调节阀简介

调节阀属于控制阀系列，主要作用是调节介质的压力、流量、温度等等参数，是工艺环路中最终的控制元件。调节阀按行程特点可分为：直行程和角行程。直行程包括：单座阀、双座阀、套筒阀、角形阀、三通阀、隔膜阀；角行程包括：蝶阀、球阀、偏心旋转阀、全功能超轻型调节阀。调节阀按驱动方式可分为：气动调节阀、电动调节阀和液动调节阀；按调节形式可分为：调节型、切断型、调节切断型；按流量特性可分为：线性、等百分比、抛物线、快开。调节阀适用于空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品等介质。
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调节阀产品列表

共39个产品 [1] [2]
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选择调节阀类型的原则

 

◇一般流体无特殊要求，如泄漏量、操作温度和压力等要求时，可选用直通单坐调节阀。
◇当调节阀不平衡力较大、两端压降较大时，应采用带平衡孔阀芯或套筒的调节阀。
◇高黏度、含悬浮颗粒的流体，可选用角形调节阀、球阀、蝶阀或偏心旋转阀。
◇含纤维材料、纸浆等流体，可选用V形球阀、闸阀。
◇含腐蚀性介质流体，应选用耐腐蚀材料作为阀体和阀体内件，也可选用阀体分离阀、隔膜阀和采用耐腐蚀材料作为衬里的耐腐蚀调节阀。
◇低压差、大流量气体的流体，可选蝶阀。
◇需要分流或合流时，可选用三通调节阀。当两股流体的温度差大于150℃时，宜选用两个直通单座阀或蝶阀。
◇高压降和高静压的应用，选用高压调节阀。
◇套筒阀适用于流体干净、不含颗粒和悬浮物的应用，通过选用合适阀内件，或采用降噪措施。

 

调节阀选用表
调节阀类型
 主要优点 应用注意事项
直通单座阀
 泄漏量小 阀两端压降较小
直通双座阀
 流量系数及允许压差比比同口径单座阀大 泄漏量大，不适合高黏度和含纤维介质的流体
波纹管密封阀
 适用于要求不准泄漏的场合 耐压较低
隔膜阀
 适用于强腐蚀、高黏度、含悬浮颗粒及纤维的流体，在允许压差范围内可作为切断阀 耐压较低
小流量阀
 适用于小流量和要求泄漏量小的场合 适用于清洁流体
角形阀
 适用于高黏度、含颗粒或悬浮物的流体 输入与输出管道成直角
角形高压阀
 比多级高压阀的结构简单，用于高静压、大压差、有汽蚀和空化的场合 不平衡力较大，需配阀门定位器
多级高压阀
 基本解决高压流体应用中使用寿命短的问题 需配阀门定位器
阀体分离阀
 便于清洗，阀芯和阀座可选耐腐蚀的衬压件 加工、装配要求较高
三通调节阀
 两管道压差不大时，能很好替代两个两通阀，并可作简单的配比控制 两流体间温差<150℃，流量特性近似线性
蝶阀
 适用于大口径、大流量、浓浊浆液及含悬浮颗粒流体 允许压差小，流量特性近似等百分比
套筒阀
 适用于阀两端压差大，液体出现闪蒸和空化的场合，稳定性好，噪声低，可取代大部分单、双座阀 不适用于含颗粒流体
低噪声阀
 可降低噪声约10～30dB（A），适用于液体出现闪蒸和空化，气体在缩流处流速超过声速且预估噪声超过95dB（A）的场合 流量系数为一般阀的1/2～1/3，价格贵
超高压阀
 公称压力可达350MPa，用于高压聚合反应釜控制 价格贵
偏心旋转阀
 流路阻力小，流量系数较大，可调比大，适用于大压差、严密封、高黏度和含颗粒流体场合，很多场合可替代单、双座阀 适用于耐压小于6.4MPa的场合
球阀（O形，V形）
 流路阻力小，流量系数较大，可调范围大，适用于高黏度、含纤维或颗粒的场合 价格较鬼，O形球阀一般用于两位控制，V形球阀用于连续控制
卫生阀
 流路简单，无缝隙和死角积存物料，适用与啤酒、番茄及制药、日化工业的应用 耐压低
低压降比阀
 适用于低压降比的应用场合 可调比近似为10
塑料单座阀（耐腐蚀阀）
 阀体、阀芯衬聚四氟乙烯或其他耐腐蚀材料，适用于氯气、硫酸、强碱等强腐蚀介质 耐压低
全钛阀
 使用钛材质，适用于耐多种无机酸、有机酸的腐蚀 价格贵
两位两通（或三通）切断阀
 几乎无泄漏 仅用于两位控制
刀形闸阀
 适用于高黏度、含纤维的浆料 压差低、作切断作用
自力式调节阀
 不需要外部供给能源，节能 流体较清洁、控制要求不高的场合

 

