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      控制阀的选型、维修与校验

控制阀是电厂自动控制系统中一个重要环节，无论多么复杂的自动控制系统，后都归结到对控制阀的控制，也就是说，控制阀是执行自控指令任务的一道总机关。因此，控制阀的性能如何，不仅直接关系机组运行的经济性，甚至影响自控系统乃至整台机组的安全运行。但令人遗憾的是，在实际使用中控制阀经常出现关不死、打不开、动作不灵敏、泄漏大、非线性严重、寿命短、价格贵等问题。据调查发现，这些问题中95%以上是属于选型不当造成的，而因计算错误造成的问题不到5%。实践证明，计算与选型相比，选型的难度更大，出现的问题更多，对此应该特别重视。下面结合笔者近年来掌握的情况和工作中碰到的问题，就控制阀的选型、维护及现场调校谈一些看法。

一、控制阀的选型

1、选型应考虑的主要因素

（1）基本的条件是要满足生产过程的温度、压力、液位及流量的要求；

（2）阀的泄漏及密封性要求；

（3）阀的工作压差应小于许用压差；

（4）对阀使用寿命和可靠性的考虑；

（5）对阀动作速度、流量特性的考虑；

（6）对阀作用方式和流向的考虑；

（7）对执行机构形式、输出力矩、刚度以及弹簧范围的考虑；

（8）对材质及阀经济性的考虑（选型不当价格会相差3~4倍）。

2、选型的一般原则

在满足过程控制要求的前提下，所选的阀应尽量简单、可靠、价廉、寿命长、维修方便，并保证备件来源及时可靠。要尽量避免为单纯追求好结构、好材质、多附件而忽略了对可靠性、经济性的考虑。从可靠性观点来看，结构越简单、多余的附件越少，其可靠性就越高；材质选择过高，将造成不必要的浪费。

3、选型应提供的工艺参数及系统要求

（1）工艺参数：温度、压力、正常流量时的压差及切断时的压差；

（2）流体特性：腐蚀性、粘度、温度变化对流体特性的影响；

（3）系统要求：泄漏量、可调比、动作速度与频率、线性及噪音。

4. 控制阀的分类及选择

控制阀按结构特征大致可分为如下9大类产品。

（1）直通单座控制阀：该阀应用，具有泄漏小、许用压差小、流路复杂、结构简单的特点，故适用于泄漏要求严、工作压差小的干净介质场合，但小规格的阀(DN300时，通常都由蝶阀来完成。

（8）球阀：“O”形球阀全开时为无阻阀，“自洁”性能，适用于特别不干净、含纤维介质的两位切断场合。“V”形球阀具有近似等百分比的调节特性，适用于不干净、含纤维介质、可调比较大的控制场合。球阀的价格较贵。

（9）偏心旋转阀：该阀介于蝶阀和球阀之间，“自洁”性能好、调节性能好、亦可切断，故适用于不干净介质、泄漏要求小的调节场合，但该阀价格较贵。 

这9类产品中前6种为直行程控制阀，后3种为角行程控制阀。作为控制阀的应用者，必须弄清楚它们的特点、注意事项。各类变型产品、改进型产品都是在这9类产品上演变而来的，弄清这9大类产品就容易掌握其他产品的应用了。

5、正确选择的若干问题

（1）阀体材料选择

阀体耐压等级、使用温度、耐腐蚀性能等方面应不低于工艺连接管道要求，并优先选用定型产品。

水蒸气及含水较多的湿气体介质、环境温度低于-20℃时，不宜选用铸铁阀。

（2）阀内件材质选择

非腐蚀性介质一般选用1Cr18 Ni9Ti或其他不锈钢。

对汽蚀、冲蚀较为严重，且在介质温度与压差构成的直角坐标中其温度为300℃、压差为1.5MPa两点连线以外的区域时，应选用耐磨材料，如钴基合金或表面堆焊史太莱合金等。

对硬密封切断阀，为提高密封面可靠性，应选用耐磨合金。当密封要求十分严密时，应选用软密封，如四氟橡胶。

（2）高低温材料选择

当介质温度小于-60℃时选用铜或1Cr18Ni9Ti；温度在450~600℃时，选用钛、钼不锈钢；当介质温度大于600℃时，应选用高温高强度合金(如因可耐尔)。

6、填料及阀盖型式选择

（1）通常情况下，介质温度小于200℃时，选用“V”形四氟填料，普通型上阀盖；介质温度小于450℃时，选用“V”型四氟填料，但必须是散热阀盖。

（2）对直行程类阀，若带有定位器附件时，对介质温度不大于450℃的高温阀，仍可选用普通型阀盖，但必须选用石墨填料。 

（3）介质温度大于400℃时，需选用散热型阀盖和石墨填料。

（4）为增加阀杆密封的可靠性，可选用双层填料结构。

7、定位器的选择

并不是选了定位器就一定好，不必要时，可以不选用定位器。如下情况应选用定位器：

（1）电动仪表控制气动阀，且为慢速响应系统时。

（2）需要提高薄膜执行机构输出力的场合。

（3）缓慢过程需要提高控制阀响应速度的场合，如控制温度、液位等参数。

（4）需要克服摩擦力，减小过大的回差造成控制品质差的场合，如低温或采用柔性石墨填料的控制阀。

（5）控制器比例带很宽，但又要求阀小信号有响应时，采用无弹簧执行机构控制的系统。 带定位器适用的阀，通常选用20~100kPa的弹簧。但为了提高输出力，可选用气源压力PS=250kPa。对气开阀，可选用60~180kPa的弹簧范围，以增加起点执行机构的输出力。对气闭阀可选用20~100kPa的弹簧，以增加关闭时执行机构输出力。

说明  ADD_DI ADD_R +I IN1, OUT +D IN1, OUT +R IN1, OUT 整数加法指令将两个 16 位整数相加，产生一个 16 位结果。 双整数加法指令将两个 32 位整数相加，产生一个 32 位结果。 实数加法 (+R) 指令将两个 32 位实数相加，产生一个 32 位实数结果。 • LAD 和 FBD： IN1 + IN2 = OUT • STL： IN1 + OUT = OUT  SUB_DI SUB_R -I IN1, OUT -D IN1, OUT -R IN1, OUT 整数减法指令将两个 16 位整数相减，产生一个 16 位结果。 双整数减法 (-D) 指令将两个 32 位整数相减，产生一个 32 位结果。 实数减法 (-R) 指令将两个 32 位实数相减，产生一个 32 位实数结果。 • LAD 和 FBD： IN1 - IN2 = OUT • STL： OUT - IN1 = OUT  MUL_DI MUL_R *I IN1, OUT *D IN1, OUT *R IN1, OUT 整数乘法指令将两个 16 位整数相乘，产生一个 16 位结果。 双整数乘法指令将两个 32 位整数相乘，产生一个 32 位结果。 实数乘法指令将两个 32 位实数相乘，产生一个 32 位实数结果。 • LAD 和 FBD： IN1 * IN2 = OUT • STL： IN1 * OUT = OUT  DIV_DI DIV_R /I IN1, OUT /D IN1, OUT /R IN1, OUT 整数除法指令将两个 16 位整数相除，产生一个 16 位结果。 （不保留余数。） 双整数除法指令将两个 32 位整数相除，产生一个 32 位结果。 （不保留余数。） 实数除法 (/R) 指令将两个 32 位实数相除，产生一个 32 位实数结果。 • LAD 和 FBD： IN1/IN2 = OUT • STL： OUT / IN1 = OUT 

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