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電廠電動調(diào)節(jié)閥的選擇和口徑計算

電動調(diào)節(jié)閥是工業(yè)自動化過程控制中重要的執(zhí)行單元儀表。隨著工業(yè)領(lǐng)域中自動化程度的提高，電動調(diào)節(jié)閥越來越多地用于各種工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。電動調(diào)節(jié)閥通常包括驅(qū)動器，該驅(qū)動器接收驅(qū)動器信號(0-10V或4-20MA)以控制閥進行調(diào)節(jié)。它還可以根據(jù)控制需求形成智能網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，以優(yōu)化控制并實現(xiàn)遠程監(jiān)控。

那么電廠用的電動調(diào)節(jié)閥是怎樣選擇和計算口徑的呢，該文中詳細介紹：

1、電動調(diào)節(jié)閥的選擇

      電動調(diào)節(jié)閥是流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)中非常重要的環(huán)節(jié)，其結(jié)構(gòu)型式、口徑和流量特征等選擇是否適當，直接影響自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)和工作安全可靠性。

1.1：電動調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)型式的選擇

本文僅就電動調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)型式的選擇，提出如下參考意見、歡迎各位同仁溝通探討：

1) 當工藝系統(tǒng)要求調(diào)節(jié)閥泄漏量小（<額定容量的 0.01%）時，首選單座調(diào)節(jié)閥，因其嚴密性能好。

2) 當調(diào)節(jié)閥兩端差壓大時，建議選擇雙座調(diào)節(jié)閥，使之在壓差大時比單座調(diào)節(jié)閥容易開啟，但缺點是泄漏量大。

1.2：電動調(diào)節(jié)閥流量特性的選擇

      調(diào)節(jié)閥的流量特性是指流過調(diào)節(jié)閥介質(zhì)的流量與調(diào)節(jié)閥開度的關(guān)系。制造廠提供的是調(diào)節(jié)閥的理想流量特性，即在整個開度范圍內(nèi)閥門前后差壓不變時的流量特性，它表征調(diào)節(jié)閥的特性。

以目前市場上常用的調(diào)節(jié)閥品牌、德國沃德WODE品牌的調(diào)節(jié)閥為例，按理想流量特性分為以下四種：

直線流量特性，調(diào)節(jié)閥的流量與開度成線性關(guān)系；

等百分比（對數(shù)）流量特性，調(diào)節(jié)閥單位行程的變化所引起的流量變化與此點的流量成正比關(guān)系；

快開流量特性，這種流量特性在小開度時流量已很大，開度增大時流量很快達到最大；

拋物線流量特性，調(diào)節(jié)閥單位行程的變化所引起的流量變化與此點的流量平方根成正比關(guān)系。

      由于拋物線很接近于等百分比，而快開只用于開/關(guān)控制，所以實際上作為節(jié)流調(diào)節(jié)的只有直線特性和等百分比特性的兩種調(diào)節(jié)閥。

     對于一般調(diào)節(jié)系統(tǒng)，希望在小負荷時調(diào)節(jié)閥放大系數(shù)小一些，以免過調(diào)和振蕩，而在大負荷時調(diào)節(jié)閥放大系數(shù)大一些，所以對于負荷波動較大的系統(tǒng)宜選擇具有等百分比特性的調(diào)節(jié)閥。

2 、調(diào)節(jié)閥口徑的計算

     調(diào)節(jié)閥口徑的選擇，首先根據(jù)生產(chǎn)過程需要的流量 Q 和調(diào)節(jié)閥前后壓差 ΔP 計算出調(diào)節(jié)閥的公稱流通能力 C（或 Kv）。然后從產(chǎn)品系列中選擇相應口徑的調(diào)節(jié)閥。所謂公稱流通能力 C 就是當調(diào)節(jié)閥全開，閥前后壓差為 0.1MPa，流體重度為 1g/cm3 時，每小時流過調(diào)節(jié)閥的流量，以 m3/h 或 t/h 計。流通能力的計算公式參見圖 1。對于高粘度液體應根據(jù)雷諾數(shù)修正粘度系數(shù)，因中小型電廠極少碰到，該文中沒做介紹。

圖 1 調(diào)節(jié)閥流通能力計算公式

3 、計算實例

     以某高新區(qū)熱電廠高壓加熱器疏水調(diào)節(jié)閥為例，其工藝管徑為 D108×4，介質(zhì)為水，最大流量為 22t/h，介質(zhì)溫度為 200℃，工作壓力為 1.5MPa，閥前壓力為 1.5MPa，閥后壓力為 1.0MPa。

     水為一般液體，其公稱流通能力為 C=9.84；應選擇 DN32 的雙座調(diào)節(jié)閥。

4 、結(jié)語

     在中小型電廠設計中，最常見的就是一般液體和過熱蒸汽的調(diào)節(jié)閥的選擇和口徑計算。主要運用于除氧器壓力與水位調(diào)節(jié)閥、高壓加熱器疏水調(diào)節(jié)閥和凝汽器補水調(diào)節(jié)閥的選擇上。當泄漏量要求很小時，應選用單座調(diào)節(jié)閥；而調(diào)節(jié)閥兩端差壓較大或嚴密性要求不高時，可選用雙座調(diào)節(jié)閥。通常計算后的調(diào)節(jié)閥通徑比管道的通徑小，因而需要在調(diào)節(jié)閥兩端配上大小頭。