探討化工設(shè)計(jì)的調(diào)節(jié)閥選型策略

張 博，張寶寶

（陜西陜化煤化工集團(tuán)有限公司 陜西 渭南 714100）

1 引言

調(diào)節(jié)閥實(shí)際是一種執(zhí)行器，是自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)當(dāng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對(duì)于系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)好壞來(lái)說(shuō)，它相當(dāng)于是一個(gè)“晴雨表”。在調(diào)節(jié)閥應(yīng)用質(zhì)量方面，其直接影響因素是以下三個(gè)方面：一是系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員是否做到了正確選型；二是調(diào)節(jié)閥質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)；三是在其安裝、使用及維護(hù)環(huán)節(jié)是否做到正確無(wú)誤。

2 調(diào)節(jié)閥的常見(jiàn)種類(lèi)及特點(diǎn)

調(diào)節(jié)閥的種類(lèi)很多，分類(lèi)方式也不同。作為設(shè)計(jì)人員，必須對(duì)各類(lèi)型產(chǎn)品的基本特點(diǎn)、使用注意事項(xiàng)及存在哪些變型產(chǎn)品心中有數(shù)，熟練掌握。

（1）直通單座調(diào)節(jié)閥：這種閥的特點(diǎn)主要是：“介質(zhì)泄漏量小，允許用的壓差值小、流路較為復(fù)雜、結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單”，這種特點(diǎn)，它的應(yīng)用范圍比較廣泛，一般來(lái)說(shuō)，它主要適用于在泄漏量方面要求嚴(yán)格，工作壓力差小的場(chǎng)合，同時(shí)，其對(duì)介質(zhì)方面要求比較干凈的介質(zhì)。但如其規(guī)格較小（如DN15～25間）的閥，在壓力較大的場(chǎng)合應(yīng)用也是可以的。

（2）直通雙座調(diào)節(jié)閥：這種閥，雖然也是屬于直通類(lèi)型的，也是應(yīng)用最廣泛的閥種類(lèi)之一。但是它的特點(diǎn)相比于單座閥，正好相反，即，這種閥的“泄漏量大、許用的壓差也大”，這種特點(diǎn)，適應(yīng)的場(chǎng)合是“對(duì)泄漏要求方面不嚴(yán)格”、“工作的壓力差大”，同樣，它也要求使用它的介質(zhì)是干凈介質(zhì)場(chǎng)合。

（3）套筒閥：這種閥包括有“單”和“雙”兩種密封型結(jié)構(gòu)。對(duì)于這種閥來(lái)說(shuō)，前面所說(shuō)的“單密封”結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于“單座閥”，“雙密封結(jié)構(gòu)”則相當(dāng)于“雙座閥”，分別適用于各自的“單座及雙座”閥場(chǎng)合。最主要的是，這種閥的特點(diǎn)主要包括兩點(diǎn)，即一是穩(wěn)定性好，二是裝卸起來(lái)比較方便。這種閥缺點(diǎn)是價(jià)格相對(duì)較單雙座閥來(lái)說(shuō)，其價(jià)格要高于其50%～200%左右。而且，較為麻煩的是，它的密封墊為專(zhuān)用的纏繞型密封墊。與單、雙座閥相比，其應(yīng)用范圍僅次之，也是較廣的。

（4）角形閥：這種閥從其節(jié)流型式來(lái)說(shuō)，與單座閥是相當(dāng)?shù)?。但是，它的特點(diǎn)是：閥體的“流路簡(jiǎn)單”，其在適用場(chǎng)合上要求，一是泄漏量要??；二是壓力不能太大。對(duì)介質(zhì)沒(méi)有干凈性要求，即適合不干凈的介質(zhì)使用，同時(shí)，還要求直角配管。

（5）三通閥：顧名思議，這種閥有3個(gè)通道，它以一個(gè)閥，可以同時(shí)代替兩個(gè)直通單座閥，進(jìn)行“分流及合流”不包括兩相流溫度差在150℃以?xún)?nèi)的場(chǎng)合（≤150℃的場(chǎng)合），而且，其要求還包括在DN<80mm時(shí)，用于儀表工程方面的應(yīng)用設(shè)計(jì)。

（6）隔膜閥：這種閥主要特點(diǎn)是流路比較簡(jiǎn)單，它的隔膜可以耐蝕的作用，這種耐蝕性能使這種閥在介質(zhì)不干凈和弱腐蝕性質(zhì)介質(zhì)的切斷場(chǎng)合可以適用。

（7）蝶閥：這種閥的特點(diǎn)是閥體與閥座可以理解為一體的，可相當(dāng)于以一段直管，來(lái)直接作為閥的閥體。它的主要優(yōu)點(diǎn)是：自潔方面的性能好，而且，它的體積小又具有較輕的重量。它的適用場(chǎng)合主要是：不干凈介質(zhì)場(chǎng)合，也包括口徑大、流量大，壓力差較低的場(chǎng)合。一般以在DN>300mm的，多選用蝶閥。

（8）球閥：這種閥的閥芯可以理解為一個(gè)空心球。在“O”形球閥處于全開(kāi)的狀態(tài)時(shí)，實(shí)現(xiàn)“無(wú)阻力調(diào)節(jié)”，這種閥從它的自潔性能來(lái)說(shuō)是最好的，它主要適合用于“特別不干凈”和“含纖維介質(zhì)”的場(chǎng)合?！癡”形球閥的調(diào)節(jié)特性，類(lèi)似于百分比，主要適用的場(chǎng)合要求是：①介質(zhì)不干凈；②含纖維介質(zhì)；③可調(diào)范圍比較大。

