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石化企業(yè)選擇控制閥
上海申弘閥門(mén)有限公司
之前介紹化工安全閥彈簧頻跳解決措施，現(xiàn)在介紹石化企業(yè)選擇控制閥隨著石化企業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，控制閥的選擇及使用顯得尤為重要。在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，控制閥直接控制著工藝介質(zhì)，有些介質(zhì)成分比較復(fù)雜，尤其是高溫、高壓、劇毒、低溫、強(qiáng)腐蝕、易燃、易爆、易滲透、高粘度、易結(jié)晶等特殊情況，若選擇不當(dāng)，往往給生產(chǎn)控制帶來(lái)困難，以致調(diào)節(jié)質(zhì)量下降，甚至造成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。因此對(duì)控制閥的正確選用必須給予高度重視，特別是近階段以來(lái)，一些控制閥生產(chǎn)廠家為了顯示其雄厚的技術(shù)實(shí)力，在產(chǎn)品時(shí)，往往許諾只要提供一些必須的參數(shù)即可滿足用戶要求。這的確給用戶帶來(lái)了很大的便利，用戶因?qū)Ξa(chǎn)品的一些細(xì)節(jié)缺少了解，也不利于以后的維修。
下面筆者根據(jù)自己的工作經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合相關(guān)資料，對(duì)控制閥選型過(guò)程中應(yīng)該注意的幾個(gè)方面給以闡述，希望能對(duì)同行們的控制閥選型工作有所幫助，更好的保證企業(yè)的正常穩(wěn)定生產(chǎn)，同時(shí)也促進(jìn)彼此之間的技術(shù)交流。
根據(jù)工藝條件，選擇合適的結(jié)構(gòu)形式和材質(zhì)
1、石化企業(yè)選擇控制閥如何選擇控制閥的型式
? 控制閥前后壓差較小，要求泄漏量較小，一般可選用單座閥；
? 調(diào)節(jié)低壓差、大流量的氣體，可選用蝶閥；
? 調(diào)節(jié)強(qiáng)腐蝕性流體，可選用隔膜閥；
? 既要求調(diào)節(jié)又要求切斷時(shí)，可選用偏心旋轉(zhuǎn)閥；
? 噪音較大時(shí)可選用套筒閥。
2、如何選擇控制閥的材質(zhì)
? 根據(jù)介質(zhì)的工作壓力、溫度、腐蝕性、氣蝕沖刷是否嚴(yán)重等選材。
? 一般應(yīng)選鑄鋼；
? 使用要求不高時(shí)（+120℃、1.6MPa以下）也可選用鑄鐵；
? 高溫（450-600℃）或低溫（-60-250℃）場(chǎng)合應(yīng)選用1Cr18Ni9Ti；
? 高壓（22-32MPa）場(chǎng)合應(yīng)選用鍛鋼，1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti；
? 強(qiáng)腐蝕介質(zhì)應(yīng)選1Cr18Ni9Ti；
根據(jù)工藝對(duì)象的特點(diǎn)，選擇合適的流量特性
控制閥的流量特性是介質(zhì)流過(guò)控制閥的相對(duì)流量與相對(duì)位移（控制閥的相對(duì)開(kāi)度）間的關(guān)系，一般來(lái)說(shuō)改變控制閥的閥芯與閥座的流通截面，便可控制流量。但實(shí)際上由于多種因素的影響，如在截流面積變化的同時(shí)，還發(fā)生閥前后壓差的變化，而壓差的變化又將引起流量的變化。
在閥前后壓差保持不變時(shí)，控制閥的流量特性稱(chēng)為理想流量特性；控制閥的結(jié)構(gòu)特性是指閥芯位移與流體流通截面積之間的關(guān)系，它純粹由閥芯大小和幾何形狀決定，與控制閥幾何形狀有關(guān)外，還考慮了在壓差不變的情況下流量系數(shù)的影響，因此，控制閥的理想流量特性與結(jié)構(gòu)特性是不同的。理性流量特性主要由線性、等百分比、拋物線及快開(kāi)四種。在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用過(guò)程中，控制閥前后壓差總是變化的，這時(shí)的流量特性稱(chēng)為工作流量特性，因?yàn)榭刂崎y往往和工藝設(shè)備串聯(lián)或并聯(lián)使用，流量因阻力損失的變化而變化，在實(shí)際工作中因閥前后壓差的變化而使理想流量特性畸變成工作特性。