调节阀的流通能力计算
    
     调节阀的流通能力Kv值，是调节阀的重要参数，它反映流体通过调节阀的能力，也是调节阀的容量。根据调节阀流量能力Kv值的计算，就要以确定选择调节阀口径。为了正确选择调节阀的尺寸，必须准确计算调节阀的额定流量系数Kv值。
    调节阀额定流量系数的定义是：在规定条件下，即阀的两端压差为105Pa，流体的密度为lg/cm3，额定行程时流经调节阀以m3/h或t/h的流量数。
符号
介绍
FL
压力恢复系数当选
FF
流体临界压力比系数，
PV
阀入口温度下介质的饱和和蒸汽压（绝对压力）
PC
物质热力学临界压力
QL
液体流量m3/h
ρ
液体密度g/cm3
P1
阀前压力（绝对压力）KPa
P2
阀后压力（绝对压力）KPa

 

调节阀参数表
调节阀类型
压力恢复系数FF
流层系数Fs
压差比最大值XT
可调比R
初始闪蒸系数KC
直通单座阀
0.9
1.05
0.72
30
0.65
0.85
0.85
0.70
30
0.7
套筒阀
0.9
1.06
0.75
30
0.65
角形阀
0.9
1.08
0.72
30
0.64
高压阀
0.9
1.03
0.68
30
0.64
隔膜阀
-
-
-
10
-
偏心旋转阀
0.85
1.06
0.61
100
0.60
蝶阀
0.68
0.92
0.38
15
0.30
球阀
0.57
-
0.25
200
-

 

一、一般液体的Kv值计算
 
非阻塞流
阻塞流
判别式：
计算公式：

 

二、气体的Kv值计算
 
一般气体
高压气体
当P2>0.5P1时
当P2≤0.5P1时
备注

式中：Qg-标准状态下气体流量m3/h； Pm-（P1、P2为绝对压力）KPa；△P＝P1－P2；t －气体温度℃；G －气体比重（空气G＝1）

 

三、蒸汽的Kv值计算
 
饱和蒸汽
过热水蒸汽
当P2>0.5P1时
当P2≤0.5P1时
备注

式中：Gs-蒸汽流量Kg/h  P1、P2含义及单位同前；K-蒸汽修正系数；

 

四、两相流的Kv值计算：
    当介质为气液两相流时，一般采用分别计算液体和气体的Kv值，然后相加求取调节阀总Kv值，这种方法是基于两种流体相互独立互不影响的观点，但实际上随着液相和气相成分的变化，流体的状态趋向也不同，所以计算出Kv值的误差较大，在实际使用中最常用的是湿蒸汽和含有水蒸汽的水。计算步骤：
1、根据混合介质中蒸汽和凝液含量，求出汽化液。
2、根据汽化率及进口压力P1查得修正系数Ks。
3、将已知流量除以Ks得到相应的蒸汽流量作为计算流量。
4、应用蒸汽的Kv值计算公式求出Kv值。

 

五、调节阀口径选择步骤：
根据过程，确定调节阀的口径，具体步骤为：
1、首先根据生产能力的设备负荷计算最大流量Qmax和最小流量Qmin。
2、根据所选择的流量特性及系统特点选定S值，然后再根据压力分配和管路损失，确定最小压差△Pmin和最大压差△Pmax。
3、按流通能力计算公式，求得最大流量时的Kvs。
4、根据Kvs在所选产品型式的标准，选取大于Kvs并接近Kv值。
5、根据选定的Kv值和流量特性，验证调节阀的开度，要求开度在10%与90%之间。
6、计算R，验算可调比。
7、各项验证合格后，根据Kv值确定调节阀的口径。

 

关于调节阀的一些问题解答
 
调节阀的调节功能主要表现在哪几个方面？
   答： 调节阀的首要功能就是调节，其主要表现在：①流量特性；②可调范围R；③小开度工作性能；④流量系数Kv；⑤调节速度（响应时间）满足系统对阀动作的速度要求。
 
何谓流量特性？
    答：流量特性是反映调节阀的开度与流量的变化关系，以适应不同的系统特性要求。如对流量调节系统反应速度快，需对数流量特性；对温度调节系统反应速度慢，需直线流量特性。流量特性反映了调节阀的调节品质。
 
何谓可调范围R？
    答：可调范围反映调节阀控制的流量范围，用R=Qmax/Qmin之比表示。R越大，调节流量的范围越宽，性能指标就越好。通常阀的R=30；好的阀，如V形球阀R=50；
 
调节阀的小开度工作性能应当怎样？
    答：有些阀受到结构的限制，小开度工作性能差，产生启跳、振荡，R变得很小（即Qmin很大），如双座阀、衬胶蝶阀。好的阀小开度应有微调功能，即可满足很小流量的调节，且工作又十分平衡。
 
流量系数表示阀的何种功能？
    答：流量系数（Kv）表示阀通过流量的能力，同口径的阀，Kv值越大越好。角行程阀是直行程阀的2～3倍。

 

 

调节阀阀门样本
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