單座調節閥的結構:
如圖(1-1)所示,單座調節閥有一個閥芯和一個閥座。直通單座調節閥由閥體、閥座、閥芯、導向套、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,當執行機構作直線位移時,通過閥桿帶動閥芯移動。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,并在閥芯移動時,改變流體的流通面積,從而改變操縱變量,實現調節流體流量的功能。
圖1-1中的閥芯導向采用頂導向結構的調節閥,采用球形閥體,具有結構緊湊、調節精度高、壓降損失小、流量特性精確、導向面積大、防振動等優點。
單座調節閥其特點如下:
1、泄漏量小,小于閥額定容量的0.01%,容易實現嚴格的密封和切斷,符合ANSI B16.104-1976Ⅳ級
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、電動執行機構,整機輸出力大、動作靈敏、可調范圍大、維護方便,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。
單座調節閥結構特點及使用場合
單座調節閥的閥體內只有一個閥芯和一個閥座。特點是泄漏量小,易于保證密封。結構上有調節型和切斷型。它們的區別在于閥芯的形狀不同。調節型閥芯的形狀為V型閥芯;切斷型閥芯的形狀為平板形或錐形,它的另一個特點是介質對閥芯的作用力大,即不平衡力大,特別是在高壓差、大口徑的情況下更為嚴重,所以僅適用于低壓差的場合。否則應適當選擇推力大的執行機構,或配以閥門定位器。 廣泛應用于電力、化工、石油、輕紡、造紙等行業。
單座調節閥選型指南:
1、選擇驅動方式
依據工況通常單座閥有兩種驅動方式選擇。一種是電動、另外一種是氣動。
如果現場有電源AC220V或者AC380V 電源。首選電動執行機構,根據閥體口徑和壓力計算出來的扭矩來選擇合適扭矩的電動執行機構。尤其注意必須:根據實際計算出來的扭矩乘以1.2倍的安全系數來選擇適配扭矩的電動執行機構。
如(圖1-2)現場工況不適合電力驅動,(例如:防爆,有氣源)則根據工況選擇氣動執行機構,同樣根據閥體口徑和壓力計算出來的扭矩,來選擇對應扭矩的氣動薄膜式,或者多彈簧結構的氣動執行機構。
2、選擇流量特性
依據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、計算Cv值(Kv值)確認流量系數
a.根據閥前壓力,閥后壓力產生的壓力差,計算出壓差。(例如:閥前PN1.5MPa-閥后PN0.5MPa=PN1.0MPa)
b.根據調節閥計算公式計算出額定Cv值。(給一個調節閥計算公式的站內鏈接)
4、根據流量系數選擇口徑
依據計算出來的流量系數Cv值,選擇適當的口徑。例如CV=100 選擇對應的流量系數的單座閥口徑是:DN25。那么選擇25口徑的閥體。
5、選擇材質
根據管道介質的溫度、和PH值(是否有腐蝕)來確認閥體和閥芯的材質。(例如:常溫中性液體介質,就可選擇鑄鋼閥體和閥芯)
6、選擇密封件
根據介質類型(PH值),介質溫度,來確認選擇適配的密封件。(例如:酸性介質,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
a.根據工控系統的支持的信號選擇適配的信號和定位器。例如:系統支持4-20mA信號。
b.定位器的選擇僅適用于氣動單座閥,電動單座閥的電動執行機構內置控制模塊。根據定位器的結構形式,通常有電子式和機械式兩種。
c.如圖(1-3)電子式定位器,內置控制模塊支持一鍵標定,和各種HART數字信號功能。
d.機械式定位,無數字通訊功能,僅提供模擬信號:4-20mA或 1-10V。