自力式調節閥分類(lèi)以及選擇的依據

      自力式微調閥是一種無(wú)需外來(lái)能源，依靠被調介質(zhì)自身的壓力、溫度、流量變化進(jìn)行自動(dòng)微調的節能儀表。具有測量、執行、控制的綜合功能。尤其適合于在無(wú)電源無(wú)氣源的場(chǎng)合工作。廣泛應用于城市供熱、供暖系統及石油、化工、冶金、電力、輕工等工業(yè)部門(mén)的自控系統。 
　　目前，由于各種因素的影響 ( 包括工藝條件不準確，計算公式及計算方法上的差異及實(shí)際工藝條件與計算時(shí)考慮的工藝條件不一致 ) ，加上不可預見(jiàn)的因素，往往理論上計算出的數據，選用的產(chǎn)品不能滿(mǎn)足現場(chǎng)實(shí)際需要。選用的微調閥口徑過(guò)大或過(guò)小。選用的材料及公稱(chēng)壓力不合適，同樣會(huì )造成事故和不必要的浪費。本文將就自力式微調閥通用的選用原則、選用方法、流量系數計算及選用注意事項等進(jìn)行闡述。 
　　 1 自力式微調閥介紹 
　　自力式微調閥可分為自力式壓力微調閥、自力式溫度微調閥及自力式流量微調閥 3 種。其中自力式壓力微調閥應用*為廣泛。 
　　 1.1 自力式壓力微調閥 
　　根據作用形式的不同，自力式壓力微調閥又可分為直接作用式和指揮器操作式 2 種。指揮器操作式自力式壓力微調閥控制精度高，可比一般的直接作用式壓力微調閥高一倍左右，壓力微調范圍廣，尤其是在微壓方面，故適合在控制精度要求比較高或壓力微調設定值比較小的場(chǎng)合應用。氮封裝置就是其典型應用之一。 
　　根據被調壓力取壓點(diǎn)的不同，又分為閥前壓力微調型 (K 型，用于背壓微調 ) 和閥后壓力微調型 (B 型，用于減壓微調 )2 種。閥前壓力微調型自力式壓力微調閥，其初始位置的閥芯在關(guān)閉位置，當閥前壓力逐漸升高，閥門(mén)逐漸打開(kāi)，直至閥前壓力穩定在要求的給定值 ; 閥后壓力微調型自力式壓力微調閥，其初始位置的閥芯在開(kāi)啟位置，當閥后壓力逐漸升高，閥門(mén)逐漸關(guān)閉，直至閥后壓力穩定在要求的給定值。 
　　此外，還有一種自力式差壓 ( 微壓 ) 微調閥，也分為差壓上升閥開(kāi)啟 (K 型 ) 和差壓上升閥關(guān)閉 (B 型 )2 種形式。將自力式差壓微調閥的低壓端通大氣，即變?yōu)樽粤κ轿何⒄{閥。 
　　 1.2 自力式溫度微調閥 
　　自力式溫度微調閥是基于液體受熱體積膨脹的原理工作的。當溫度升高時(shí)，溫包內工作液體積急劇增大，使密封容室的壓力增高，壓迫波紋管向上移動(dòng)，推動(dòng)彈簧向上位移，從而使推桿、閥芯也向上運動(dòng)，關(guān)小閥門(mén)，使被調介質(zhì)溫度向設定值方向靠攏，閥芯便停留在新的位置上，即閥芯的位移正比于被測溫度的變化量，形成一定的比例微調特性。 
　　自力式溫度微調閥可分為溫度升高閥開(kāi)啟 (K 型，用于冷卻微調 ) 和溫度升高閥關(guān)閉 (B 型，用于加熱微調 )2 種形式。 
　　 1.3 自力式流量微調閥 
　　自力式流量微調閥 ( 亦稱(chēng)流量限制器，或稱(chēng)恒流量微調閥 ) 是具有恒流量功能的微調閥，它是將自力式的壓差控制裝置和流量微調裝置組合而成的閥門(mén)，其工作原理：用壓差控制裝置控制并穩定流量微調裝置前后的壓差，從而使閥門(mén)前后的壓差大于恒流啟動(dòng)值之后，通過(guò)的流量不再隨閥門(mén)前后的壓差而變化，在壓差控制的范圍內，通過(guò)閥門(mén)某一開(kāi)度的流量能夠自動(dòng)保持恒定，流量的變化只需微調閥門(mén)開(kāi)度即可實(shí)現，與閥門(mén)前后的壓差無(wú)關(guān)。 
