ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計(jì)算選型分析

【資料簡(jiǎn)介】

ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計(jì)算選型分析

ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥無(wú)需外加能源，利用被調(diào)介質(zhì)自身能量為動(dòng)力源，引入執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制閥芯位置，改變兩端的壓差和流量，使閥前(或閥后)壓力穩(wěn)定。具有動(dòng)作靈敏，密封性好，壓力設(shè)定點(diǎn)波動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于氣體、液體及蒸汽介質(zhì)減壓穩(wěn)壓或泄漏穩(wěn)壓的自動(dòng)控制。
   本系列產(chǎn)品有單座(ZZYP)、套筒(ZZYM)、雙座(ZZYN)三種結(jié)構(gòu)；執(zhí)行機(jī)構(gòu)有薄膜式、活塞式二種；作用型式有減壓用閥后壓力調(diào)節(jié)(B型)和泄壓用閥前壓力調(diào)節(jié)(K型)。產(chǎn)品公稱(chēng)壓力等級(jí)有PN16、40、64；閥體口徑范圍DN20～300；泄漏量等級(jí)有Ⅱ級(jí)、Ⅳ級(jí)和Ⅵ級(jí)三檔；流量特性為快開(kāi)；壓力分段調(diào)節(jié)從15～2500kPa?？砂葱枰M合滿(mǎn)足用戶(hù)況要求。

是一種無(wú)需外加能源，利用被控介質(zhì)自身能量當(dāng)動(dòng)力源、引入執(zhí)行膜室產(chǎn)生推力，控制節(jié)流元件運(yùn)動(dòng)達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)。具有測(cè)量、執(zhí)行、控制的綜合功能?？稍跓o(wú)氣、無(wú)電的場(chǎng)所。廣泛應(yīng)用于石油、化工、電站、輕工、印染工業(yè)部門(mén)自控系統(tǒng)中各種設(shè)備氣體、液體及蒸汽介質(zhì)的減速壓、穩(wěn)壓（用于閥后壓力調(diào)節(jié)）泄壓、穩(wěn)壓（用于閥前壓力調(diào)節(jié)）的自動(dòng)控制。根據(jù)用戶(hù)不同的工況條件可選用不同的閥芯結(jié)構(gòu)型式以及不同執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以達(dá)到最佳的控制效果。

ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計(jì)算選型分析

自力式調(diào)節(jié)閥門(mén)口徑時(shí)，需要考慮流體介質(zhì)的主要流量、運(yùn)行狀態(tài)下的最小流量值、壓力、壓力差、環(huán)境溫度、粘度以及介質(zhì)相對(duì)密度等參數(shù)。同時(shí)也需要準(zhǔn)確確定閥門(mén)前后的系統(tǒng)壓力，并計(jì)算出所需的流量指數(shù)KV值（或CV值），包括較大流量與少流量的情況。如果未經(jīng)過(guò)穩(wěn)定檢查的自力式調(diào)節(jié)閥選用了較大流量值，那么KV（或CV）值將比計(jì)算出的值大一到近二級(jí)。為確保企業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)，應(yīng)選擇配備充足的流通能力的自力式調(diào)節(jié)閥門(mén)。一般來(lái)說(shuō)，選擇的KV選/KV計(jì)應(yīng)大于m，其中m為平行線(xiàn)流量特性為1.63，等百分?jǐn)?shù)特性為1.97。

ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計(jì)算選型分析自力式調(diào)節(jié)閥門(mén)口徑如何選擇？