控制閥的理想流量特性，在生產(chǎn)中常用的是直線、等百分比、快開(kāi)三種，拋物線流量特性介于直線與等百分比之間，一般可用等百分比來(lái)代替，而快開(kāi)特性主要用于二位式調(diào)節(jié)及程序控制中。因此，控制閥的特性選擇是指如何選擇直線和等百分比流量特性。
目前控制閥流量特性的選擇多采用經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則，可從下述幾個(gè)方面考慮：
1、從調(diào)節(jié)系統(tǒng)的質(zhì)量分析
下圖是一個(gè)熱交換器的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，它是由調(diào)節(jié)對(duì)象、變送器、調(diào)節(jié)儀表和控制閥等環(huán)節(jié)組成。K1變送器的放大系數(shù)，K2調(diào)節(jié)儀表的放大系數(shù)，K3執(zhí)行機(jī)構(gòu)的放大系數(shù)，K4控制閥的放大系數(shù)，K5調(diào)節(jié)對(duì)象的放大系數(shù)。很明顯，系統(tǒng)的總放大系數(shù)K為：K=K1*K2*K3*K4*K5
K1、K2、K3、K4、K5分別為變送器、調(diào)節(jié)儀表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制閥、調(diào)節(jié)對(duì)象的放大系數(shù)，在負(fù)荷變動(dòng)的情況下，為使調(diào)節(jié)系統(tǒng)仍能保持預(yù)定的品質(zhì)指標(biāo)；則希望總的放大系數(shù)在調(diào)節(jié)系統(tǒng)的整個(gè)操作范圍內(nèi)保持不變。通常，變送器、調(diào)節(jié)器（已整定好）和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的放大系數(shù)是一個(gè)常數(shù)，但調(diào)節(jié)對(duì)象的放大系數(shù)卻總是隨著操作條件變化而變化，所以對(duì)象的特性往往是非線性的。因此，適當(dāng)選擇控制閥的特性，以閥的放大系數(shù)的變化來(lái)補(bǔ)償調(diào)節(jié)對(duì)象放大系數(shù)的變化，而使系統(tǒng)的總放大系數(shù)保持不變或近似不變，從而提高調(diào)節(jié)系統(tǒng)的質(zhì)量。
因此，控制閥流量特性的選擇應(yīng)符合：
K4*K5=常數(shù)
對(duì)于放大系數(shù)隨負(fù)荷的加大而變小的現(xiàn)象，假如選用放大系數(shù)隨負(fù)荷加大而變大的等百分比特性控制閥，便能使兩者相互抵消，合成的結(jié)果，使總放大系數(shù)保持不變，近似于線性。當(dāng)調(diào)節(jié)對(duì)象的放大系數(shù)為線性時(shí)，則應(yīng)采用直線流量特性，使總放大系數(shù)保持不變。
2、從工藝配管情況考慮
控制閥總是與管道、設(shè)備等連在一起使用，由于系統(tǒng)配管情況的不同，配管阻力的存在引起控制閥上壓降的變化，因此，閥的工作流量特性與閥的理想流量特性也有差異。必須根據(jù)系統(tǒng)特點(diǎn)來(lái)選擇希望得到的工作特性，然后再考慮配管情況來(lái)選擇相應(yīng)的理想特性。
控制閥、全部工藝設(shè)備和管路系統(tǒng)上的壓差，稱(chēng)為系統(tǒng)總壓差。控制閥全開(kāi)時(shí)閥前后壓差ΔPmin與系統(tǒng)總壓差ΔP之比稱(chēng)為S值，即
從上表可以看出，當(dāng)S=1-0.6之間時(shí)，所選理想特性與工作特性一致。當(dāng)S=0.6-0.3時(shí)，若要求工作特性是線性的應(yīng)選等百分比，這是因?yàn)槔硐胩匦詾榈劝俜直忍匦缘拈y，當(dāng)S=0.6-0.3時(shí)，經(jīng)畸變的工作特性已經(jīng)接近線性了；當(dāng)要求的工作特性為等百分比時(shí)，那么其理想曲線應(yīng)比它更凹一些，此時(shí)可通過(guò)閥門(mén)定位器凸輪外廓曲線來(lái)補(bǔ)償或采用雙曲線特性來(lái)解決。