（9）偏心旋轉(zhuǎn)閥：該閥的特點(diǎn)是在蝶閥和球閥兩種閥之間，它有較好的自潔性能和調(diào)節(jié)性能，也可以進(jìn)行切斷性操作，主要適用場(chǎng)合是：①不干凈的介質(zhì)；②泄漏要求小。

3 調(diào)節(jié)閥選型時(shí)的注意事項(xiàng)

（1）如何選擇調(diào)節(jié)閥的類(lèi)型

從調(diào)節(jié)閥選擇來(lái)說(shuō)，其依據(jù)包括以下方面：①介質(zhì)的特點(diǎn)；②控制要求；③安裝環(huán)境等。此外，還要考慮到調(diào)節(jié)閥本身具有什么樣的流量特性，它具有什么樣的結(jié)構(gòu)來(lái)綜合防治性確定選擇什么樣的閥。實(shí)際設(shè)計(jì)及使用中，以普通單座及雙座調(diào)節(jié)閥、套筒式調(diào)節(jié)閥和蝶閥，采用的較多。一般而言，對(duì)于“流量、壓差、要求泄漏量”這三個(gè)指標(biāo)均較小的場(chǎng)合，選擇單座調(diào)節(jié)閥即可以，因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配方便，同時(shí)，在經(jīng)濟(jì)上也非常地實(shí)惠。對(duì)于“流量和壓差”均比較大、而且對(duì)于泄漏量方面沒(méi)有嚴(yán)格要求的場(chǎng)合，在選擇上應(yīng)以雙座調(diào)節(jié)閥來(lái)進(jìn)行優(yōu)先考慮；對(duì)套筒調(diào)節(jié)閥來(lái)說(shuō)，應(yīng)是“壓差和振動(dòng)”較大，介質(zhì)是“高溫高粘度，而且它內(nèi)部含顆粒結(jié)構(gòu)”的工作場(chǎng)合首選閥種；再以蝶閥為例，它對(duì)于低壓力、大流量，且大流量的工藝調(diào)節(jié)；隔膜閥在適用場(chǎng)上來(lái)說(shuō)，以“強(qiáng)腐蝕性、粘度高、帶纖維”，但非高溫和高壓為特點(diǎn)的介質(zhì)是其首選；角形閥，它的閥體由于受到流體沖擊較小，所以它的閥體內(nèi)很難接污，而且其具有較好的穩(wěn)定性，所以特別適用于“粘度高、存在懸浮物和顆粒物”的流體。

（2）如何選擇調(diào)節(jié)閥材質(zhì)

選擇材質(zhì)調(diào)節(jié)閥，其主要是指以下兩個(gè)方面如何進(jìn)行選擇。一是如何選擇閥體和閥蓋材質(zhì)。這方面，主要要求包括：閥體在耐壓等級(jí)方面，在使用溫度允許范圍和它的耐腐蝕性能等方面，都應(yīng)該高于或等于工藝連接管道在這幾個(gè)方面的要求，而且，對(duì)于已經(jīng)使用的定型產(chǎn)品，應(yīng)該進(jìn)行優(yōu)先選用。對(duì)于有水蒸汽的情況，對(duì)于含水量較大的濕性氣體，對(duì)于易燃易爆的介質(zhì)，對(duì)于環(huán)境溫度低于-30℃時(shí)，鑄鐵閥都不宜進(jìn)行選用。二是如何選擇閥內(nèi)組件材質(zhì)。閥內(nèi)組件一般包括閥桿、閥芯、閥座這些內(nèi)容。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于非腐蝕性的介質(zhì)，選用1Cr18Ni9Ti或者是其它類(lèi)型的不銹鋼即可。對(duì)于存在嚴(yán)重汽蝕、沖蝕的場(chǎng)合，對(duì)于介質(zhì)溫度與壓差，一起構(gòu)成為“直角坐標(biāo)”的情況；對(duì)于“溫度為300℃以及壓差值在1.5MPa的兩點(diǎn)連線”之外的區(qū)域，選用材料應(yīng)以耐磨材料為宜，如人們常用的“①鉆基合金；②表面堆焊史泰萊合金”。閥體、閥蓋可于其受壓力較大，可以將其等同于壓力容器，所以，閥體和閥蓋必須要具備所受介質(zhì)的溫度、壓力和腐蝕方面的要求，對(duì)閥內(nèi)件來(lái)說(shuō)，因其作用主要是節(jié)流，所以，對(duì)其要求應(yīng)突出反應(yīng)在耐腐蝕和耐沖刷。同樣，這也是選擇調(diào)節(jié)閥材質(zhì)的根本出發(fā)點(diǎn)。

總之，在化工設(shè)計(jì)中選擇合適的調(diào)節(jié)閥，對(duì)于保證企業(yè)的安全生產(chǎn)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，需要進(jìn)行全方位通盤(pán)考慮，并不斷總結(jié)其經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，以期不斷提升設(shè)計(jì)能力和水平，并滿(mǎn)足企業(yè)實(shí)際需要。