單座調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu):
如圖(1-1)所示,單座調(diào)節(jié)閥有一個(gè)閥芯和一個(gè)閥座。直通單座調(diào)節(jié)閥由閥體、閥座、閥芯、導(dǎo)向套、閥蓋、閥桿和填料等零件組成。閥芯和閥桿連接在一起。圖中,閥桿與閥芯連接,當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)作直線位移時(shí),通過閥桿帶動(dòng)閥芯移動(dòng)。上蓋板用于壓緊填料,上閥蓋與閥體用螺栓連接,用于閥桿和閥芯的中心定位。閥座與上閥蓋一起,用于保證閥芯與閥座的中心定位,并在閥芯移動(dòng)時(shí),改變流體的流通面積,從而改變操縱變量,實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)流體流量的功能。
圖1-1中的閥芯導(dǎo)向采用頂導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥,采用球形閥體,具有結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)節(jié)精度高、壓降損失小、流量特性精確、導(dǎo)向面積大、防振動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。
單座調(diào)節(jié)閥其特點(diǎn)如下:
1、泄漏量小,小于閥額定容量的0.01%,容易實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的密封和切斷,符合ANSI B16.104-1976Ⅳ級(jí)
2、允許壓差小,例如,DNl00閥的允許壓差僅120kPa。
3、流通能力小,例如,DNl00的直通閥的流通能力僅為100。
4、按工況要求可配用氣動(dòng)、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),整機(jī)輸出力大、動(dòng)作靈敏、可調(diào)范圍大、維護(hù)方便,可用于控制各種不同工況的流體,適合各種苛刻的工作條件。
單座調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及使用場(chǎng)合
單座調(diào)節(jié)閥的閥體內(nèi)只有一個(gè)閥芯和一個(gè)閥座。特點(diǎn)是泄漏量小,易于保證密封。結(jié)構(gòu)上有調(diào)節(jié)型和切斷型。它們的區(qū)別在于閥芯的形狀不同。調(diào)節(jié)型閥芯的形狀為V型閥芯;切斷型閥芯的形狀為平板形或錐形,它的另一個(gè)特點(diǎn)是介質(zhì)對(duì)閥芯的作用力大,即不平衡力大,特別是在高壓差、大口徑的情況下更為嚴(yán)重,所以僅適用于低壓差的場(chǎng)合。否則應(yīng)適當(dāng)選擇推力大的執(zhí)行機(jī)構(gòu),或配以閥門定位器。 廣泛應(yīng)用于電力、化工、石油、輕紡、造紙等行業(yè)。
單座調(diào)節(jié)閥選型指南:
1、選擇驅(qū)動(dòng)方式
依據(jù)工況通常單座閥有兩種驅(qū)動(dòng)方式選擇。一種是電動(dòng)、另外一種是氣動(dòng)。
如果現(xiàn)場(chǎng)有電源AC220V或者AC380V 電源。首選電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),根據(jù)閥體口徑和壓力計(jì)算出來的扭矩來選擇合適扭矩的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。尤其注意必須:根據(jù)實(shí)際計(jì)算出來的扭矩乘以1.2倍的安全系數(shù)來選擇適配扭矩的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
如(圖1-2)現(xiàn)場(chǎng)工況不適合電力驅(qū)動(dòng),(例如:防爆,有氣源)則根據(jù)工況選擇氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),同樣根據(jù)閥體口徑和壓力計(jì)算出來的扭矩,來選擇對(duì)應(yīng)扭矩的氣動(dòng)薄膜式,或者多彈簧結(jié)構(gòu)的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
2、選擇流量特性
依據(jù)工況要求選擇不同的流量特性,以滿足工況要求。通常有三種流量特性可供選擇:快開特性,等百分比特性,拋物線特性三種。
3、計(jì)算Cv值(Kv值)確認(rèn)流量系數(shù)
a.根據(jù)閥前壓力,閥后壓力產(chǎn)生的壓力差,計(jì)算出壓差。(例如:閥前PN1.5MPa-閥后PN0.5MPa=PN1.0MPa)
b.根據(jù)調(diào)節(jié)閥計(jì)算公式計(jì)算出額定Cv值。(給一個(gè)調(diào)節(jié)閥計(jì)算公式的站內(nèi)鏈接)
4、根據(jù)流量系數(shù)選擇口徑
依據(jù)計(jì)算出來的流量系數(shù)Cv值,選擇適當(dāng)?shù)目趶?。例如CV=100 選擇對(duì)應(yīng)的流量系數(shù)的單座閥口徑是:DN25。那么選擇25口徑的閥體。
5、選擇材質(zhì)
根據(jù)管道介質(zhì)的溫度、和PH值(是否有腐蝕)來確認(rèn)閥體和閥芯的材質(zhì)。(例如:常溫中性液體介質(zhì),就可選擇鑄鋼閥體和閥芯)
6、選擇密封件
根據(jù)介質(zhì)類型(PH值),介質(zhì)溫度,來確認(rèn)選擇適配的密封件。(例如:酸性介質(zhì),PH≥5,溫度常溫,則選擇PTFE密封圈和密封件)
7、選擇工作壓力
單座閥的工作壓力選擇必須要≥管道內(nèi)最高壓力的1.2倍以上。
例如:管道額定最高壓力是PN4.2Mpa,則選擇PN6.4Mpa。
8、選擇定位器和信號(hào)
a.根據(jù)工控系統(tǒng)的支持的信號(hào)選擇適配的信號(hào)和定位器。例如:系統(tǒng)支持4-20mA信號(hào)。
b.定位器的選擇僅適用于氣動(dòng)單座閥,電動(dòng)單座閥的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)置控制模塊。根據(jù)定位器的結(jié)構(gòu)形式,通常有電子式和機(jī)械式兩種。
c.如圖(1-3)電子式定位器,內(nèi)置控制模塊支持一鍵標(biāo)定,和各種HART數(shù)字信號(hào)功能。
d.機(jī)械式定位,無數(shù)字通訊功能,僅提供模擬信號(hào):4-20mA或 1-10V。