當(dāng)S<0.3時(shí)，直線特性已嚴(yán)重畸變?yōu)榭扉_(kāi)特性而不利于調(diào)節(jié)，既使是等百分比理想特性，工作特性也已嚴(yán)重偏離理想特性接近于直線特性，雖然仍能進(jìn)行調(diào)節(jié)，但它的調(diào)節(jié)范圍已大大減小，所以一般不希望S值小于0.3。確定阻力比S的大小，應(yīng)從兩個(gè)方面考慮：首先應(yīng)保證調(diào)節(jié)性能，S值越大，工作特性畸變?cè)叫。瑢?duì)調(diào)節(jié)有利；但S越大說(shuō)明調(diào)節(jié)的壓差損失越大，造成不必要的動(dòng)力消耗。一般設(shè)計(jì)時(shí)取S=0.3-0.5之間，對(duì)于高壓系統(tǒng)考慮到節(jié)約動(dòng)力，允許S=0.15。對(duì)于氣體介質(zhì)，因阻力損失較小，一般S值都大于0.5。
3、從負(fù)荷變化情況分析
直線特性控制閥在小開(kāi)度時(shí)流量相對(duì)變化值大，過(guò)于靈敏容易引起振蕩，使閥芯、閥座極易受到破壞，在S值小，負(fù)荷變化大的場(chǎng)合不宜采用。等百分比控制閥的放大系數(shù)隨控制閥行程增加而增加，流量相對(duì)變化值是恒定不變的，因此它對(duì)負(fù)荷波動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性，無(wú)論在滿負(fù)荷或半負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)，都能很好的調(diào)節(jié)；從制造角度來(lái)看也并不困難。在生產(chǎn)過(guò)程中等百分比是應(yīng)用zui廣泛的一種。
根據(jù)工藝操作參數(shù)，選擇合理的控制閥尺寸
當(dāng)我們選定了控制閥的類(lèi)型和特性之后，就可進(jìn)一步?jīng)Q定它的尺寸。流通能力是確定控制閥口徑的重要依據(jù)，從工藝提供數(shù)據(jù)到算出流通能力，直到閥的口徑確定，需經(jīng)以下幾個(gè)步驟：
1、計(jì)算流量的確定
根據(jù)現(xiàn)有的生產(chǎn)能力、設(shè)備負(fù)荷及介質(zhì)狀況來(lái)計(jì)算zui大流量Qmax和zui小流量Qmin 。
在計(jì)算C值時(shí)應(yīng)按zui大流量來(lái)考慮，zui大流量考慮過(guò)多的余量時(shí)，使控制閥口徑偏大；這不但造成經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)，而且更不利的是使控制閥經(jīng)常工作在小開(kāi)度，可調(diào)比減小，調(diào)節(jié)性能變壞，嚴(yán)重時(shí)甚至引起振蕩，因而大大降低了閥的使用壽命。
在選擇zui大流量時(shí)，應(yīng)根據(jù)對(duì)象負(fù)荷的變化及工藝設(shè)備的生產(chǎn)能力來(lái)合理確定。對(duì)于調(diào)節(jié)質(zhì)量高的場(chǎng)合，更應(yīng)以現(xiàn)有的工藝條件來(lái)選擇zui大流量，但也要注意不能片面強(qiáng)調(diào)調(diào)節(jié)質(zhì)量，以致當(dāng)負(fù)荷變化以及當(dāng)現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備經(jīng)過(guò)技改或擴(kuò)建，當(dāng)生產(chǎn)能力稍有提高，控制閥就不能適應(yīng)，即需更換。也就是說(shuō)，應(yīng)當(dāng)兼顧當(dāng)前與今后在一定的范圍內(nèi)擴(kuò)大生產(chǎn)能力這兩方面的因素，然后合理的確定zui大計(jì)算流量。
2、計(jì)算壓差的決定
根據(jù)已選擇控制閥的流量特性及系統(tǒng)特點(diǎn)選擇S值，然后決定計(jì)算壓差。
要使控制閥能起到調(diào)節(jié)作用，就必須在閥前后有一定的壓差，閥上的壓差占整個(gè)系統(tǒng)壓差的比值越大，則調(diào)節(jié)流量特性的畸變就越小，調(diào)節(jié)性能就能得到保證，但是閥前后壓差越大，即閥上的壓力損失越大，所消耗的動(dòng)力越多。因此必須兼顧調(diào)節(jié)性能和動(dòng)力消耗，合理地計(jì)算壓差。系統(tǒng)總壓差是指系統(tǒng)中包括控制閥在內(nèi)的與流量有關(guān)的動(dòng)能損失，如彎頭、管件、節(jié)流裝置、工藝裝置、手動(dòng)閥門(mén)等局部阻力上的壓力損失。選擇控制閥的計(jì)算壓差主要是根據(jù)工藝管路、設(shè)備等組成系統(tǒng)的總壓降大小及變化情況來(lái)選擇，其步驟如下：
