調節閥應用中技術問題的探討

本文主要論述了調節閥應用中需要注意的幾個技術方面的問題，并結合實際提出了合理的建議。

1 序言

隨著科技進步，在生產過程自動化中，用來控制流體流量的調節閥已遍及各個行業。對于熱力、化工過程控制系統，作為最終控制過程介質各項質量及安全生產指標的調節閥，它在穩定生產、優化控制、維護及檢修成本控制等方面都起著舉足輕重的作用。由于調節閥是通過改變節流方式來控制流量的，所以它既是一種有效的調節手段，同時又是一個會產生節流能耗的部件。以化工廠為例，隨著裝置高負荷運行，調節閥的腐蝕、沖刷、磨損、振動、內漏等問題不斷發生，從而導致調節閥的使用壽命縮短、工作可靠性下降、進而引起工藝系統和裝置的生產效率大幅度下降，嚴重時可以導致全線停車。這在如今視質量和效益為生命的企業管理中尤為重要和緊迫。對此，如何選擇和安裝好調節閥，使調節閥在一個高水平狀態下運行將是一個很關鍵的問題。選擇調節閥時，首先要收集完整的工藝流體的物理特性參數與調節閥的工作條件，主要有流體的成份、溫度、密度、粘度、正常流量、最大流量、最小流量、最大流量與最小流量下的進出口壓力、最大切斷壓差等。在對調節閥具體選型確定前，還必須充分掌握和確定調節閥本身的結構、形式、材料等方面的特點，而技術方面主要考慮流量特性、壓降、閃蒸、氣蝕、噪音等問題。

2 如何選擇流量特性

調節閥的流量特性是指介質流過閥的相對流量與相對位移間的關系，[1]數學表達式如下：

Q/Qmax=f（l/L）

式中Q/Qmax為相對流量，為調節閥在某一開度時流量Q與全開流量Qmax之比；l/L為相對位移，為調節閥在某一開度時伐芯位移l與全開位移L之比。

選擇的總體原則是調節閥的流量特性應與調節對象特性及調節器特性相反，這樣可使調節系統的綜合特性接近于線性。選擇通常在工藝系統要求下進行，但是還要考慮很多實際情況，現分別加以說明。

(1) 直線性流量調節閥

直線性流量特性是指調節閥的相對流量與相對位移成直線關系即單位位移變化所引起的流量變化是常數。選用直線性流量特性閥的場合一般為：① 差壓變化小，幾乎恒定；② 工藝系統主要參數的變化呈線性；③ 系統壓力損失大部分分配在調節閥上（改變開度，閥上差壓變化相對較小）；④ 外部干擾小，給定值變化小，可調范圍要求小的場合。