控制閥選型方法介紹

控制閥選型方法介紹
    在眾多的控制應(yīng)用場(chǎng)合中，閥門(mén)是調(diào)節(jié)閥最重要的附件之一。尤其是對(duì)于某個(gè)特定的應(yīng)用場(chǎng)合，如果要選擇一個(gè)最適用的(或者說(shuō)最佳的)閥門(mén)，那么就應(yīng)注意考慮下列因素：  
1)閥門(mén)能否實(shí)現(xiàn)“分程(Split_ranging)”?實(shí)現(xiàn)“分程”是否容易、方便?具備“分程”功能就意味著閥門(mén)只對(duì)輸入信號(hào)的某個(gè)范圍(如：4～12mA或0.02～0.06MPaG)有響應(yīng)。因此，如果能“分程”的話，就可以根據(jù)實(shí)際需要，只用一個(gè)輸入信號(hào)實(shí)現(xiàn)先后控制兩臺(tái)或多臺(tái)調(diào)節(jié)閥。  
2)零點(diǎn)和量程的調(diào)校是否容易、方便?是不是不用打開(kāi)盒蓋就可以完成零點(diǎn)和量程的調(diào)校?但值得注意的是：有時(shí)候?yàn)榱吮苊獠徽_的(或非法的)操作，這種隨意就可進(jìn)行調(diào)校的方式需要被禁止。  
3)零點(diǎn)和量程的穩(wěn)定性如何?如果零點(diǎn)和量程容易隨著溫度、振動(dòng)、時(shí)間或輸入壓力的變化而產(chǎn)生漂移的話，那么閥門(mén)就需要經(jīng)常地被重新調(diào)校，以確保調(diào)節(jié)閥的行程動(dòng)作準(zhǔn)確無(wú)誤。  
4)閥門(mén)的精度如何?在理想情況下，對(duì)應(yīng)某一輸入信號(hào)，調(diào)節(jié)閥的內(nèi)件(Trim Parts,包括閥芯、閥桿、閥座等)每次都應(yīng)準(zhǔn)確地定位在所要求的位置，而不管行程的方向或者調(diào)節(jié)閥的內(nèi)件承受多大的負(fù)載。  
5)閥門(mén)對(duì)空氣質(zhì)量的要求如何?由于只有極少數(shù)供氣裝置能提供滿足ISA標(biāo)準(zhǔn)(有關(guān)儀表用空氣質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)：ISA標(biāo)準(zhǔn)F7.3)所規(guī)定的空氣，因此，對(duì)于氣動(dòng)(或電-氣)閥門(mén)，如果要經(jīng)受得住現(xiàn)實(shí)環(huán)境的考驗(yàn)，就必須能承受一定數(shù)量的塵埃、水汽和油污。  
6)零點(diǎn)和量程的標(biāo)定兩者是相互影響還是相互獨(dú)立?如果相互影響，則零點(diǎn)和量程的調(diào)校就需要花費(fèi)更多的時(shí)間，這是因?yàn)檎{(diào)校人員必須對(duì)這兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行反復(fù)調(diào)整，以便逐步地達(dá)到準(zhǔn)確的設(shè)定。  
7)閥門(mén)是否具備“旁路(Bypass)”，可允許輸入信號(hào)直接作用于調(diào)節(jié)閥?這種“旁路”有時(shí)可簡(jiǎn)化或者省去執(zhí)行機(jī)構(gòu)裝配設(shè)定(Actuator Settings)的校驗(yàn)，如：執(zhí)行機(jī)構(gòu)的“支座組件(Benchset)設(shè)定”和“彈簧座負(fù)載(Seat Load)設(shè)定”――這是因?yàn)樵谠S多情況下，一些氣動(dòng)調(diào)節(jié)器的氣動(dòng)輸出信號(hào)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的“支座組件設(shè)定”完全吻合匹配，用不著對(duì)其再進(jìn)行設(shè)定(其實(shí)，在這種情況下，閥門(mén)完全可以省去不用。當(dāng)然，如果選用了，那么也可利用閥門(mén)的“旁路”使氣動(dòng)調(diào)節(jié)器的氣動(dòng)輸出信號(hào)直接作用于調(diào)節(jié)閥)。另外，具備“旁路”有時(shí)也可允許在線的對(duì)閥門(mén)進(jìn)行有限度的調(diào)校或維修維護(hù)(即利用閥門(mén)的“旁路”使調(diào)節(jié)閥繼續(xù)保持正常工作，無(wú)須強(qiáng)制調(diào)節(jié)閥離線)。  
8)閥門(mén)的作用是否快速?空氣流量(Airflow)愈大(閥門(mén)不斷的比較輸入信號(hào)和閥位，并根據(jù)它們之間的偏差，調(diào)節(jié)其本身的輸出。如果閥門(mén)對(duì)這種偏差響應(yīng)快速，那么單位時(shí)間里空氣的流動(dòng)量就大)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)設(shè)定點(diǎn)(Setpoint)和負(fù)載變化的響應(yīng)就愈快――這意味著系統(tǒng)的誤差(滯后)愈小，控制品質(zhì)愈佳。  
