探討調(diào)節(jié)閥的選型及應用

孫鳳偉 楊崗崙 蘇曉濤(沈陽石蠟化工有限公司，遼寧 沈陽 110141)

調(diào)節(jié)閥是在過程控制系統(tǒng)中，使液體流量發(fā)生改變的裝置。調(diào)節(jié)閥的可靠性對調(diào)節(jié)閥的質(zhì)量、系統(tǒng)安全等存在重要影響。受多種因素的影響，調(diào)節(jié)閥很難達到生產(chǎn)現(xiàn)場的相關要求，并且在流量調(diào)節(jié)方面存在較多問題，因此對于調(diào)節(jié)閥而言，其結(jié)構(gòu)形成的選擇要充分結(jié)合具體的工藝條件。

1 調(diào)節(jié)閥使用狀況

一般情況下，得到廣泛應用的蒸汽調(diào)節(jié)閥包括雙座調(diào)節(jié)閥、套筒閥以及套筒調(diào)節(jié)閥，經(jīng)過實踐應用，可以發(fā)現(xiàn)套筒閥以及套筒調(diào)節(jié)閥很容易發(fā)生故障，如閥芯卡滯、閥座與閥芯抱死等。因為被測介質(zhì)是蒸汽，無其他雜質(zhì)問題，因此，經(jīng)過分析上述故障原因，主要是蒸汽溫度對套筒帶來較大影響。

通常，液體調(diào)節(jié)閥被廣泛應用在氨合成過程，容易出現(xiàn)內(nèi)漏、雜音等問題，且閥體表明呈蜂窩狀，其主要原因是閥座脫落。因為流量面積驟縮，流速增大，從而使液體分離出氣體，成為氣液雙向流動的現(xiàn)象；介質(zhì)通過節(jié)流口以后，其速度便會下降，恢復正常壓力，若壓力超過飽和蒸汽壓，便會使氣泡再次恢復為液體，受壓力沖擊波的影響，閥體表明便會逐漸形成蜂窩狀。

2 調(diào)節(jié)閥的選型

調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)的選擇，要從多個方面予以考慮，比如壓力、調(diào)節(jié)范圍、介質(zhì)溫度以及流動性等；其中流量要充分滿足系統(tǒng)的實際情況，并可以實現(xiàn)有效補償。調(diào)節(jié)閥選型的基本原則是流量特性和調(diào)節(jié)對象、特性等處于相反狀態(tài)，繼而使調(diào)節(jié)系統(tǒng)特性更加符合要求。一般情況下，流量特性要根據(jù)工藝系統(tǒng)的實際情況進行選擇，并且要考慮其適用范圍。

2.1 直線流量特性適用范圍

差壓無顯著變化，幾乎處于恒定狀態(tài)；受外部干擾不明顯，可調(diào)范圍十分有限；工藝流程參數(shù)變化有規(guī)律可循，呈線性變化。

2.2 等百分比特性適用范圍

管道系統(tǒng)的壓力損失十分大；可調(diào)節(jié)范圍廣泛；相對而言，閥上差壓變化比較大；基于小開度的前提，調(diào)節(jié)閥開始運行；工藝系統(tǒng)承載負荷比較大，波動較大。

3 調(diào)節(jié)閥的安裝

調(diào)節(jié)閥在投運初期，要清掃管道，并及時選擇有效的隔離措施，以避免管道雜物在導向部位聚集，進而導致介質(zhì)流通不暢，若調(diào)節(jié)閥填料過多，容易增加摩擦力，就會產(chǎn)生小信號不動作的問題。通過合理安裝調(diào)節(jié)閥，可以有效提高其在控制系統(tǒng)中的作用。因此，在整個安裝過程中，需要注意多個方面的因素:一是調(diào)節(jié)閥要安裝在水平管道上，并和管道處于垂直狀態(tài)，若要傾斜，則要增加支撐，且調(diào)節(jié)閥前后要有直管道。二是液體流向要符合要求，即和閥體要求一致；三是調(diào)節(jié)閥盡量安裝在便于維修的位置；四是調(diào)節(jié)閥口徑低于管道口徑的情況下，選擇錐形管進行連接；五是調(diào)節(jié)閥工作環(huán)境的溫度比較低，則需要增加伴熱管。