選定自力式調(diào)節(jié)閥門(mén)口徑后，需要計(jì)算自力式調(diào)節(jié)閥門(mén)的相對(duì)行程安排（少較大開(kāi)啟度），這應(yīng)該處于平行線(xiàn)特性閥10-80%和等百分?jǐn)?shù)特性閥30-90%的范圍內(nèi)才能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于一般的改造工程，如果沒(méi)有特別的原因需要進(jìn)行準(zhǔn)確度計(jì)算，通常會(huì)按照工藝管道管徑大小選閥，選用比管徑小一（或兩個(gè)級(jí)別）的自力式調(diào)節(jié)閥門(mén)。因?yàn)楣に嚬艿雷粤κ秸{(diào)節(jié)閥門(mén)口徑采用的是經(jīng)濟(jì)流速（即風(fēng)阻小）的流體介質(zhì)，而自力式調(diào)節(jié)閥門(mén)則是節(jié)流閥門(mén)。其大小頭（變摩擦阻力）元件的流動(dòng)速度要高于管道內(nèi)的流速，因此，閥門(mén)口徑應(yīng)稍小于管徑，以確保調(diào)整精度符合要求。有時(shí)，針對(duì)低壓蝶閥，也可以選擇與管道相同的口徑，因?yàn)檎{(diào)節(jié)蝶閥的主要工作是開(kāi)啟度為70%。這樣選擇的自力式調(diào)節(jié)閥門(mén)口徑可以保證與管道口徑相一致，物質(zhì)流通能力不受影響，一般可以滿(mǎn)足工藝生產(chǎn)規(guī)定。無(wú)論口徑如何選擇，自力式調(diào)節(jié)閥門(mén)的調(diào)整精度與操作質(zhì)量都需要得到充分的保障。

ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計(jì)算選型分析閥內(nèi)件（Valve Trim）

閥內(nèi)件是與流體直接接觸的閥內(nèi)可拆卸的改變流通截面積和截流件導(dǎo)向等作用的零部件總稱(chēng)，包括典型截流件的閥芯(Plug)和閥座(Seat)，還包括套筒(Cage)、閥桿(Stem)以及減噪器(Flow divider)、抗空化氣蝕部件(AC-trim)、導(dǎo)向(Guide)、密封件、固定件，等等。閥內(nèi)件主要功能是使流通截面積按一定規(guī)則比例變化，實(shí)現(xiàn)流通能力和閥芯/閥桿行程之間的相互關(guān)系，其次是保證緊密關(guān)閉，符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的泄漏率。

ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計(jì)算選型分析閥芯（Plug）

閥芯是閥內(nèi)件中最為關(guān)鍵的部件，同時(shí)是控制閥的可動(dòng)部件，閥芯與閥座配合使用，可緊密關(guān)閉切斷流體，可通過(guò)改變節(jié)流截面積來(lái)調(diào)節(jié)流體通過(guò)量，進(jìn)而達(dá)到過(guò)程控制的目的。

閥芯的形狀（或籠式閥的套筒開(kāi)口形狀）決定著控制閥的流量特性，如常見(jiàn)的線(xiàn)性、等百分比、快開(kāi)特性和拋物線(xiàn)特性等。閥芯閥座的尺寸以及閥內(nèi)流路決定著控制閥的最大流通能力。

閥芯閥座的選材及其工藝處理決定著控制閥的工況應(yīng)用和可靠性。閥芯閥座以及閥內(nèi)件的設(shè)計(jì)直接反映了控制閥廠家的技術(shù)能力。

ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計(jì)算選型分析套筒型閥芯開(kāi)口形狀和流量特性

為了獲得不同的閥門(mén)特性，閥芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有多種多樣，一般分直行程和角行程兩大類(lèi)。單座型控制閥(Globe valve)一般都是頂部導(dǎo)向的直行程控制閥，采用最多的是柱塞型閥芯、套筒型閥芯，以及用于小流量的針形或圓柱銑槽閥芯，還有抗空化氣蝕的多級(jí)閥芯和特殊設(shè)計(jì)閥芯。角行程閥芯是通過(guò)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)改變它與閥座間的流通面積。

早期的控制閥主要是單座閥，柱塞型閥芯。為了克服單座控制閥柱塞型閥芯不平衡力大、較低的流通能力和高噪聲等問(wèn)題，上世紀(jì)六十年代國(guó)外一些廠家開(kāi)始研發(fā)不平衡力小、有較大流通能力、低噪聲和便于拆裝閥內(nèi)件的套筒型控制閥。

與柱塞型閥芯相比，套筒型閥芯的緊密關(guān)閉切斷功能和泄漏等級(jí)要差一些。在工業(yè)應(yīng)用中，套筒易磨損，更會(huì)關(guān)閉不嚴(yán)和使泄漏量增大，造成功能安全不足。此外，套筒閥內(nèi)件結(jié)構(gòu)和流路也比柱塞型閥復(fù)雜，部件數(shù)量多，檢維修內(nèi)容多。密封件多也是套筒閥的一大特點(diǎn)，如Fisher 的ED 系列套筒閥的平衡閥芯就有5 個(gè)專(zhuān)用墊片，而抗擠壓密封件或彈簧加載密封環(huán)都屬易損件和檢修更換件，更換頻次高及專(zhuān)用墊片備件價(jià)格很高也使得維護(hù)成本增加。套筒閥的快捷拆卸設(shè)計(jì)則是應(yīng)對(duì)套筒閥內(nèi)件耐用性和經(jīng)常檢修的問(wèn)題。

