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應(yīng)用操作

泰科蝶閥在調(diào)節(jié)工況中應(yīng)用的潛在優(yōu)勢

 

一個閥門被設(shè)計為開關(guān)閥就不能做調(diào)節(jié)閥使用;而調(diào)節(jié)閥只能用在調(diào)節(jié)工況而不能做開關(guān)閥使用。事實上通常同時聽到的這兩種說法并非不可反駁的事實。本文著重闡述蝶閥既可做調(diào)節(jié)閥使用,又可做開關(guān)閥使用的潛在優(yōu)勢。在過去,許多閥門制造商和其他相關(guān)人員一直試圖說服儀表工程師,蝶閥可以作為一個關(guān)鍵性的調(diào)節(jié)單元被應(yīng)用在流程控制方面。盡管他們做出了很多努力,但是,主流觀點仍然認(rèn)為蝶閥既不具有很好的調(diào)節(jié)性能,也不能提供精確的調(diào)節(jié)。

    由于這些觀點是直接相關(guān)聯(lián)的,我們可以通過反駁第二種說法來證明碟閥事實上是一種很好的調(diào)節(jié)閥。在此,很有必要弄清楚例如:調(diào)節(jié)性能,氣蝕,Kv值,調(diào)節(jié)范圍,等術(shù)語。除此之外,我們還對六種調(diào)節(jié)閥進行了比較,通過進一步了解在不同應(yīng)用中調(diào)節(jié)閥的功能性,我們可以確定更為合理的選型標(biāo)準(zhǔn)。回顧蝶閥作為調(diào)節(jié)閥使用時的諸多優(yōu)點,一個令人驚奇的結(jié)論也許會促使許多工程師重新思考他們的觀點。

    調(diào)節(jié)閥設(shè)計

    調(diào)節(jié)閥根據(jù)種類不同有很大差別而且具有多種不同形式的閥體。當(dāng)我們對比多種調(diào)節(jié)閥的不同參數(shù)后,這種差異也就變得更加明顯。以下選擇了幾種調(diào)節(jié)閥進行比較:

    1.蝶閥(Keystone F990 中線蝶閥)

    2.蝶閥(K-Lok,雙偏心蝶閥)

    3.蝶閥(Vanessa,三偏心蝶閥)

    4.偏心旋轉(zhuǎn)閥(廠商A)

    5.V型球閥(廠商B)

    6.截止閥(廠商C) 

    7.籠型閥(廠商D)     

    Kv值

    Kv值是調(diào)節(jié)閥選型時的一個關(guān)鍵性因素。為了給出所選擇的這些調(diào)節(jié)閥之間差異的直觀影象,下表一列出了4種尺寸的閥門在全開時的Kv值(Kv值指在恒定壓降下流過給定開度的閥門的水量)。

    閥門

    尺寸蝶閥

    (中線型)蝶閥

    (雙偏心)蝶閥

    (三偏心)旋轉(zhuǎn)閥V型球閥截止閥籠型閥

    3″664248173156293139104

    6″283013288865781201462323

    10″924051982541150231071271924

    16″183651155280854216-27721964

 

 

    從表1我們可以看出各種類型的閥門的Kv值有很大差別,這些差別將部分決定每一種閥門的應(yīng)用可能性。

    可以看出蝶閥的Kv值比籠型導(dǎo)向閥高好幾倍。畢竟,對于籠型閥而言,介質(zhì)按迷宮路線流動,因此有很大的流動阻力,這將明顯減少介質(zhì)通過閥門的流量。

    從Kv值定義可以明確的知道對于閥門的不同開度對應(yīng)Kv值不同。繪制Kv值對應(yīng)閥門開度的曲線即Kv值曲線(圖2)。這個曲線就是通常提到的閥門的固有特性曲線。.

    根據(jù)這個特性曲線就可以確定調(diào)節(jié)范圍.調(diào)節(jié)范圍表明了閥門能夠正確實現(xiàn)調(diào)節(jié)功能的區(qū)域。這個區(qū)域由最小Kv值和最大Kv值界定,而最大和最小Kv值是由閥門的開度決定的,在此范圍內(nèi)閥門仍然有充足的流量(由此可調(diào)節(jié)流量)。

    Kv值對于調(diào)節(jié)閥是一個很關(guān)鍵的因素。但是,當(dāng)考慮調(diào)節(jié)閥的類型時,其它因素也是非常重要的,下面將逐一討論。

 

    調(diào)節(jié)范圍(量程比)

    調(diào)節(jié)范圍是最小Kv值和最大Kv值的比值。例如,最小Kv值為12,最大Kv值為100,調(diào)節(jié)范圍就可確定為1:8。表2給出了各種形式的閥門的調(diào)節(jié)范圍以及達到該調(diào)節(jié)范圍的閥門開度。

