上海滬工閥門廠（集團(tuán)）有限公司

引言

隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快，自動(dòng)儀表領(lǐng)域也在與日俱新、突飛猛進(jìn)。檢測(cè)、傳感、變送器從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從普通到智能，測(cè)量精度已達(dá)到目前的 0.075%。控制器也由原來(lái)的常規(guī)調(diào)節(jié)器發(fā)展到智能型、可編程型、PLC、DCS 及現(xiàn)場(chǎng)總線型。從控制回路來(lái)看，傳感、變送、控制等幾大部分的迅速發(fā)展極大地推動(dòng)了控制系統(tǒng)的發(fā)展。但是，執(zhí)行器部分的發(fā)展滯后于前兩者也是不爭(zhēng)的事實(shí)，這就反過(guò)來(lái)束縛了整個(gè)控制系統(tǒng)的整體性能的提升。就如一個(gè)人，感覺(jué)、反應(yīng)十分靈敏，大腦也非常聰明，可手腳卻不靈便，終究不是一個(gè)完美的人。

當(dāng)然，執(zhí)行器部分也在不斷地進(jìn)步、提高，各種新型的閥門層出不窮，令人欣慰。如何選好、維護(hù)好自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，已成為控制系統(tǒng)能否可靠運(yùn)行、達(dá)到或提高調(diào)節(jié)品質(zhì)的至關(guān)重要的一環(huán)。

一、調(diào)節(jié)閥的種類及特點(diǎn)

調(diào)節(jié)閥按照動(dòng)力源的不同可分為氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、液動(dòng)調(diào)節(jié)閥以及自力式調(diào)節(jié)閥等。按照動(dòng)作開(kāi)關(guān)方式不同，可分為直行程調(diào)節(jié)閥、旋轉(zhuǎn)類調(diào)節(jié)閥等。在氣、液動(dòng)調(diào)節(jié)閥中，按執(zhí)行機(jī)構(gòu)不同，又有氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥、氣缸式調(diào)節(jié)或切斷閥等。按照適用溫度不同，又有常溫型、中溫型、高溫型或低溫型調(diào)節(jié)閥。按照適用壓力不同，又有常壓型、中高壓型等。按照閥的動(dòng)作不同，又有調(diào)節(jié)型、切斷型等。調(diào)節(jié)閥種類繁多龐雜，各有自己的應(yīng)用特色，如球閥具有切斷動(dòng)作快、自清潔作用、泄漏量很小、流通量大、壓損小等優(yōu)點(diǎn)，但它的調(diào)節(jié)特性卻較差，盡管 V 型球閥可以用來(lái)調(diào)節(jié)。蝶閥適用于大口徑、大流量、低壓差場(chǎng)合，但其泄漏量大，低開(kāi)度下動(dòng)作有跳躍現(xiàn)象等。單座閥調(diào)節(jié)特性好，泄漏量小，但不耐大壓差，抗不平衡能力差，閥芯易磨損等缺點(diǎn)也較常見(jiàn)。

由此可見(jiàn)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)特性的好壞，一個(gè)很關(guān)鍵的因素在于如何選擇一個(gè)合適的調(diào)節(jié)閥，選擇不當(dāng)，極易造成整個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)的變壞，甚至無(wú)法正常調(diào)節(jié)。

二、調(diào)節(jié)閥選型的基本原則

調(diào)節(jié)閥的選型工作是一項(xiàng)綜合判斷、兼顧局部與整體，達(dá)到系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)盡可能最佳的重要的工作，既要考慮工作條件環(huán)境、閥門結(jié)構(gòu)類型、流量特性、財(cái)政等因素，又要考慮盡可能使整個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)處于最佳的控制狀態(tài)。

實(shí)踐中，選型的一般原則如下：

一、口徑與 CV 值計(jì)算

這是調(diào)節(jié)閥選型的前提與基礎(chǔ)，公稱通徑的選擇，主要是考慮最大 CV 值、額定 CV 值、可調(diào)范圍、調(diào)節(jié)余量等幾個(gè)因素。一般掌握的原則是盡可能使正常調(diào)解時(shí)閥門開(kāi)度在 30~80% 之間，調(diào)節(jié)較理想。

CV 值計(jì)算時(shí)，考慮最大 CV 值等百分比在 90~95% 作為最大 CV 值，最小 CV 值建議在 10~20% 的開(kāi)度確定。

二、流量特性與閥芯的選擇

1、流量特性的選擇

基本原則是使流量特性與調(diào)節(jié)對(duì)象特性和調(diào)節(jié)器的特性相反，以利于整個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的綜合特性接近線性。

