氟塑料衬里调节阀是阀门行业根据防腐蚀工业管道的需要而研发的高新技术产品。
氟塑料衬里调节阀主要用于调节含有腐蚀性介质的流量、压力温度和液位。根据调节部位信号,自动调节开度,从而达到腐蚀性介质流量、压力、温度和液位的调节。
随着自动化程度的不断提高,氟塑料衬里调节阀在设备和管道控制中发挥着越来越重要的作用。氟塑料衬里调节阀成为防腐蚀工业管道控制系统中*执行元件,通过接收调节控制单元输出的控制信号,借助动力操作去改变流体的诸要素,所以调节阀 也称为控制阀。调节阀的驱动装置通常采用电动、气动和液动。
氟塑料衬里调节阀直接应用于各种防腐蚀工业管道和设备上,其质量和可靠性不仅影响调节品质,而且还涉及系统的安全,维护人员安全和环境污染等重大问题。
调节阀在我国通用机械产品中属仪表行业,由于其越来越重要的作用,几乎在工业管道中无处不在, 而氟塑料衬里调节阀又有其自身的特性,所以本节中仍将其列入,并做一般介绍。对于驱动装置和控制部分,本文不予叙述,请参阅第15章。
(1)氟塑料衬里调节阀性能参数
①调节阀技术参数
公称尺寸 DiV20〜200
公称压力 PN6〜16
工作温度 一 29〜150°C
流量特性 线性、等百分比
输入信号范围 气信号:标准20〜lOOkPa
电信号:4〜20mA 作用方式 正作用或反作用(气开或气关,电开或电关)
泄漏量 <±0.01% (或零泄漏)
固有可调比 30:1
基本误差 <±8%
额定流量系数误差 <±10% (Kv<5时士 15%)
产品使用环境温度一29〜150°C
②氟塑料衬里调节阀阀体主要材料和适用介质氟塑料衬里调节阀所使用的壳体材料主要有碳钢和不锈钢,衬里材料主要有PTFE、FEP、PFA等。
适用的介质主要是各种酸碱类化学物质、有机溶剂等。
③氟塑料衬里调节阀的流量特性是指在调节阀进出口压差固定不变的情况下的流量特性,有直线、等百分比、抛物线及快幵四种特性(表19-3)。 氟塑料衬里调节阀,通常应用zui多的是直线流量特性 (图19-12)和等百分比流量特性(图19-13)。
(2)氟塑料衬里调节阀结构
调节阀结构形式很多,受氟塑料材料和衬里工艺的限制,氟塑料衬里调节阀结构形式目前国内只有直行程单座球芯截止型氟塑料衬里调节阀与直行程隔膜阀型氟塑料衬里调节阀两种,角行程球阀形、蝶阀形、旋塞形氟塑料衬里调节阀相信不久也会问世。
目前常见的有气动单座氟塑料衬里调节阀与电动单座氟塑料衬里调节阀。
防腐蚀工业管道上用的氟塑料衬里调节阀主要由阀体、阀盖、阀瓣、阀座、阀杆等组成,见图19-14。 根据阀瓣调节的方式分直行程式和角行程式两种。
①直行程式调节阀流量是靠阀瓣在阀座中做垂直移动时,改变阀座流通面积来进行调节的。阀门的开、关由电动执行机构或气动、液动机构控制。属这类结构的有:单座调节阀、笼式调节阀、双座调节 阀、套筒调节阀、三通调节阀、角形调节阀、隔膜调节阀等。
氟塑料衬里调节阀目前只有直行程单座调节阀—种。
②角行程式调节阀阀门的流量调节借圆筒形的阀瓣相对阀座回转,改变阀瓣上窗口面积来实现。 阀门的开关范围,由阀门上方的开度指示板指示,指
流量特性 | 性 质 | 特 点 |
直线 | 调节阀的相对流量与相对开度呈直线关系,即单位相对行程变化引起的相对流量变 化是一个常数 | ①小开度时,流量变化大,而大开度时流量变化小 ②小负荷时,调节性能过于灵敏而产生振荡,大负荷时调节迟缓而不及时 ③适应能力较差 |
等白分比 | 单位相对行程的变化引起的相对流量变 化与此点的相对流量成正比,即调节阀的放 大系数是变化的,它随相对流量的增大而增 大。等百分比流量特性也称对数流量特性 | ①单位行稈变化引起流量变化的百分率是相等的 ②在全行程范围内工作都较平稳,尤其在大开度时, 放大倍数也大,工作更为灵敏有效 ③应用广泛,适应性强 |
抛物线 | 特性介于直线特性与等百分比特性之间, 使用上常以等百分比特性代之 | ①特性介于直线特性与等百分比特性之间 ②调节性能较理想,但阀瓣加工较困难 |
