单座调节阀的结构特点及选型

    单座调节阀的结构:
    如图(1-1)所示,单座调节阀有一个阀芯和一个阀座。直通单座调节阀由阀体、阀座、阀芯、导向套、阀盖、阀杆和填料等零件组成。阀芯和阀杆连接在一起。图中,阀杆与阀芯连接,当执行机构作直线位移时,通过阀杆带动阀芯移动。上盖板用于压紧填料,上阀盖与阀体用螺栓连接,用于阀杆和阀芯的中心定位。阀座与上阀盖一起,用于保证阀芯与阀座的中心定位,并在阀芯移动时,改变流体的流通面积,从而改变操纵变量,实现调节流体流量的功能。

单座调节阀结构图
1、阀体 2、阀座 3、阀芯 4、导向套
5、阀盖 6、阀杆 7、填料
8、阀位指示牌 
9、气动薄膜执行机构
图1-1 单座调节阀结构图

    图1-1中的阀芯导向采用顶导向结构的调节阀,采用球形阀体,具有结构紧凑、调节精度高、压降损失小、流量特性精确、导向面积大、防振动等优点。
    单座调节阀其特点如下:
    1、泄漏量小,小于阀额定容量的0.01%,容易实现严格的密封和切断,符合ANSI B16.104-1976Ⅳ级
    2、允许压差小,例如,DNl00阀的允许压差仅120kPa。
    3、流通能力小,例如,DNl00的直通阀的流通能力仅为100。
    4、按工况要求可配用气动、电动执行机构,整机输出力大、动作灵敏、可调范围大、维护方便,可用于控制各种不同工况的流体,适合各种苛刻的工作条件。   
    单座调节阀结构特点及使用场合
    单座调节阀的阀体内只有一个阀芯和一个阀座。特点是泄漏量小,易于保证密封。结构上有调节型和切断型。它们的区别在于阀芯的形状不同。调节型阀芯的形状为V型阀芯;切断型阀芯的形状为平板形或锥形,它的另一个特点是介质对阀芯的作用力大,即不平衡力大,特别是在高压差、大口径的情况下更为严重,所以仅适用于低压差的场合。否则应适当选择推力大的执行机构,或配以阀门定位器。 广泛应用于电力、化工、石油、轻纺、造纸等行业。
    单座调节阀选型指南:
    1、选择驱动方式
    依据工况通常单座阀有两种驱动方式选择。一种是电动、另外一种是气动。
    如果现场有电源AC220V或者AC380V 电源。首选电动执行机构,根据阀体口径和压力计算出来的扭矩来选择合适扭矩的电动执行机构。尤其注意必须:根据实际计算出来的扭矩乘以1.2倍的安全系数来选择适配扭矩的电动执行机构。
    如(图1-2)现场工况不适合电力驱动,(例如:防爆,有气源)则根据工况选择气动执行机构,同样根据阀体口径和压力计算出来的扭矩,来选择对应扭矩的气动薄膜式,或者多弹簧结构的气动执行机构。

电、气动单座调节阀
图1-2 电、气动单座调节阀

    2、选择流量特性
    依据工况要求选择不同的流量特性,以满足工况要求。通常有三种流量特性可供选择:快开特性,等百分比特性,抛物线特性三种。
    3、计算Cv值(Kv值)确认流量系数
    a.根据阀前压力,阀后压力产生的压力差,计算出压差。(例如:阀前PN1.5MPa-阀后PN0.5MPa=PN1.0MPa)
    b.根据调节阀计算公式计算出额定Cv值。(给一个调节阀计算公式的站内链接) 
    4、根据流量系数选择口径
    依据计算出来的流量系数Cv值,选择适当的口径。例如CV=100 选择对应的流量系数的单座阀口径是:DN25。那么选择25口径的阀体。
    5、选择材质
    根据管道介质的温度、和PH值(是否有腐蚀)来确认阀体和阀芯的材质。(例如:常温中性液体介质,就可选择铸钢阀体和阀芯)
    6、选择密封件
    根据介质类型(PH值),介质温度,来确认选择适配的密封件。(例如:酸性介质,PH≥5,温度常温,则选择PTFE密封圈和密封件)
    7、选择工作压力
    单座阀的工作压力选择必须要≥管道内最高压力的1.2倍以上。
    例如:管道额定最高压力是PN4.2Mpa,则选择PN6.4Mpa。
    8、选择定位器和信号
    a.根据工控系统的支持的信号选择适配的信号和定位器。例如:系统支持4-20mA信号。
    b.定位器的选择仅适用于气动单座阀,电动单座阀的电动执行机构内置控制模块。根据定位器的结构形式,通常有电子式和机械式两种。
    c.如图(1-3)电子式定位器,内置控制模块支持一键标定,和各种HART数字信号功能。

电子式定位器
图1-3 电子式定位器

    d.机械式定位,无数字通讯功能,仅提供模拟信号:4-20mA或 1-10V。

机械式定位器
图1-4 机械式定位器


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