    蝶閥

    (中線型)蝶閥

    (雙偏心)蝶閥

    (三偏心)偏心旋轉(zhuǎn)閥V型球閥截止閥籠型閥

    調(diào)節(jié)范圍1:15

    (25-75)1:30

    (15-80)1:35

    (5-85)1:50

    (2-50)1:3000

    (1-80)1:50

    (2-80)>1:100

    (1-100)

    F1 Valves0.250.350.620.700.851.0

    操作彈性2535455570100

    特性322131或31

 

    操作彈性

    操作彈性是指最大允許壓降和入口壓力之間的關(guān)系。操作彈性是由閥門內(nèi)部的阻力決定的。內(nèi)部阻力越大,允許通過閥門的壓降就越大,在此允許壓降范圍內(nèi)不至于產(chǎn)生如:噪音、氣蝕等問題。

    蝶閥的優(yōu)點

    如前所述,調(diào)節(jié)閥的功能一般僅作調(diào)節(jié)而不作開關(guān)。通常我們知道,蝶閥可以做到氣泡級密封。如果給它配備執(zhí)行機構(gòu),定位器并且給它一個由控制器或PLC傳輸?shù)恼{(diào)節(jié)信號,它就能夠很好地調(diào)節(jié)流體流量。假定,選型比較合理,這就意味著可以采用結(jié)構(gòu)相對簡單而價格較低的蝶閥代替通常使用的價格昂貴的截止型調(diào)節(jié)閥。使用蝶閥對用戶來說有很多優(yōu)點:

    1.蝶閥的價格通常比較低,特別對于大直徑的閥門。

    2.蝶閥很少需要維修,即使維修也較簡單且花費低。

    3.蝶閥能夠很好的關(guān)斷工藝流體,因此采用蝶閥做調(diào)節(jié)閥時通常在其上游不需要安裝隔斷閥。

    4.如果需要一個額外的隔斷閥(對于需要特別安全的場合),隔斷閥和調(diào)節(jié)閥同時采用蝶閥具有很好的靈活性。例如,當(dāng)調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生故障后,可以將其執(zhí)行器和定位器拆下安裝在隔斷閥上仍可以執(zhí)行調(diào)節(jié)功能而不致影響生產(chǎn)。同時訂購一臺閥門將那臺損壞的閥門更換。這與在系統(tǒng)中安裝一個手動旁通閥是一樣的效果。

    5.當(dāng)調(diào)解閥和隔斷閥都采用蝶閥時,備件數(shù)量可以大大減少。

    通過上面的對比,我們可以明確知道任何一種閥門都不能完全適合任何場合。在合適的場合,蝶閥的應(yīng)用更具有優(yōu)勢。

由于從表2可以看出蝶閥的量程比為1:35(三偏心),操作彈性不高于45。下面通過一些實際工藝情況的例子,可以證明采用蝶閥所具有真正優(yōu)越性的應(yīng)用場合:

    例1:當(dāng)一種工況需要的量程比為1:75(最大Kv值=1500,最小Kv值=20)通常會選用籠型調(diào)節(jié)閥。只要流量較大,要求截止閥的直徑超過DN200時,蝶閥將是很好的選擇。這樣一個調(diào)節(jié)閥通常可以采用兩個并聯(lián)的蝶閥代替。在第一臺閥達到最大調(diào)節(jié)范圍時,第二臺閥(通常較大)開始進行調(diào)節(jié)。可以采用一個DN200的Keystone蝶閥(Kv值從1500到200 - 1:7.5)來調(diào)節(jié)DN300的主管線的介質(zhì),在DN100的并聯(lián)管線采用DN80的Keystone蝶閥(Kv值從200到20 - 1:7.5)來調(diào)節(jié)介質(zhì)。采用兩個調(diào)節(jié)蝶閥(包括管路增加)比采用一個DN300的籠型閥更經(jīng)濟。

    例2:有一種工況,壓力需要從3.5bara降到實際大氣壓,很自然會選截止型調(diào)節(jié)閥(操作彈性為70)。與第一個例子一樣,可以選擇采用兩個蝶閥串聯(lián)安裝達到同樣目的。(注明:根據(jù)量程比可以采用一個限流孔板代替第二個閥門,成本會更低。)

    采用兩個蝶閥串聯(lián)需要分兩步減壓。閥門1將壓力從3.5bara降到1.8bara。閥門2將壓力從1.8bara降到大氣壓。這種布置最終相當(dāng)于操作彈性為75,而且采用三偏心蝶閥時能夠精確調(diào)節(jié)的壓降。此外,在這種情況下采用兩個蝶閥(可以聯(lián)合用一個執(zhí)行機構(gòu)、定位器和連接件)比采用一個單個的截止型調(diào)節(jié)閥更經(jīng)濟,這一點對DN200以上的截止型調(diào)節(jié)閥尤其重要。另外的一個優(yōu)點是:蝶閥Kv值與其它閥門

 
發(fā)布時間:2013-04-25 16:47:08
 
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