控制阀选型方法介绍

控制阀选型方法介绍
    在众多的控制应用场合中，阀门是调节阀最重要的附件之一。尤其是对于某个特定的应用场合，如果要选择一个最适用的(或者说最佳的)阀门，那么就应注意考虑下列因素：  
1)阀门能否实现“分程(Split_ranging)”?实现“分程”是否容易、方便?具备“分程”功能就意味着阀门只对输入信号的某个范围(如：4～12mA或0.02～0.06MPaG)有响应。因此，如果能“分程”的话，就可以根据实际需要，只用一个输入信号实现先后控制两台或多台调节阀。  
2)零点和量程的调校是否容易、方便?是不是不用打开盒盖就可以完成零点和量程的调校?但值得注意的是：有时候为了避免不正确的(或非法的)操作，这种随意就可进行调校的方式需要被禁止。  
3)零点和量程的稳定性如何?如果零点和量程容易随着温度、振动、时间或输入压力的变化而产生漂移的话，那么阀门就需要经常地被重新调校，以确保调节阀的行程动作准确无误。  
4)阀门的精度如何?在理想情况下，对应某一输入信号，调节阀的内件(Trim Parts,包括阀芯、阀杆、阀座等)每次都应准确地定位在所要求的位置，而不管行程的方向或者调节阀的内件承受多大的负载。  
5)阀门对空气质量的要求如何?由于只有极少数供气装置能提供满足ISA标准(有关仪表用空气质量的标准：ISA标准F7.3)所规定的空气，因此，对于气动(或电-气)阀门，如果要经受得住现实环境的考验，就必须能承受一定数量的尘埃、水汽和油污。  
6)零点和量程的标定两者是相互影响还是相互独立?如果相互影响，则零点和量程的调校就需要花费更多的时间，这是因为调校人员必须对这两个参数进行反复调整，以便逐步地达到准确的设定。  
7)阀门是否具备“旁路(Bypass)”，可允许输入信号直接作用于调节阀?这种“旁路”有时可简化或者省去执行机构装配设定(Actuator Settings)的校验，如：执行机构的“支座组件(Benchset)设定”和“弹簧座负载(Seat Load)设定”――这是因为在许多情况下，一些气动调节器的气动输出信号与执行机构的“支座组件设定”完全吻合匹配，用不着对其再进行设定(其实，在这种情况下，阀门完全可以省去不用。当然，如果选用了，那么也可利用阀门的“旁路”使气动调节器的气动输出信号直接作用于调节阀)。另外，具备“旁路”有时也可允许在线的对阀门进行有限度的调校或维修维护(即利用阀门的“旁路”使调节阀继续保持正常工作，无须强制调节阀离线)。  
8)阀门的作用是否快速?空气流量(Airflow)愈大(阀门不断的比较输入信号和阀位，并根据它们之间的偏差，调节其本身的输出。如果阀门对这种偏差响应快速，那么单位时间里空气的流动量就大)，调节系统对设定点(Setpoint)和负载变化的响应就愈快――这意味着系统的误差(滞后)愈小，控制品质愈佳。  
9)阀门的频率特性(或称频率响应，Frequency Response――即G(jω)，系统对正弦输入的稳态响应)是什么?一般来说，频率特性愈高(即对频率响应的灵敏度愈高)，控制性能就愈好。但必须注意：频率特性应采用稳定的实验方法(Consistent Test Methods)而非理论方法来确定，并且在评估测定频率特性时，应将阀门和执行机构合并起来考虑。  
10）阀门的最大额定供气压力是多少?例如：有些阀门的最大额定供气压力只标定为501b／in2(即：50psi,lpsi=0.070kgf/cm2≈6.865kPa)，如果执行机构的额定操作压力高于501b／in2，那么阀门就成了执行机构输出推动力的制约因素。  
11)当调节阀与阀门装配组合后，它们的定位分辨率(Positioning Resolution)如何?这对调节系统的控制品质有非常明显的作用，因为分辨率越高，调节阀的定位就越接近理想值，因调节阀过调(Overshooting)而造成的波动变化就可以得到扼制，从而最终达到限制被调节量周期性变化的目的。  
12)阀门的正反作用转换是否可行?转换是否容易?有时这个功能是必要的。例如，要把一个“信号增加――阀门关”的方式改为“信号增加――阀门开”的方式，就可使用阀门的正反作用转换功能。  
13)阀门内部操作和维护的复杂程度如何?众所周知，部件越多，内部操作结构越复杂，对维护(修)人员的培训就越多，而且库存的备品备件就越多。  
14)阀门的稳态耗气量(Steady-state Air Consumption)是多少?对于某些工厂装置，这个参数很关键，而且可能是一个限制因素。  
15)当然，在评价和选用阀门时，其他因素也应考虑。譬如：阀门的反馈连杆机构(Feedback Linkage)要能真实的反应阀芯的位置；另外，阀门必须坚固耐用，具备抗环境保护和防腐能力，而且安装连接简易方便。  
我国水电站和泵站水机磨蚀现状  
       我国河流特点之一含沙量较大，年平均输沙量在1000万t 以上的河流有115条，直接人海泥沙总量达19.4亿 t，其中黄河及其支流上的水电站，都存在或将面临水机磨蚀问题。据天津水利水电勘测设计研究院高级工程师王志高介绍的情况和资料，我国大中型水轮机有泥沙磨蚀的约132台，计1200万kW以上（不包括三峡）；中小水电站总装机容量约2200万kW  
有泥沙磨蚀的电站占30%约660万kW，共1.3万台。另外，引黄河水泵站10万台，约340万kW水泵不同程度地存在泥沙磨蚀危害，困扰着引黄扬水工程的安全运行。水机磨蚀破坏主要表现在检修周期缩短，检修工作量增加，以黄河三门峡水电厂为例，水轮机运行15000h必须扩修，其中4号机运行2年过流部件严重损坏，效率下降8.7%而一般水电站大修期在5年左右。葛洲坝水电站17号机20mm 厚的轮叶出水边磨蚀速度达3.5mm/10000h ,15号机轮叶进水边头部磨蚀速度为4.3mm/10000h.。黄河两岸引黄泵站水泵过流部件一般运行2000~4000h即报废或更换，扬程高的水泵仅运行1000余h便报。

上一篇