9)閥門(mén)的頻率特性(或稱(chēng)頻率響應(yīng)，F(xiàn)requency Response――即G(jω)，系統(tǒng)對(duì)正弦輸入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng))是什么?一般來(lái)說(shuō)，頻率特性愈高(即對(duì)頻率響應(yīng)的靈敏度愈高)，控制性能就愈好。但必須注意：頻率特性應(yīng)采用穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)方法(Consistent Test Methods)而非理論方法來(lái)確定，并且在評(píng)估測(cè)定頻率特性時(shí)，應(yīng)將閥門(mén)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)合并起來(lái)考慮。  
10）閥門(mén)的最大額定供氣壓力是多少?例如：有些閥門(mén)的最大額定供氣壓力只標(biāo)定為501b／in2(即：50psi,lpsi=0.070kgf/cm2≈6.865kPa)，如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)的額定操作壓力高于501b／in2，那么閥門(mén)就成了執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出推動(dòng)力的制約因素。  
11)當(dāng)調(diào)節(jié)閥與閥門(mén)裝配組合后，它們的定位分辨率(Positioning Resolution)如何?這對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制品質(zhì)有非常明顯的作用，因?yàn)榉直媛试礁?，調(diào)節(jié)閥的定位就越接近理想值，因調(diào)節(jié)閥過(guò)調(diào)(Overshooting)而造成的波動(dòng)變化就可以得到扼制，從而最終達(dá)到限制被調(diào)節(jié)量周期性變化的目的。  
12)閥門(mén)的正反作用轉(zhuǎn)換是否可行?轉(zhuǎn)換是否容易?有時(shí)這個(gè)功能是必要的。例如，要把一個(gè)“信號(hào)增加――閥門(mén)關(guān)”的方式改為“信號(hào)增加――閥門(mén)開(kāi)”的方式，就可使用閥門(mén)的正反作用轉(zhuǎn)換功能。  
13)閥門(mén)內(nèi)部操作和維護(hù)的復(fù)雜程度如何?眾所周知，部件越多，內(nèi)部操作結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，對(duì)維護(hù)(修)人員的培訓(xùn)就越多，而且?guī)齑娴膫淦穫浼驮蕉唷? 
14)閥門(mén)的穩(wěn)態(tài)耗氣量(Steady-state Air Consumption)是多少?對(duì)于某些工廠裝置，這個(gè)參數(shù)很關(guān)鍵，而且可能是一個(gè)限制因素。  
15)當(dāng)然，在評(píng)價(jià)和選用閥門(mén)時(shí)，其他因素也應(yīng)考慮。譬如：閥門(mén)的反饋連桿機(jī)構(gòu)(Feedback Linkage)要能真實(shí)的反應(yīng)閥芯的位置；另外，閥門(mén)必須堅(jiān)固耐用，具備抗環(huán)境保護(hù)和防腐能力，而且安裝連接簡(jiǎn)易方便。  
我國(guó)水電站和泵站水機(jī)磨蝕現(xiàn)狀  
       我國(guó)河流特點(diǎn)之一含沙量較大，年平均輸沙量在1000萬(wàn)t 以上的河流有115條，直接人海泥沙總量達(dá)19.4億 t，其中黃河及其支流上的水電站，都存在或?qū)⒚媾R水機(jī)磨蝕問(wèn)題。據(jù)天津水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院高級(jí)工程師王志高介紹的情況和資料，我國(guó)大中型水輪機(jī)有泥沙磨蝕的約132臺(tái)，計(jì)1200萬(wàn)kW以上（不包括三峽）；中小水電站總裝機(jī)容量約2200萬(wàn)kW  
有泥沙磨蝕的電站占30%約660萬(wàn)kW，共1.3萬(wàn)臺(tái)。另外，引黃河水泵站10萬(wàn)臺(tái)，約340萬(wàn)kW水泵不同程度地存在泥沙磨蝕危害，困擾著引黃揚(yáng)水工程的安全運(yùn)行。水機(jī)磨蝕破壞主要表現(xiàn)在檢修周期縮短，檢修工作量增加，以黃河三門(mén)峽水電廠為例，水輪機(jī)運(yùn)行15000h必須擴(kuò)修，其中4號(hào)機(jī)運(yùn)行2年過(guò)流部件嚴(yán)重?fù)p壞，效率下降8.7%而一般水電站大修期在5年左右。葛洲壩水電站17號(hào)機(jī)20mm 厚的輪葉出水邊磨蝕速度達(dá)3.5mm/10000h ,15號(hào)機(jī)輪葉進(jìn)水邊頭部磨蝕速度為4.3mm/10000h.。黃河兩岸引黃泵站水泵過(guò)流部件一般運(yùn)行2000~4000h即報(bào)廢或更換，揚(yáng)程高的水泵僅運(yùn)行1000余h便報(bào)。

上一篇