一般有兩種：線性特性與等百分比特性。

前者適用于：

1. 系統(tǒng)壓損大部分分配于閥上
2. 壓差變化小
3. 可調(diào)范圍要求小的場(chǎng)合

后者適用于：

1. 可調(diào)范圍大的場(chǎng)合
2. 管道壓損大
3. 閥壓差變化大

大多數(shù)場(chǎng)合可選用等百分比特性。

2、閥芯的選擇

一般有：柱塞形、套筒形、V 形、旋轉(zhuǎn)形、快開(kāi)形等。

柱塞形調(diào)節(jié)特性良好，套筒形可降低閥噪音，抗不平衡能力強(qiáng)，而快開(kāi)形則不宜有太大的壓差。這幾方面要綜合考慮工藝介質(zhì)條件、環(huán)境條件等因素而決定。

三、管道連接形式選擇

一般按照工藝管道連接標(biāo)準(zhǔn)而定。如：1″ 以下的管道多為螺紋連接，中低壓的一般用平法蘭，高壓、高溫的一般用凹凸法蘭或梯形槽法蘭，特殊的還有對(duì)焊、套焊法蘭等。

四、上閥蓋的選型

主要根據(jù)溫度及密封性要求，有常溫、中溫、高低溫型以及波紋管密封、多重密封型等。

五、填料的選擇

要根據(jù)密封性高，摩擦系數(shù)小的要求決定。如大真空條件下，可以將 V 型四氟乙烯填料反裝，以免吸入空氣，低溫條件下或易燃易爆氣體條件下，一般將多種填料組合使用較好。

六、調(diào)節(jié)閥材料選擇

1、閥體材質(zhì)

考慮流體對(duì)閥體的沖刷、腐蝕、空化、氣蝕等的影響而決定。以及高溫、低溫等的材料選擇。高溫情況下，一般要求所選擇材料中含有鉻、鎳、鉬等元素。低溫條件下，一般選用奧體氏不銹鋼等材質(zhì)。

2、閥內(nèi)組件材質(zhì)

為防止空化、氣蝕、顆粒沖刷等，一般要經(jīng)過(guò)硬化處理。為防止腐蝕，應(yīng)考慮選用防腐材料或進(jìn)行襯里。

七、執(zhí)行機(jī)構(gòu)選擇

無(wú)論如何選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)，均應(yīng)考慮滿足以下要求：

1. 足夠的輸出力矩，能克服軸向的不平衡力
2. 滿足行程需要
3. 足夠的閥座密封壓力
4. 動(dòng)作時(shí)間滿足工藝要求

八、閥門附件的選擇

可根據(jù)具體情況而定，如配用閥門定位器、電氣轉(zhuǎn)換器、電磁閥、行程開(kāi)關(guān)、保位閥等。

三、調(diào)節(jié)閥的維護(hù)

調(diào)節(jié)閥的維護(hù)常常被人們所忽視，由于維護(hù)不當(dāng)或不到位或不維護(hù)，造成整個(gè)控制系統(tǒng)失靈的事故時(shí)有發(fā)生，其實(shí)調(diào)節(jié)閥也是儀表的一種，必須重視它的維護(hù)工作，才能保證調(diào)節(jié)系統(tǒng)的正常、可靠有效運(yùn)行，提出以下維護(hù)注意事項(xiàng)。

目前，我們一般所進(jìn)行的有以下三種維護(hù)方式：

1. 被動(dòng)性維護(hù)——事故發(fā)生后才去維護(hù)，其實(shí)是維修；
2. 預(yù)防性維護(hù)——按照經(jīng)驗(yàn)或計(jì)劃定時(shí)定點(diǎn)維護(hù)；
3. 預(yù)測(cè)性維護(hù)——采用具有先進(jìn)科技成分的非侵入式診斷測(cè)試及評(píng)估裝置或用智能儀表等進(jìn)行維護(hù)，如有些國(guó)外大廠采用的智能診斷技術(shù)的定位器。

維護(hù)時(shí)重點(diǎn)應(yīng)考慮以下部位：

1. 閥桿填料部分。應(yīng)經(jīng)常檢查是否有泄漏、損壞、變形等，如發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時(shí)更換。
2. 行程。經(jīng)常檢查行程是否到位或是否有死區(qū)，有無(wú)內(nèi)漏或喘振等。
3. 執(zhí)行機(jī)構(gòu)。是否完好，無(wú)泄漏點(diǎn)，無(wú)串氣等。
4. 閥門定位器等附件。是否完好，輸入輸出壓力是否在規(guī)定的范圍內(nèi)，線性度如何等等。

總之，自動(dòng)調(diào)節(jié)閥作為整個(gè)控制系統(tǒng)的重要一部分，其工作狀態(tài)好壞直接影響系統(tǒng)的調(diào)節(jié)質(zhì)量。選好、用好、管好它是每個(gè)自動(dòng)控制部門、人員的一項(xiàng)重要工作。