鉆孔式籠罩式閥芯專(zhuān)為高壓降的應(yīng)用場(chǎng)合而設(shè)計(jì)，并消除氣蝕、噪音、腐蝕和震動(dòng)這些常見(jiàn)問(wèn)題。通過(guò)鉆孔的分布來(lái)實(shí)現(xiàn)流量特性。最小可控Cv由閥塞與閥籠之間的間隙以及密封面到閥籠最底側(cè)孔的距離決定。

ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計(jì)算選型分析非平衡式閥芯和平衡式閥芯

針對(duì)單座閥閥芯所受不平衡力大的問(wèn)題，也有采用平衡型閥芯的解決方案，可使得現(xiàn)有推力有限的執(zhí)行器可用。平衡型閥芯是在閥芯開(kāi)有平衡孔，將流體壓力引到閥芯另一側(cè)平衡腔室并與閥出口流路密封隔離，這樣閥芯兩側(cè)壓力差的絕大部分被平衡掉，不平衡力只有相當(dāng)于流體壓力在閥桿截面積上的作用力了。由于平衡孔徑相對(duì)小一些，若被堵上則平衡作用全失，平衡閥芯不適宜用于較臟、含較大固體顆粒物或易結(jié)晶易固化介質(zhì)。常見(jiàn)的平衡閥芯都是將平衡腔室的筒體設(shè)計(jì)為固定的，密封環(huán)嵌裝在平衡閥芯上，平衡閥芯類(lèi)似活塞作上下提升運(yùn)動(dòng)。如下圖所示，左側(cè)為非平衡式閥芯，右側(cè)為平衡式閥芯。

ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計(jì)算選型分析抗空化氣蝕閥芯

在調(diào)節(jié)閥中產(chǎn)生的沖刷、汽蝕空化現(xiàn)象，其根本原因即是由于閥前后的壓差過(guò)高，流速過(guò)快。一般認(rèn)為當(dāng)Δp>2.5MPa時(shí)，流體介質(zhì)在閥內(nèi)部進(jìn)入節(jié)流部位時(shí)壓力驟然下降，在通流截面面積最小處壓力降至，當(dāng)這一壓力低于當(dāng)前溫度下流體的飽和蒸汽壓時(shí)，部分液體會(huì)出現(xiàn)汽化，形成大量微小的汽泡，當(dāng)流體流過(guò)節(jié)流口壓力回升時(shí)，這些汽泡又發(fā)生破裂回到液態(tài)，對(duì)閥體和閥芯等部件產(chǎn)生沖擊并帶來(lái)噪聲、振動(dòng)、閥內(nèi)件或閥體材質(zhì)的破壞等危害。

ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計(jì)算選型分析主要技術(shù)參數(shù)和性能指標(biāo)

公稱(chēng)通徑DN(mm)		20	25		32		40		50	65		80		100		125	150		200		250		300
額定流量系數(shù)Kv		7	11		20		30		48	75		120		190		300	480		760		1100		1750
額定行程(mm)		8			10				14	20				25		40			50		60		70
公稱(chēng)壓力PN(MPa)		1.6、4.0、6.4
壓力調(diào)節(jié)范圍(KPa)		15～50   40～80   60～100  80～140   120～180  160～220   200～260 240～300 280～350 330～400 380～450  430～500  480～560   540～620 600～700 680～800 780～900 880～1000 950～1500 1000～2500
流量特性		快開(kāi)
調(diào)節(jié)精度(％)		±5
使用溫度(℃)		≤350
允許 泄漏量	硬密封(l/h)	單座：≤10-4閥額定容量(Ⅳ級(jí))；雙座、套筒≤5×10-3閥額定容量(Ⅱ級(jí))
	軟密封(ml/h)	0.15		0.30		0.45		0.60			0.90		1.7		4.0			6.75		11.10		16.0
減壓比		10
		1.25