? 選擇系統(tǒng)的兩個(gè)恒壓點(diǎn)，把離控制閥前后zui近且壓力基本穩(wěn)定的兩個(gè)設(shè)備作為系統(tǒng)的計(jì)算范圍。計(jì)算系統(tǒng)內(nèi)各項(xiàng)局部阻力（除控制閥外）所引起的壓力損失的總和ΣΔPF ，按zui大流量分別進(jìn)行計(jì)算，并求出它們的總和。選取S值。S值應(yīng)為控制閥全開(kāi)時(shí)閥上壓差ΔPV和系統(tǒng)中壓力損失總和（在zui大流量時(shí)）之比，即
S= ΔPV /(ΔPV+ΣΔPF )
S值一般不希望小于0.3，通常選S=0.3~0.5。對(duì)于高壓系統(tǒng)，考慮到節(jié)約動(dòng)力消耗，允許降低到S=0.15。對(duì)于氣體介質(zhì)，由于阻力損失較小，控制閥上壓差所占的分量較大，一般S值都大于0.5。但在低壓及真空系統(tǒng)中，由于允許壓力損失較小，所以仍在0.3~0.5之間為宜。
? 求取控制閥壓差ΔPV，按求出的ΣΔPF及選定的S值。由下式求出ΔPV即
ΔPV= S*ΣΔPF/(1-S)
考慮到系統(tǒng)設(shè)備中靜壓經(jīng)常波動(dòng)影響閥上壓差的變化，使S值進(jìn)一步下降，如鍋爐給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)，鍋爐壓力波動(dòng)就會(huì)影響控制閥上的壓差變化。此時(shí)計(jì)算壓差還應(yīng)增加系統(tǒng)設(shè)備中靜壓P的5-10%，即ΔPV= S*ΣΔPF/(1-S) +（0.05~0.1）P
這里必須注意，在確定計(jì)算壓差時(shí)，要盡量避免氣蝕和噪音。減小和防止氣蝕，可以從以下幾個(gè)方面考慮：
? 上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有：截止閥,電動(dòng)截止閥 壓差。避免空化氣蝕的zui根本方法，是使控制閥的使用壓差ΔP低于不產(chǎn)生氣蝕的zui大壓差ΔPC。但要做到這一點(diǎn)比較困難。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)閥上壓差ΔP<1.5MPa時(shí)，即使產(chǎn)生氣蝕，但對(duì)材質(zhì)的損壞并不嚴(yán)重，不需要采取什么措施。如果ΔP較高，就要設(shè)法解決氣蝕問(wèn)題。如：增長(zhǎng)節(jié)流通道（把閥芯加長(zhǎng)、閥座加厚）；在閥座密封面上部增設(shè)阻力；減小壓力恢復(fù)程度；削弱氣蝕；也可在閥前、后加裝限流孔板吸收一部分壓降。
? 材料。一般來(lái)說(shuō)材料越強(qiáng)抗氣蝕能力越強(qiáng)，由于氣蝕往往發(fā)生在金屬表面，可在閥芯、閥座、閥桿等處噴鍍或堆焊一層硬質(zhì)金屬，這種方法叫表面硬化處理。采用的材料目前有司太萊合金（一種鈷鉻鎢合金。有Site NO12、NO6）、6YC1合金（一種鈷鉻鎢合金）、硬質(zhì)工具鋼、碳化鎢等，其中以Site NO12應(yīng)用。經(jīng)表面硬化處理后，以?shī)W氏體不銹鋼（SUS304、1Cr18Ni9Ti）為例，可提高耐氣蝕10倍以上。
在氣蝕嚴(yán)重的場(chǎng)合，也可采用整體硬質(zhì)合金的控制閥。
? 采用高壓差防空化控制閥。主要有多級(jí)套筒式、多級(jí)閥芯式、多級(jí)疊板式，均根據(jù)多級(jí)降壓原理制成，用于壓差接近于、高于10MPa的場(chǎng)合。如何減小、防止噪音
一般來(lái)說(shuō)控制閥的噪音，來(lái)源于三個(gè)方向：
? 振動(dòng)噪音。這一類(lèi)噪音由共振引起，有的表現(xiàn)為振動(dòng)強(qiáng)烈噪音不大，有的振動(dòng)弱噪音非常大，有的振動(dòng)和噪音都很大。顯然，消除共振，噪音自然就隨之消失。
? 液體動(dòng)力學(xué)噪音。對(duì)控制閥來(lái)講，空化是主要的液體動(dòng)力學(xué)噪音源。空化氣泡破損產(chǎn)生高速?zèng)_擊，使其局部產(chǎn)生強(qiáng)烈喘流，形成空化噪音。這種噪音發(fā)出咯咯聲，與流體中含有沙石發(fā)出的聲音相似，應(yīng)從防止或減小閃蒸、空化上采取措施。