4 典型應用

磷銨產(chǎn)品作為高元復混肥，生產(chǎn)過程中需要控制的介質(zhì)非常多，且控制比較嚴格，包括磷酸、蒸汽、水、硫酸以及熱空氣量等。

4.1 用于硫酸"磷酸"磷銨料漿的調(diào)節(jié)閥

基于磷酸、硫酸等物質(zhì)的特性，其生產(chǎn)環(huán)境比較惡劣，因此，調(diào)節(jié)閥的選擇，要以耐沖刷、耐腐蝕為主，且便于維修，常應用的調(diào)節(jié)閥有V形閥、隔膜閥以及曲撓閥，均存在使用缺陷:V形閥主要用在磷酸量的調(diào)節(jié)方面，因磷酸中存在易粘連的物質(zhì)，因此容易使調(diào)節(jié)閥閥芯卡住；隔膜閥的調(diào)節(jié)性能雖然利于生產(chǎn)，但其耐沖刷能力比較差，使用壽命短，且維修費用偏高；曲撓閥能夠有效解決調(diào)節(jié)粘稠料漿量的問題，但耐腐蝕性一般，且維修困難，執(zhí)行部分的滾動膜片容易漏氣，卡死閥桿。而采用新型的全功能超輕型閥，其性能比較好，耐腐蝕、耐沖刷，而且維修比較方便，維修費用低，出現(xiàn)故障的幾率遠遠低于上述三種閥門。

4.2 用于蒸汽、氣氨、水的調(diào)節(jié)閥

此類調(diào)節(jié)閥和全功能超輕型調(diào)節(jié)閥相比而言，最為顯著的優(yōu)勢之一便是體積小、輕便，并且具備良好的調(diào)節(jié)性能，石墨填料密閉性遠遠高于一般薄膜閥。因為一般薄膜閥填料主要是四氟，密閉性比較差，安裝過程中容易出現(xiàn)拉裂現(xiàn)象。全功能超輕型調(diào)節(jié)閥不存在以上缺點，在設計方面主要參考了其他調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)、優(yōu)點及缺點，因此具有很大優(yōu)勢。此外，全功能超輕型調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行器拆換十分便捷，為備用物品數(shù)量的減少提供了方便。

4.3 尿素用調(diào)節(jié)閥

尿素合成塔出口減壓閥的質(zhì)量面對尿素生產(chǎn)過程的安全性帶來很大影響。常用的調(diào)節(jié)閥是高壓角型閥，主要缺陷是內(nèi)件容易受損，且閥芯甚至斷裂，因此需要經(jīng)常檢修閥芯及閥座，避免其對設備及人身安全造成的影響。綜合考慮上述調(diào)節(jié)閥的缺點，選擇多級降壓高壓閥，此調(diào)節(jié)閥的特征是多次節(jié)流分攤壓差，且多孔均流能夠避免側(cè)向推力的出現(xiàn)，提高了使用周期，節(jié)約了大量維修資金，并在一定程度上提高了生產(chǎn)的安全性。

5 結(jié)語

調(diào)節(jié)閥的選型、安裝是具有密切聯(lián)系的兩個環(huán)節(jié)，要確保調(diào)節(jié)閥的效果良好，就需要合理選型、正確安裝。受生產(chǎn)條件的影響，調(diào)節(jié)閥的選擇、安裝需要綜合分析多方面的因素，比如現(xiàn)場條件、生產(chǎn)環(huán)境等，從而提高調(diào)節(jié)閥的選擇正確性，降低其在生產(chǎn)中發(fā)生故障的可能性，繼而在根本上保證生產(chǎn)過程的安全性，促使生產(chǎn)裝置可以廠周期處于正常運行狀態(tài)。

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