二、ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計(jì)算選型分析-型號(hào)

類(lèi)別	型號(hào)	類(lèi)別	型號(hào)
單座壓閉型	ZZYP-16～64B	單座壓閉型	ZZYP-16～64K
雙座壓閉型	ZZYN-16～64B	雙座壓閉型	ZZYN-16～64K
套筒壓閉型	ZZYM-16～64B	套筒壓閉型	ZZYM-16～64K

注：1.壓閉型用于閥后壓力調(diào)節(jié)，當(dāng)閥后壓力升高，閥門(mén)關(guān)閉，以達(dá)到減壓，穩(wěn)壓的目的。

        2.壓開(kāi)型用于閥后壓力調(diào)節(jié)，當(dāng)閥后壓力升高，閥門(mén)打開(kāi)，以達(dá)到泄壓，穩(wěn)壓的目的。

三、ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計(jì)算選型分析-主要技術(shù)參數(shù)

公稱(chēng)通徑DN（mm）	20				25	32	40	50	65	80	100	125	150	200
閥座直徑DN（mm）	10	12	15	20
額定流量系數(shù)Kv	1.8	2.4	4.4	4	11	20	30	48	75	120	190	300	480	760
允許壓差（MPa）	2.5					2.0			1.6			1.0
公稱(chēng)壓力（MPa）	1.6　4.0　6.4
固有流量特性	快開(kāi)
保證調(diào)壓閥正常工作 的最小壓差P（MPa）	0.05
壓力分段范圍 （KPa）	15～50　　40～80　　60～100　　80～140　　120～80 160～220　200～260　240～300　280～350　330～400 380～450　430～500　480～560　540～620　600～700 680～800　780～900　800～1000　900～2000
工作溫度℃	液體≤140;氣體≤80；配冷凝器和散熱片≤350
適合介質(zhì)	氣體、蒸汽、低粘度液體
法蘭尺寸、型式	PN10、16、40GB9113-88、PN64JB/T7-94；PN10，16凸式，PN40，64凹式 或根據(jù)用戶(hù)要求選配其它標(biāo)準(zhǔn)型式的法蘭（如：ANSI、JIS、DIN等標(biāo)準(zhǔn)）
結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度	按GB12221-89標(biāo)準(zhǔn)
可配附件	冷凝器（用于介質(zhì)為蒸汽的場(chǎng)合）、散熱片等。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)信號(hào)接口	內(nèi)螺紋M16×1.5

四、主要性能指標(biāo)

控制精度％		±8
允許泄 漏量	硬密封（L/H）	單座（Ⅳ級(jí)）：≤10-4閥額定容量：雙座、套筒（Ⅱ級(jí)）、≤5×10-3×閥額定容量
	軟密封（ml/min）	DN(mm)
		20	25	32	40	50	65	80	100	125	150	200
		0.15		0.3		0.45	0.6	0.9	1.7	4.0		6.75

五、ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計(jì)算選型分析主要外形尺寸及重量

公稱(chēng)通徑(DN)			20	25	32	40	50	65	80	100	125	150	200
L		PN16、40	150	160	180	200	230	290	310	350	400	480	600
		PN64	230	230	260	260	300	340	380	430	500	550	650
B			233		332		373	522		673	980		1200
H	壓 力 調(diào) 節(jié) 范 圍 MPa	15～140	475		520		540	710		780	840	880	915
		120～300	455		500		520	690		760	800	870	880
		280～500	450		490		510	680		750	790	860	870
		480～1000	445		480			670		740	780	850	860
		600～1500	445		570		600	820		890	950	950	1000
		1000～2500	445		570		600	820		890	950	950	1000
A	壓 力 調(diào) 節(jié) 范 圍 MPa	15～140	φ282		φ308
		120～300	φ232
		280～1000	φ196					φ196			φ282
		600～2500	φ85	φ96
大約重量（Kg）			26		37		42	72	90	114	130	144	180
導(dǎo)壓管接口螺紋			M16×15