? 氣體動(dòng)力學(xué)噪音。當(dāng)壓縮流體通過(guò)控制閥的速度大于或等于音速時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪音。速度越大，噪音將明顯增大。避免氣體動(dòng)力學(xué)噪音的根本辦法是限制控制閥節(jié)流速度，使之低于音速。
3、流通能力的計(jì)算：選擇合適的計(jì)算公式或圖表，根據(jù)已確定的計(jì)算流量和計(jì)算壓差，求取zui大和zui小流量時(shí)的Cmax 和Cmin值。
4、流通能力C值的選用：根據(jù)已求得的Cmax，在所選用的產(chǎn)品型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)系列中，選取大于Cmax值并與其zui接近的那一級(jí)的C值。
5、控制閥開(kāi)度驗(yàn)算：一般要求zui大計(jì)算流量時(shí)的開(kāi)度在90%左右，zui小計(jì)算流量時(shí)的開(kāi)度不小于10%。
根據(jù)流量和壓差計(jì)算得到的Cmax值，并按照制造廠提供的各類(lèi)控制閥的標(biāo)準(zhǔn)系列選定控制閥的口徑。因選定的控制閥的C值大于Cmax值，所以需要驗(yàn)算控制閥工作時(shí)的開(kāi)度。
一般zui大流量時(shí)控制閥的開(kāi)度應(yīng)在90%左右，在zui大開(kāi)度過(guò)小，說(shuō)明控制閥選的過(guò)大，它經(jīng)常在小開(kāi)度下工作，造成調(diào)節(jié)性能下降和經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)。zui小開(kāi)度，希望不小于10%，否則，閥芯閥座受流體沖蝕嚴(yán)重特性變壞，甚至失靈。
流量特性不同，閥的相對(duì)開(kāi)度和相對(duì)流量的對(duì)應(yīng)關(guān)系也不同，理想特性和工作特性又有差別，因此驗(yàn)算開(kāi)度應(yīng)根據(jù)閥的特性進(jìn)行。
控制閥流量特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：
Q/Qmax=f(l/L)
式中 Q/Qmax： 相對(duì)流量 控制閥某一開(kāi)度下的流量與全開(kāi)流量之比。
l/L ： 相對(duì)位移控制閥某一開(kāi)度閥芯位移與全開(kāi)位移之比。
6、控制閥可調(diào)比的驗(yàn)算：一般要求實(shí)際可調(diào)比不小于10。
控制閥的可調(diào)比就是控制閥所控制的zui大流量與zui小流量之比，也稱(chēng)為可調(diào)范圍，若以R來(lái)表示，則
R=Qmax/Qmin
要注意zui小流量和泄漏量是不同的。zui小流量是指可調(diào)流量的下限值，它一般為zui大流量的2-4%；而泄漏量是閥全關(guān)時(shí)泄漏的量，它僅為zui大流量的0.1-0.01%。
也就是說(shuō)理想可調(diào)比等于zui大流通能力與zui小流通能力之比，它反映了控制閥調(diào)節(jié)能力的大小，是以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定的。
控制閥在實(shí)際工作中總是與管路系統(tǒng)相串聯(lián)或與旁路閥并聯(lián)，隨管路系統(tǒng)的阻力變化或旁路閥開(kāi)啟程度的不同，控制閥的可調(diào)比也發(fā)生相應(yīng)變化，此時(shí)的可調(diào)比稱(chēng)為實(shí)際可調(diào)比。
由于在選擇控制閥口徑時(shí)，已使閥的C值大于計(jì)算的Cmax值，特別是在使用時(shí)對(duì)zui大開(kāi)度和zui小開(kāi)度的限制，都會(huì)使可調(diào)比下降，一般R值只有10左右。此外，還受到工作流量特性畸變的影響，使可調(diào)比下降。
當(dāng)選用的控制閥不能同時(shí)滿足工藝上zui大流量與zui小流量的調(diào)節(jié)要求時(shí)，除增加系統(tǒng)壓力外，可采用兩個(gè)控制閥進(jìn)行分程控制來(lái)滿足可調(diào)比的要求。
7、閥座直徑和公稱(chēng)直徑的決定，驗(yàn)證合適后，根據(jù)C值決定。
根據(jù)閥桿受力的大小，選擇足夠推力的執(zhí)行機(jī)構(gòu)
