①. 調節閥又名控制閥(control valve),是通過接受調節控制單元輸出的控制信號,借助動力操作去改變介質流量、壓力、溫度、液位等工藝參數的最終控制元件。一般由執行機構和閥門組成。按行程特點,調節閥可分為直行程和角行程;按其所配執行機構使用的動力,可以分為氣動調節閥、電動調節閥、液動調節閥三種;按其功能和特性,可分為線性特性、等百分比特性及拋物線特性三種。調節閥適用于空氣、水、蒸汽、泥漿、油品及各種腐蝕性介質。
電力驅動是閥門常用的驅動方式,通常稱這種形式的驅動裝置為閥門電動裝置,閥門電動裝置的缺點是構造復雜,在潮濕的地方使用更為困難,用于易爆介質時,需要采用隔爆措施。閥門電動裝置的特點如下。
a. 啟閉迅速,可以大大縮短啟閉閥門所需的時間。
b. 可以大大減輕操作人員的勞動強度,特別適用于高壓、大口徑閥門。
c. 適用于安裝在不能手動操作或難于接近的位置,易于實現遠距離操縱,而且安裝高度不受限制。
d. 有利于整個系統的自動化。
e. 電源比氣源和液源容易獲得,其電線的敷設和維護也比壓縮空氣和液壓管線簡單得多。
氣動閥門和液動是以一定壓力的空氣、水或油為動力源,利用氣缸(或液壓缸)和活塞的運動來驅動閥門的,一般氣動的空氣壓力小于0.8MPa,液動的水壓或液壓為2.5~25MPa。
②. 調節閥的布置
a. 調節閥的安裝位置應滿足工藝流程設計的要求,并應靠近與其有關的一次指示儀表,便于在用旁路閥手動操作時觀察一次儀表。
b. 調節閥組應盡量布置在地面、樓面、操作平臺上或通道兩旁且易于接近的地方,并盡量靠近與其操作有關的現場監測儀表等便于調試、檢查、拆卸的地方。
c. 調節閥應正立垂直安裝于水平管道上,特殊情況下才可水平或傾斜安裝,但必須加支承。
d. 為便于操作和維護檢修,調節閥應布置在地面或平臺上且易于接近的地方。與平臺或地面的凈空不應小于250mm。對于反裝閥芯的單雙座調節閥,宜在閥體下方留出抽閥芯的空間。
e. 調節閥組(包括調節閥、旁路閥、切斷閥和排液閥)立面安裝時,調節閥接管直徑不小于DN25時,應把調節閥安裝在旁路的下方或與旁路相同標高;調節閥接管直徑小于DN25時,調節閥可安裝在旁路的上方、下方或與旁路相同標高,當調節閥安裝在旁路上方時,旁路上應裝排液閥。輸送含有固體顆粒介質的管道上的調節閥直徑小于DN25時,因小口徑調節閥容易堵塞,應在入口隔斷閥后增設過濾器或將旁路閥布置在同一個平面上,或將旁路閥布置在調節閥的下方,見圖2.166。
f. 為避免調節閥鼓膜受熱及便于就地取下膜頭,膜頭頂部上凈距應不小于200mm。為避免旁路閥泄漏介質落在調節閥上和便于就地拆裝膜頭,安裝時調節閥與旁路閥應錯開布置。
g. 低溫或高溫管道上的調節閥組的支架,兩個支架中應有一個是固定支架,另一個是滑動支架,見圖2.167。
h. 調節閥應安裝在環境溫度不高于60℃且不低于-40℃的地方,并遠離振動源。
i. 在一個區域內有較多的調節閥時,應考慮形式一致,整齊、美觀及操作方便。
j. 隔斷閥是當調節閥檢修時關閉管道之用,故應選用閘板閥;旁路閥是當調節閥檢修停用時作調節流量之用,故一般應選用截止閥,但旁路閥直徑大于DN150時,可選用閘板閥。
k. 調節閥在檢修時需將兩隔斷閥之間的管道泄壓和排液,一般可在調節閥入口側與調節閥上游的切斷閥之間管道的低點設排液閘閥。當工藝管道公稱直徑大于DN25時,排液閥公稱直徑應不小于DN20;當工藝管道公稱直徑不大于DN25,排液閥的公稱直徑應為DN15。高壓管道的排液閥應設雙閥。
l. 當管道施工后進行清掃及吹掃試運轉時,應將調節閥從管道上卸下,用短管代替。
m. 調節閥的典型布置如圖2.168所示:圖(a)中閥組布置緊湊,所占空間小,維修時便于拆卸,整套閥組放空簡便。圖(b)、圖(c)中旁路閥的操作維修方便。圖(d)中閥組布置緊湊,但調節閥偏高,適用于較小口徑調節閥。圖(e)適用于角式調節閥。圖(f)中調節閥容易接近,但兩個隔斷閥與調節閥在一根直管上,難于拆卸和安裝,旁路上有死角,不得用于易凝、有腐蝕性介質,閥組安裝要占較大空間,僅用于低壓降調節閥。圖(g)與圖(h)用于水平布置的閥組。
工程應用:調節閥安裝方向的選擇
布置設計調節閥時,有的設計人員可能考慮到布置空間和操作維修高度等問題,將膜頭安裝成了水平方向,這是錯誤的。如圖2.169所示的8個方位,最好是按方位1正立、垂直安裝在水平管道上,執行機構位于閥體上方。其他方位應盡量避免。其他方位與方位1比較,有如下缺點:由于滑動零件的不平衡力,會加速磨損或增加滯后;泄漏量不易保證;維修麻煩;執行機構必須加支承,固定牢固;不能通過底塞排放臟物。
當受現場條件限制,無法在方位1安裝時,可采用方位2、8,其次采用方位5,再次采用方位4、方位6,不能在方位3、7安裝。
工程應用:蒸汽管線調節閥的配管設計
蒸汽管線口徑為20in隔斷閥的手柄標高在2.6m,調節閥膜頭的高度也在2.0m,考慮到主管與旁路閥門的操作維護高度,將調節閥布置在旁路的相同標高。如圖2.170所示,在調節閥與旁路之間設置了平臺。調節閥前的排凈采用蒸汽集液包和疏水器。
工程應用:調節閥前后有異徑管的目的
見圖2.171,通常調節閥前后都有異徑管。調節閥為了實現有效調節,一般設計得比較細,使得調節閥成為流量控制點、壓力控制點,細心的人會發現,一般的管道等級轉換都發生在調節閥前后。
在工廠經常遇到這個問題,如果用手閥調節流量,如果這個閘閥的閥芯有10扣螺紋,把閥門關到8扣的時候,流量仍然沒有多大變化,真正控制流量變化的就是最后的那幾扣螺紋。
調節閥前的縮頸是經過計算的,目的是使細徑能通過設計流體的最大流量,也就是說,調節閥全部打開的時候基本上其通過能力就是設計的最大流量,這樣只要關一點調節閥,流量就會發生變化,而不是像手閥那樣。
調節閥的流量特性:閥位越小越靈敏;有壓降,才會有調節;調節閥閥芯的通道相對其外形來說是很小的;同樣的閥芯,閥體越大會越貴。
工程應用:調節閥前的排凈
浙江至德鋼業有限公司在參與某軸測圖審核時,發現排凈(液)布置在調節閥后,這是錯誤的,如圖2.172中①所示位置。通常情況下,排凈布置在調節閥前,以便在調節閥檢修時,先排掉隔斷閥與控制閥之間的帶壓存液,因此,應將排凈的位置修改到圖2.172中②所示的位置。