作者:Steve Hagen
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Renewed interest in the performance of control valves is emerging, partly as a result of numerous plant audits that indicate roughly one-third of installed control valves are operating at substandard levels. Even though properly operating control valves are essential to overall plant efficiency and product quality, maintenance personnel frequently don’t recognize the signs of poor performance. The basics of control valve design and operation must be well understood for end-users to reap the benefits of improved valve operation.
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重新兴起的关于控制阀性能的关注正在不断涌现,造成这种状况的部分原因是在于大量的平台检查显示,在已安装的控制阀中,大约有三分之一正工作在低于标准的水平。即使知道恰当的操作控制阀对于整个平台系统和产品质量具有根本性的意义,控制阀的维护人员也经常无法识别出那些能标志控制阀的性能较差的信号。终端用户一定要理解关于控制阀设计和操作的基本知识,以从控制阀操作的改进中获得益处。WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
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除非是控制阀恰当地运转,否则先进的控制计划将无法产生最优的结果。仪器仪表技术人员必须通晓如控制阀等这些控制元件及其诊断软件,以确保控制阀在平台中能如系统设计师本意那样运行。WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网
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控制阀的基本类别WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
最常用和通用的控制阀类型是滑杆球(sliding-stem globe)阀和角阀(angle valve)(如图1所示)。这两者的流行得自于它们的凸凹不平的结构和很多可用的选项使得其适用于多种多样的过程应用,包括条件苛刻的服务状况。例如,滑杆阀提供的典型选项可以满足一系列的ANSI (American National standard Institute, 美国国家标准协会) 级别的要求,如压力-温度额定值,关闭能力,尺寸,温度相容性,以及流动特性。W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网
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图1 滑杆球和角控制阀(Sliding-stem globe and angle control valves)
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滑杆球阀和角阀之间的第一点区别在于阀是否是后引导式的(Post-guided)或者笼式引导的(Cage-guided)。在后引导式阀中(如图2所示),阀杆或者是部分阀芯作为轴套,截流件被轴套所环绕。在笼式引导阀(如图3所示)中,一个津贴的圆柱形的笼子引导阀芯。笼式引导提供了一个相对大的导轨面,这将有助于把振动最小化,改善阀芯稳定性,并增加压力降的额定值。WWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)
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图2 后引导阀(Post-guided valve)
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图3 笼式引导阀(Cage-guided valve)
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旋转轴控制阀(Rotary-shaft control valve)有几种不同的类型可供选择,每一个都以截流件(盘,球,球缺,或者塞子)的几何外形为特点。与滑杆阀相比,旋转轴控制阀一般对压力降的额定值有所限制,但价格要便宜一些,具有很大的幅度调节变化范围,并能针对给定的阀的尺寸而提供大的流动能力。典型的,旋转轴控制阀常被选择来用于具有特殊需求的情况,比如,高能力(全孔球阀, full-bore ball valve),封闭作用的剪切(球缺阀, ball segment valve),低成本(标准节气门, standard butterfly),以及对腐蚀损伤的抵抗能力(偏心旋转塞,如图4所示)。一般而言,旋转轴控制阀提供了为数不多的针对苛刻服务的选项(平衡的选项),如衰减控制阀噪声,消除气穴现象,以及提供其他的期望的特征。W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网
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图4 偏心滚转柱塞阀(Eccentric rotary plug valve)
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选择与定型W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网
基于将要处理的过程流体以及若干性能目标,对控制阀进行选择。其中,需要的尺寸参数包括:比重,阀的进口和出口处的压力,整个阀的压力降,阀进口处的流体温度,流速,以及蒸汽压力。其它必需的信息包括期望的响应时间,过程增益特征,以及气穴或闪蒸的潜能。P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
在很多应用场合中,让控制阀达到彻底的关闭显得十分重要。关闭阀门可以防止渗漏,避免污染处理中的流体或者导致产品的损失。此外,当某一高速渗漏流体穿过设备表面时,紧闭控制阀还可以防止腐蚀损伤。plcjs.技.术_网