1、如何選擇氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)
選擇氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)主要考慮以下幾個(gè)因素：
? 一般標(biāo)準(zhǔn)組合的控制閥所規(guī)定的允許誤差是否滿足工藝操作時(shí)閥上壓降的要求。在大壓差的情況下，一般要計(jì)算閥芯所受的不平衡力和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力，使其滿足：
F≥1.1（Ft+F0）
F ：執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力；
Ft：閥芯所受不平衡力；
F0：閥座緊壓力，一般按全關(guān)時(shí)，2Mpa（或200N）估算。
? 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的響應(yīng)速度是否滿足工藝的操作要求。一般應(yīng)優(yōu)先選用薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)，當(dāng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)不能滿足上述兩項(xiàng)要求時(shí)，應(yīng)選用活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
調(diào)節(jié)口徑大或壓差高時(shí)，可選用活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
雙位式控制閥一般選用無(wú)彈簧氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
大轉(zhuǎn)矩蝶閥應(yīng)選用氣動(dòng)長(zhǎng)行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
氣動(dòng)薄膜（有彈簧）執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程規(guī)格有10、16、25、40、60、100mm。薄膜有效面積有200、280、400、630、1000、1600cm2六種規(guī)格。有效面積越大，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位移和推力也越大，可按實(shí)際需要進(jìn)行選擇。
2、如何選擇電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)
? 選擇電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要注意的問(wèn)題是：執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力或力矩，不但要大于負(fù)荷力或力矩，還應(yīng)合理匹配。
? 直行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)通常用來(lái)推動(dòng)直通單座閥、雙座閥、三通閥、角閥等，它直接安裝在閥體上與閥桿連接。
? 角行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)通常用來(lái)推動(dòng)蝶閥、球閥、偏心旋轉(zhuǎn)閥等，除直接安裝在閥體上與閥桿連接外，還可通過(guò)連桿、杠桿、鋼索等與閥軸連接。要求執(zhí)行機(jī)構(gòu)的有效角位移與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)全開(kāi)到全關(guān)之間的動(dòng)作范圍相同。如有不符，可用改變曲柄長(zhǎng)度的辦法進(jìn)行調(diào)整。
? 多轉(zhuǎn)式電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)通常用來(lái)推動(dòng)閘閥、截止閥等，它直接安裝在閥體上與閥桿連接。
根據(jù)需要選擇合適的輔助裝置
1、氣動(dòng)控制閥的輔助裝置有：閥門(mén)定位器：包括電氣閥門(mén)定位器和氣動(dòng)閥門(mén)定位器，用于改善控制閥工作特性，實(shí)現(xiàn)正確定位。