　　自力式流量微調閥在城市集中供暖或中央空調的循環(huán)水管網(wǎng)系統中應用廣泛。 
　　此外，自力式微調閥的閥體有單座、雙座及套筒 3 種形式 ; 閥蓋有標準型、加長(cháng)型和散熱型 ( 適合溫度 350~550℃ 工況 ); 執行機構有膜片式 ( 普通膜片、增強膜片和金屬膜片 ) 和活塞式 2 種。 
　　自力式微調閥一般采用快開(kāi)流量特性。 
　　 2 自力式微調閥的選用 
　　自力式微調閥在自控系統中，既是可調的節流元件，又是承受一定溫度、壓力的容器。所以在選用時(shí)，既要考慮其適用性，又要保證**可靠。 
　　 2.1 選用的一般原則 
　　具體選用時(shí)，應根據被調介質(zhì)的種類(lèi)、性質(zhì)、溫度、壓力及工藝要求的其他條件，遵循以下的選用原則：閥的結構形式應能滿(mǎn)足介質(zhì)溫度、壓力、流動(dòng)性、腐蝕性、控制范圍以及嚴密性要求 ; 閥的材料應能滿(mǎn)足介質(zhì)溫度、壓力、腐蝕性要求 ; 閥的額定流量系數及口徑應能滿(mǎn)足工藝的流量要求 ; 閥的允許壓差應能滿(mǎn)足現場(chǎng)實(shí)際壓差的要求 ; 閥的實(shí)際使用條件應與計算選用時(shí)考慮的相一致。 
　　 2.2 材料及使用溫度的選用 
　　選用材料時(shí)，主要考慮材料的強度、硬度、耐腐蝕及高溫、低溫的特性，首先應滿(mǎn)足自力式微調閥的**可靠，其次是使用的性能、壽命和經(jīng)濟性。在滿(mǎn)足使用要求的前提下，應盡量選用便宜、易得的材料。一般情況下，閥體和閥蓋可選用多種材料制造 ( 如：灰鑄鐵、球墨鑄鐵、鑄鋼及鑄不銹鋼 ) 。而閥內組件一般用不銹鋼材料制造。 
　　 2.3 公稱(chēng)壓力及壓差的選用 
　　根據工藝介質(zhì)的*大工作壓力來(lái)選用微調閥的公稱(chēng)壓力時(shí)，必須對照工藝溫度條件綜合選用，因為公稱(chēng)壓力是在一定基準溫度下依據強度條件定出。一旦工作溫度超過(guò)了基準溫度，其允許的*大工作壓力必定低于公稱(chēng)壓力，這一點(diǎn)應該引起足夠的重視。 
　　除了注意選定微調閥公稱(chēng)壓力外，在選用時(shí)，還應從推力角度出發(fā)，考慮微調閥能否正常工作的問(wèn)題。用特征數值表達就是允許壓差是否大于*大工作壓差。因此，在選用時(shí)，要使*大工作壓差小于閥的允許壓差。 
　　 2.4 流量系數計算 
　　流量系數 Kv( 或稱(chēng)流通能力 ) ，是微調閥的重要參數。它反映流體通過(guò)微調閥的能力，亦即反映微調閥的容量。根據計算出的流量系數 Kv 值的大小，選用閥的額定流量系數 Kvs ，就可以確定微調閥的公稱(chēng)通徑。如果選用的額定流量系數過(guò)大，就會(huì )使微調閥經(jīng)常工作在小開(kāi)度的情況下，影響控制質(zhì)量，引起振蕩和噪音，縮短閥的使用壽命。相反，如果選用的額定流量系數過(guò)小，則會(huì )使微調閥的開(kāi)度過(guò)大，閥門(mén)超負荷運行，不能滿(mǎn)足流量要求，容易出現事故，造成不必要的浪費。為了合理選用微調閥的尺寸，必須正確計算微調閥的流量系數 Kv 值。 
　　微調閥的額定流量系數 Kvs 定義：在規定條件下，即閥的兩端壓差為 100kPa ，流體密度為 1g/cm3 時(shí)，額定行程時(shí)流經(jīng)微調閥的流量是以立方米每小時(shí)或噸每小時(shí)計的流量數。