控制阀的选型考虑与日常维护

                              如何选择正确的控制阀、以及如何在日常运行中进行正确的维护，需要从诸多角度加以考虑。本文将就上述问题加以论述。
                                  控制阀在工业流体控制中得到了日益广泛的应用。控制阀与气动或电动控制系统结合,
                              对工艺过程中的流量、压力、温度、液位、湿度等工艺参数进行远程自动控制,在当今高度自动化的生产装置中正发挥着重要作用。在过程参数给定的前提下,
                              如何选择正确的控制阀、以及如何在日常运行中进行正确的维护，需要考虑诸多因素。
                                  选择阀门流量特性
                                  各种控制阀都有其特有的流量特性, 即在给定压差下, 阀门开度变化和通过阀门的流量变化之间的关系, 如图1所示。对在自动控制中应用最广泛的两通单座球形阀而言, 有三种常见的基本的流量特性: 快开、线性、等百分比。 

                             快开流量特性的阀门, 在很小的阀门开度时可以达到很大的流量。例如40%的开度可以达到阀门最大流量的65%~90%. 这种流量特性适合于流体的开/关控制。线性流量特性的阀门, 在恒定压力下, 通过阀门的流量变化与阀门开度变化成正比。如25%的阀门开度可通过阀门最大流量的25%。这种流动特性的阀门适用于压差恒定的流量控制,主要是水系统。同样也适用于系统要求恒定体积和压力分配的三通阀。等百分比流量特性的阀门, 要求阀门开度的增加引起流量的改变与改变前相比,以恒定的百分比增加（表1）。

                                  
                              等百分比流量特性的阀门适用大多数的控制应用，在小开度时，调节平缓；在大开度时，调节比较灵敏。对蒸汽和气体系统可以达到相当准确的控制效果，特别适用于小负荷时的精确控制。
                                  确定控制阀大小
                                 
                              控制阀的口径选择主要由流量系数来决定。因此在确定控制阀的大小时，首先要计算阀门流量系数——Kv值。在选择一个合适大小的控制阀时,
                              必须先知道实际需要的流通能力即Kv值, 再根据标准的阀门的最大流通能力Kvs值选择合适的阀门,
                              阀门Kvs值必须大于实际Kv值。在实际选择控制阀时, 有时不能得到全部参数，如不知道控制阀的压差,
                              可预先作一个估算, 一般水通过控制阀的压差取 10～15 kPa之间。另外,
                              Kv值也可通过图表查得,
                              或用计算机选型软件计算。一般计算得到的Kv值要求落在阀门额定Kv值的60%~65%附近。或在最小和最大流量时阀门行程在15% ~85%之间。
                                  控制阀所需的压力等级和阀体材料
                                  控制阀阀体的设计和材质必须满足所安装过程应用的压力要求。目前大多数工业应用中都使用PN
                              压力等级的阀体,
                              在特殊行业如石油化工（OPC）中要求ANSI等级的阀体。PN压力等级是指阀门在120℃的温度时所能承受的最大压力。例如PN40表示阀门在120℃
                              时所能承受的最大压力为40bar g。如果温度更高, 允许使用的压力降低。（图2）

                                 
                              阀体材质的选择通常是以流动介质的压力、温度、腐蚀性和冲刷性为依据的。大多数的控制阀应用场合需要处理在合理的压力和温度下腐蚀性相对不太强的流体。因此铸铁和铸钢是最经常使用的阀体材料。控制介质是选择阀门材质的重要因素。如用于洁净蒸汽系统的阀门,
                              就要求316L不锈钢材质。
                                 
                              值得注意的是，材料的种类在阀体的压力设计中起着重要的作用。不同压力等级的阀门，所要求的制造材质也不同。有时，阀体的连接方式也与阀体的压力等级设计有关。例如，球墨铸铁(SG)的阀门有PN16等级，也有PN25等级。
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