控制閥廠家都致力于抗空化氣蝕的解決方案，除了在選型計(jì)算上應(yīng)用阻塞流方程和避開(kāi)產(chǎn)生閃蒸和空化的條件，還從閥內(nèi)件結(jié)構(gòu)、材料選用等方面入手特殊設(shè)計(jì)出各種不同的抗空化氣蝕閥芯。特殊設(shè)計(jì)的抗空化氣蝕閥芯使流體在通過(guò)閥芯閥座時(shí)每一點(diǎn)的壓力都高于該溫度下的飽和蒸汽壓，或采用多級(jí)降壓級(jí)間壓力恢復(fù)的多級(jí)閥芯，或采用特殊結(jié)構(gòu)改變流動(dòng)狀態(tài)并提前破壞氣泡而減小閃蒸效果使空化難以產(chǎn)生，同時(shí)降低噪聲。
自力式流量調(diào)節(jié)閥主要由閥體、密封圈、填料、導(dǎo)向桿和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。閥體是閥門(mén)的主體部分，通常采用鑄件或鍛件制造，具有足夠的強(qiáng)度和密封性能。密封圈是閥門(mén)的密封部分，它的作用是保證流體的密封性，通常采用橡膠或塑料等材料制成。填料是閥門(mén)的填充部分，它的作用是增加閥門(mén)的密封性能，通常采用稀疏的填料函制成。導(dǎo)向桿是閥門(mén)的導(dǎo)向部分，它的作用是保證閥門(mén)在操作時(shí)能夠順暢地轉(zhuǎn)動(dòng)，通常采用有導(dǎo)向性的材料制成。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是自力式流量調(diào)節(jié)閥的驅(qū)動(dòng)部分，通常采用電機(jī)或氣動(dòng)等方式驅(qū)動(dòng)。

　2.ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計(jì)算選型分析調(diào)整自力式流量調(diào)節(jié)閥的性能

　自力式流量調(diào)節(jié)閥的性能可以通過(guò)調(diào)整密封圈的位置和填料函的壓緊程度來(lái)實(shí)現(xiàn)。密封圈的位置調(diào)整是指調(diào)整密封圈與閥體的接觸面積，以達(dá)到最佳的密封性能。填料函的壓緊程度調(diào)整是指調(diào)整填料函對(duì)密封圈的壓緊程度，以達(dá)到最佳的填充性能。調(diào)整密封圈的位置和填料函的壓緊程度需要具備一定的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，不當(dāng)?shù)恼{(diào)整可能導(dǎo)致閥門(mén)的泄漏和卡死等問(wèn)題。

　3.ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計(jì)算選型分析調(diào)整自力式流量調(diào)節(jié)閥的方法

　調(diào)整自力式流量調(diào)節(jié)閥的方法可以分為以下幾個(gè)步驟：

　(1)檢查閥門(mén)的外觀和內(nèi)部情況，確定閥門(mén)是否有明顯的泄漏或卡死現(xiàn)象。

　(2)根據(jù)閥門(mén)的結(jié)構(gòu)和原理，確定密封圈的位置和填料函的壓緊程度進(jìn)行調(diào)整。

　(3)根據(jù)閥門(mén)的結(jié)構(gòu)和原理，確定驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行調(diào)整。

　(4)根據(jù)閥門(mén)的結(jié)構(gòu)和原理，進(jìn)行多次調(diào)整，直到閥門(mén)的性能達(dá)到最佳狀態(tài)。

ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計(jì)算選型分析

　自力式流量調(diào)節(jié)閥如何調(diào)整為最佳性能這個(gè)問(wèn)題需要結(jié)合具體的閥門(mén)結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)行回答，具體的調(diào)整方法也會(huì)因閥門(mén)的不同而有所差異。在實(shí)際操作中，需要根據(jù)閥門(mén)的具體情況進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到最佳的性能。國(guó)內(nèi)外一些調(diào)節(jié)閥廠商都研發(fā)了各種不同類(lèi)型的專(zhuān)門(mén)應(yīng)用于苛刻工況下的抗汽蝕多級(jí)降壓調(diào)節(jié)閥。常見(jiàn)的多級(jí)降壓調(diào)節(jié)閥分為三類(lèi)，雖然在結(jié)構(gòu)上有所不同，但有著共同的工作原理，都是通過(guò)改變結(jié)構(gòu)將總的壓差進(jìn)行分段多級(jí)降壓，使每一級(jí)壓降Δp1小于產(chǎn)生空化的臨界壓差，從而有效避免了汽蝕等危害的發(fā)生。