圍小、開度變化小的場合，也可以選用直線特性的調節閥，V 型球閥一般選用拋物線特性。




自力薄膜式調節閥計算選型分析主要零件材料

材料代號		C（WCB）	P（304）	R（316）
主要 零件	閥體	WCB（ZG230-450）	ZG1Cr18Ni9Ti（304）	ZG1Cr18Ni12Mo2Ti（316）
	閥芯、閥座	1Cr18Ni9Ti（304）	1Cr18Ni9Ti（304）	1Cr18Ni12Mo2Ti（316）
	閥桿	1Cr18Ni9Ti	1Cr18Ni9Ti	1Cr18Ni12Mo2Ti
	膜片	丁睛橡膠、乙丙橡膠、氯丁膠、耐油橡膠
	膜蓋	A3、A4鋼涂四氟乙烯
	填料	聚四氟乙烯、柔性石墨
	彈簧	60Si2Mn
	導向套	HPb59-1






自力薄膜式調節閥計算選型分析 主要技術參數

公稱通徑DN（mm）		20	25	32	40	50	65	80	100	125	150	200
額定流量系數Kv		-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
額定行程（mm）		8		10		14	20		25	40		50
允許壓差（MPa）		2.5		2.0			1.6			1.0
公稱壓力（MPa）		1.6　4.0　6.4
流量特性		快開
壓力調節范圍（KPa）		15～50、40～80、60～100、80～140、120～180、160～220、200～260、240～300、 280～350、330～400、380～450、430～500、480～560、540～620、600～700、680～800　780～900、880～1000、600～1500、1000～2500
調節精度（%）		±5
工作溫度℃		液體≤120；氣體≤80；帶冷凝器和散熱片≤350（適用于高溫工況）
適用介質		執水、氣體、蒸汽、低粘度介質
允許泄漏量	硬密封（L/h）	單座≤10-4×閥額定容量（IV級）；雙座、套筒≤5×10-3閥額定容量（II級
	軟密封（ml/min）	0.15		0.30		0.45	0.60	0.90	1.7	4.0		6.75
減壓比		10
	最小	1.25






自力薄膜式調節閥計算選型分析口徑的選定


計算選定調節閥口徑的方法在工程中常用 C 值法，即流通能力法。首先根據工藝條件和調節要求選定閥門的結構型式和流量特性，并且確定流量系數 C 的計算方法和計算公式，然后把各項數值帶人計算公式計算出流量下調節閥流量系數 Cmax 值，然后在標準閥門額定 Cv

值表中選擇與 1.2Cmax 相近的 Cv值，其對應的為所選擇調節閥的閥徑，最后進行噪聲和開度驗算，在流最下一般調節閥的開度不超過 85%，最小流量下開度不小于 20%，若驗算結果滿意，閥門口徑就選定了，若驗算結果不滿意，則應從新選擇額定 Cv 值，再進行驗算，直到得到滿意的結果。

　自力式調節閥是由機械方法組成的純比例調節系統，其調節精度不高，只適用于調節品質要求不高的場合;



自力薄膜式調節閥計算選型分析

　　(1)自力式調節閥主要應用在被控參數一旦調定后，不經常改變(調整)的場合，而被控參數經常改變(調整)的場合，應使用氣動或電動調節閥。一般直接作用型調節閥其設定值允許偏差為±8%，帶指揮器作用式調節閥其設定值允許偏差±4%左右。若超出設定彈簧的允許調壓值，為達到原設定值要求，則必須通過更換設定彈簧的辦法才可實現，這需送回生產廠才能完成。

　　(2)選用允許壓差時，應注意到自力式調節閥的允許壓差值小的特點。

　　(3)自力式壓力調節閥一般應用在非腐蝕性工藝條件下，若在腐蝕性介質場合應用要特別慎重。

　　(4)自力式調節閥應用在黏度較高的介質場合時應慎重，高黏度的介質不宜使用。

　　(5)設定壓力不應超過或接近所選擇閥門許可的調整范圍的極限值，應留有一定的余量。

　　(6)注意調節精度的要求。一般情況下，自力式調節閥的調節精度低于氣動或電動調節閥，對調節精度要求較高的地方場合不宜采用自力式調節閥。

　　(7)在工程設計和采購過程中要注意區分自力式調節閥是背壓閥還是減壓閥。一旦將背壓閥和減壓閥弄反，將無法正常使用，只能重新采購。

　　(8)注意自力式調節閥的開度要求。一般情況下，設計人員主要關注調節閥的開度要求而忽略了對自力式調節閥的開度要求。采購中應要求廠家在計算書中給出自力式調節閥在最小、正常、工況下的開度。閥的開度一般在10%~80%之間為宜。



自力薄膜式調節閥計算選型分析背景技術：

目前，自力式調節閥由閥體、閥瓣、閥桿、調節彈簧、調節氣缸和活塞或調節膜片腔和膜片等組成，其工作原理為閥門控制管路與閥門通道并聯，閥門控制管路的上游端點連到閥門通道的上游處，閥門控制管路的下游端點連到閥門通道的下游處，閥門控制管路的上游和下游的流體介質的壓力被分別連送到調節氣缸的由活塞分隔成的下腔和上腔中或調節膜片腔的由膜片分隔成的下腔和上腔中，由此而生成的作用于調節氣缸的活塞或調節膜片腔的膜片上的介質的壓力差與調節彈簧作用于調節氣缸的活塞或調節膜片腔的膜片上的彈壓力進行平衡以使閥瓣開啟于某個位置，從而達到若閥門通道上游進口處的介質的壓力為一恒定值的話則閥門通道下游出口處的介質的壓力亦為一恒定值的目的，還可以通過調節調節彈簧的彈壓力的大小來調節閥門通道下游出口處的介質的壓力。但是，這種調節只可動態地進行，即只能在有介質流動穿過閥門通道的狀況下才能進行調節，在閥門下游的管道中的流體介質被截流時的靜態狀況下不能進行調節，而且，對于調節膜片腔型自力式調節閥而言，其額定工作壓力一般不允許超過1.6Mpa。