閥位開(kāi)關(guān)：顯示控制閥上、下限的工作位置。
氣動(dòng)保位閥：氣源故障時(shí)，保持控制閥當(dāng)時(shí)的位置。
三通、四通電磁閥：實(shí)現(xiàn)氣路的自動(dòng)切換。
手輪機(jī)構(gòu)：系統(tǒng)故障時(shí)，可切換進(jìn)行手動(dòng)操作。
氣動(dòng)繼動(dòng)器：使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作加快，減少傳遞時(shí)間。
空氣過(guò)濾減壓閥：作為氣源過(guò)濾、減壓之用。
2、需要采用閥門(mén)定位器的場(chǎng)合：
? 摩擦力大，需要定位的場(chǎng)合。例如高溫、低溫控制閥或采用柔性石墨填料的控制閥。
? 緩慢過(guò)程需要提高控制閥響應(yīng)速度的場(chǎng)合。例如，DN≥25mm的單座閥，DN>100mm的雙座閥，閥兩端壓降ΔP>10MPa或入口壓力P1>10MPa的場(chǎng)合。
? 分程調(diào)節(jié)系統(tǒng)和控制閥運(yùn)行時(shí)需要改變氣開(kāi)、氣關(guān)的場(chǎng)合。
? 需要改變流量特性的場(chǎng)合。
? 調(diào)節(jié)器比例帶很寬，但又要求閥對(duì)小信號(hào)響應(yīng)時(shí)。
? 采用無(wú)彈簧機(jī)構(gòu)的控制閥，例如比例式氣動(dòng)活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。
結(jié)束語(yǔ)
石油化工裝置中的控制閥的種類(lèi)和形式多種多樣，控制閥的安全保護(hù)措施也會(huì)出現(xiàn)各種不同的情況。對(duì)于控制閥的安全聯(lián)鎖保護(hù)中氣動(dòng)控制閥聯(lián)鎖要求的不同形式，就需要考慮到電磁閥的閥體材質(zhì)、壓力等級(jí)、允許壓差、流通能力、工藝連接形式、電磁閥的觸點(diǎn)形式、防爆等級(jí)、防護(hù)等級(jí)等各方面的要求；對(duì)于控制閥的安全聯(lián)鎖保護(hù)中電動(dòng)控制閥聯(lián)鎖要求的不同形式，就需要考慮到電子執(zhí)行機(jī)構(gòu)的形式、電源規(guī)格、觸點(diǎn)形式、聯(lián)鎖動(dòng)作的時(shí)間等各方面的要求。對(duì)于信號(hào)失效氣動(dòng)控制閥的安全保護(hù)，就需要考慮到氣動(dòng)控制閥的控制信號(hào)壓力，儲(chǔ)氣罐的容積、各管路的氣壓、工藝過(guò)程等各方面的要求；對(duì)于信號(hào)失效電動(dòng)控制閥的安全保護(hù)，就需要考慮到電動(dòng)控制閥的控制信號(hào)類(lèi)型、電源規(guī)格、工藝過(guò)程等各方面的要求等。因此在工程設(shè)計(jì)中考慮安全設(shè)計(jì)、選型、配置時(shí)，必須根據(jù)安全保護(hù)的設(shè)計(jì)原則和相關(guān)要求，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，結(jié)合工藝過(guò)程的安全要求，仔細(xì)推敲斟酌控制閥安全保護(hù)設(shè)計(jì)的每個(gè)環(huán)節(jié)，確保控制閥在工藝過(guò)程發(fā)生危險(xiǎn)情況下真正發(fā)揮安全保護(hù)的作用。此外還需考慮控制閥的外泄問(wèn)題，注意密封墊片的選擇。四氟填料，因?yàn)楣ぷ鳒囟仍?40-250℃范圍內(nèi)。當(dāng)溫度上、下限變化較大時(shí)，其密封性能變會(huì)明顯下降，老化快，壽命短，柔性石墨填料可克服這些缺點(diǎn)，使用壽命長(zhǎng)。但石墨填料的回差大，zui初使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生爬行現(xiàn)象，對(duì)這方面必須有所考慮。采用石棉板作密封墊片，在高溫下，其密封性能較差，壽命也短，容易引起外泄；纏繞墊片、“O”形環(huán)在高溫、高壓下密封性能較好。總之，控制閥選型所涉及的問(wèn)題還比較多，希望通過(guò)本文的敘述能使廣大同行在控制閥的應(yīng)用方面有所幫幫助，不當(dāng)之處給予批評(píng)和指教。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有角式平衡型截止閥設(shè)計(jì)說(shuō)明
