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調節閥的選型經驗

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選擇調節閥門 關鍵是要評估動態特性

多年來人們在選擇調節閥時考慮的一直是若干傳統因素,例如壓力額定值、壓力降、流動介質、溫度和成本等。然而,過去10年中情況發生了很大變化,閥門設計取得了不少進展,生產流程的成本效益特性與以前相比已大不相同,這使許多以前在選擇閥門時必須考慮的傳統因素的重要性已經大大削弱了。 

動態特性 

雖然有些傳統因素仍很重要,但它們僅僅偏重于閥的“靜態”性能。實際上它們是在“工作臺”上對閥進行測量所獲得的結果,但這樣的結果很難說明閥門在實際運行條件下將會表現出什么樣的性能。傳統理論認為,仔細調節靜態因素將會使閥(從而也使整個回路)獲得良好的性能。然而,現在我們認識到情況并非總是如此。 
研究人員和生產商進行的成千上萬次性能檢查證明,多達50%的在用閥(其中有許多是通過考慮傳統因素而選擇的)對于優化控制回路性能未能產 生多大效果。后繼研究表明,閥的動態特性對于降低流程易變性起了很重要的作用。在許多關鍵的流程中,不同的閥門降低流程易變性的幅度即使相差1%也能夠大幅度提高生產效率并減少廢物,從而可取得超過100萬美元的經濟效益。很顯然,這樣的經濟效益使我們完全可以否定傳統的做法,即只根據閥的最初購買價格來 決定是否購買。 
其次,傳統的看法總是認為,流程優化的改進總是來自于控制室控制儀表的升級。但是,測試數據表明,在使用相同控制儀表的條件下,閥的動態特性能夠對回路性能產生顯著的影響。如果調節閥的精度只能達到5%,那么,花費大量的錢去配置一套其控制精度可達到0.5%的高級控制儀表系統并不能起到多大作用。 

閥門類型

 在尋找一種與使用場合相匹配的閥門時,首先應考察一下4種基本型式的節流調節閥,即籠式球閥、旋轉浮球閥、偏心閥與蝶形閥。

籠式球閥的調整片形式的種類非常廣泛,因此能夠滿足大多數應用場合的需求,從而使它成為各種閥中的首選。籠式球閥調整片有很多種,包括平衡 調整片、非平衡調整片、彈性座調整片、受約束調整片及全尺寸調整片等。在許多情況下,一種閥體的各種調整片配置是可以互換的。

籠式球閥也有若干缺點。一是該閥的尺寸受到限制(通常為16英寸);二是與同等規格的視線閥(如浮球閥或蝶形閥)相比,其容量比較低;三是售價較高,特別是大口徑的籠式球閥。然而,在降低流程易變性方面,籠式球閥具有優異的性能,常常足以彌補這些缺陷。 

偏心閥比浮球閥的摩擦更小,價格更低。特有的結構設計使其對于流程易變性的控制更精確。這一點從Fisher公司的新產品BV500可見一斑。除此之外,偏心閥的優缺點與浮球閥相差不大。 

按閥的性能來衡量,蝶形閥屬于低檔閥。蝶形閥的流量大,價格最便宜,而且有多種不同的口徑。但是,蝶形閥的特性曲線只有等比例特性曲線一種,這就大大限制了蝶形閥降低流程易變性的性能。由于這一原因,蝶形閥只能用于負載固定不變的場合中。雖然蝶形閥有多種不同的口徑,并且可以用大多數鑄合 金來制造,但蝶形閥不符合ANSI關于面對面尺寸的要求,也不適用于易起空泡的流體或噪聲較大等場合。

 

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