快开 | 在阀行程较小时,流量就有比较大的增力D,很快达zui大 | ①在小开度时流量已很大,随着行程的增大,流量很快达到zui大 ②一般用于双位调节和程序控制 |
示针所指示的开关范围与阀门的开关范围相一致。属于这类结构的有:蝶形调节阀、球形调节阀、偏心旋转调节阀等。
氟塑料衬里角行程式调节阀市场上目前还未见。
③常用氟塑料衬里调节阀的特点
a. 单座调节阀,见图19-14。阀体由于只有一个阀芯和阀座,容易保证密封。泄漏量为0.01% X KvL/h,不平衡推力大,允许压差小,它适用于压差不大,泄漏量要求较严,在干净流体介质上使用。 流量特性为直线、等百分比特性。
b. 带波纹管的单座调节阀(图19-15),只有一个阀芯和阀座,阀芯与波纹管连接一体,保证腐蚀性介质在调节过程中不会从阀杆与填料之间外泄。泄漏量为零,它适用于压差不大,泄漏量要严格、洁净流体上使用。流量特性为直线、等百分比特性。
(3)氟塑料衬里调节阀的特点与选用
①氟塑料衬里调节阀的特点氟塑料衬里调节阀zui显著的特点是其优异的耐腐蚀性与良好的密封性,可安装于要求严格的防腐蚀工业管道上,特别适用于有毒、易挥发的气体与液体介质的过程控制。但不适用于压差过大、有负压的工业管道。常用的气动直行程单座氟塑料衬里调节阀的允许压差见表19-4。
②氟塑料衬里调节阀的选用与常规非衬里调节阀的选用基本相同。首先应了解各种类型调节阀的结构特点、适用范围、使用功能等。如结构类型、公称尺寸、压力温度等级、管道连接、上阀盖类型、流量特性、材料及执行机构等,还必须弄清控制过程中各工艺参数、调节仪表等基本条件,做到有的放矢, 以满足防腐蚀工业管道中工艺流程控制的需要,确保高品质、安全、稳定、可靠、长期运行。还要注意其经济性能的适配,可从以下几点着手。
a. 流量、压力调节系统:反应速度快的选用等百分比流量特性。
b. 温度、液位调节系统:反映滞后的应选用直线(性)流量特性。
c. 流通能力:同口径调节阀的流量系数“Kv 值”越大越好,阀阻力损失小、流通能力大。
d. 如流体介质有毒、有害、易造成人员伤害时: 应考虑选用波纹管密封的调节阀(无填料阀),严密无泄漏。
e. 关闭泄漏量方面:要求关闭严密的,常温低压阀选用软密封型调节切断阀(零泄漏量)。
f. 再从工艺流程运行安全方面考虑:要求阀门在事故状况下开或关的,应选用气动单作用的或气动薄膜式的调节阀。如气动薄膜正作用调节阀,在失气状态, 阀门全开(或全关闭),以保证工艺流程系统安全。
③氟塑料衬里调节阀的选用调节阀的型号编制方法不同于通用阀门的型号编制方法(JB/T 308), 现有的型号编制方法不能满足工业发展的需要。因此,很多生产商自行编制调节阀型号编号方法。
用户在订货选型时,为了表述清楚,不致含混, 可提出下列工艺参数,由生产商帮助选型。
•产品位号;
•产品型号、名称;
•公称尺寸和阀座直径;
•公称压力或压力等级;
•法兰连接类型(法兰、焊接、螺纹
•流量系数Cv或1<^值;
•流量特性;
•工作温度范围;
•阀体、阀内组件材料;
•执行机构型号、行程、弹簧范围;
•阀作用类型(气开、气关
•’电开、电关
•是否配用阀门定位器及所要求的输入信号;
•附件(手动机构、保位阀、电磁阀,空气过滤减压阀,行程幵关等);
•电动调节阀应提出是否配用伺服放大器、操作器。
公称尺寸DN | 20 | 20 | 20 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 |
阀座直径/mm | 10 | 12 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 |
允许压差/kPa | 5.3 | 3.7 | 2.3 | 1.3 | 0.8 | 0.5 | 0. 5 | 0.3 | 0. 25 | 0.2 | 0. 12 | 0. 12 | 0. 08 | 0. 05 |