管道系统电动调节阀的选型

管道系统电动调节阀的选型方案

关键词：节能环保、调节阀

摘要：电动调节阀是工业自动化过程控制中的重要执行单元仪表。随着工业领域的自动化程度越来越高，正被越来越多的应用在各种工业生产领域中。与传统的气动调节阀相比具有明显的优点：电动调节阀节能（只在工作时才消耗电能），环保（无碳排放），安装快捷方便（无需复杂的气动管路和气泵工作站）。由电动执行机构和调节阀连接组合后经过机械连接装配、调试安装构成电动调节阀。 一、

电动调节阀选型所需考虑的流体介质及其他参数；

选择调节阀项目：结构形式、公称通径、压力-温度等级、管道连接、上阀盖形式、流量特性、材料及执行机构等； 此部分以流体介质为主要阐述点：

1 、被控制流体的种类分为三类：液体、气体、蒸汽，对于液体应考虑黏度的修正，当液体粘度过高时，其雷诺数下降，改变了液体的流动，在计算控制阀流通能力时，必须考虑粘度校正系数。对于气体，应考虑其可压缩性。对于蒸汽，要考虑饱和蒸汽和过热蒸汽。

2、流体的温度、压力。根据工艺介质的最大工作压力来选定控制阀的公称压力时，必须对照工艺温度条件综合选择，因为公称压力是在一定基准温度下，依据强度确定的，其允许最大工作压力必须低于公称压力。例如：对于碳钢阀门，当公称压力PN1.6MPa，介质温度在200℃，最大耐压力为1.6MPa；当温度为250℃，最大耐压力为1.5MPa;当400℃时，最大耐压力为0.7MPa。对于压力调节系统，还要考虑其阀前取压、阀后取压和阀前后压差，在进一步来选择阀的形式。

3、 流体的粘度、密度和腐蚀性，根据流体的粘度、密度和腐蚀性来选择不同形式的阀门以便满足工艺的要求。对于高粘度、含纤维介质常用O型和V型球阀；对于腐蚀性强的易结晶的流体常用阀体分离型的阀体。

4、最大流量和最小流量，根据流量方程式可知，流量大，流通能力也大，其阀门口径也大，相应的价格也高。选择的流通能力过大，使控制阀经常工作在小开度状态，严重时会冲刷阀芯；流通能力过小，达不到工艺设计能力。因此，在决定最大流量时，在很大程度上决定于设计人员的经验。一般情况下，取稳态的最大流量的1.15~1.5倍作为计算最大流量。

二 电动调节阀选型Kv值的计算；

Kv—国际单位制(SI制)的流量系数，其定义为：温度5~40℃的水，在10^5压降下，每小时流过调节阀的立方米数。一般情况下，调节阀最重要参数是流量系数Kv，它反映调节阀通过流体的能力，也就是调节阀的容量。根据调节阀流量系数Kv的计算，

就可以确定选择调节阀的口径。为了正确选择调节阀的口径，必须正确计算出调节阀的额定流量系数Kv值。调节阀额定流量系数Kv的定义是：在规定条件下，即阀的两端压差为10Pa，流体的密度为lg/cm，额定行程时流经调节阀以m/h或t/h的流量数。 1、一般液体的Kv值计算

a． 非阻塞流

判别式：△P＜FL（P1－FFPV）计算公式：Kv＝10QL 式中：FL－压力恢复系数，见附表

FF－流体临界压力比系数，FF＝0.96－0.28

PV－阀入口温度下，介质的饱和蒸汽压（绝对压力），kPa PC－流体热力学临界压力（绝对压力），kPa QL－液体流量m/h

ρ－液体密度g/cm P1－阀前压力（绝对压力）kPa P2－阀后压力（绝对压力）kPa b.阻塞流判别式：△P≥FL（P1－FFPV） 计算公式：Kv＝10QL 式中：各字符含义及单位同前

2、气体的Kv值计算

a.一般气体 当P2＞0.5P1时 当P2≤0.5P1时

式中：Qg－标准状态下气体流量Nm/h Pm-(P1+P2)/2(P1、P2为绝对压力)kPa △P＝P1－P2

G －气体比重（空气G＝1）

t －气体温度℃b． b.高压气体（PN＞10MPa） 当P2＞0.5P1时; 当P2≤0.5P1时,

式中：Z-气体压缩系数，可查GB/T 2624-81《流量测量节流装置的设计安装和使用》

3．低雷诺数修正（高粘度液体KV值的计算）

液体粘度过高或流速过低时，由于雷诺数下降，改变了流经调节阀流体的流动状态，在Rev<2300时流体处于低速层流，这样按原来公式计算出的KV值，误差较大，必须进行修正。此时计算公式应为：式中：Φ―粘度修正系数，由Rev查FR－Rev曲线求得；QL－液体流量m/h 对于单座阀、套筒阀、角阀等只有一个流路的阀,对于双座阀、蝶阀等具有二个平行流路的阀式中：Kv′―不考虑粘度修正时计算的流量系ν ―流体运动粘度

mm/s FR －Rev关系曲线FR-Rev关系图4．水蒸气的Kv值的计算a．饱和蒸汽当P2＞0.5P1时,当P2≤0.5P1时式中：G―蒸汽流量kg/h，P1、P2含义及单位同前，K－蒸汽修正系数，部分蒸汽的K值如下：水蒸汽：K＝19.4；氨蒸汽：K＝25；氟里昂11：K＝68.5；甲烷、乙烯蒸汽：K＝37；丙烷、丙烯蒸汽：K＝41.5；

三、根据工况选择断电保持/断电关闭类型；

关于断电保持和断电关闭的类型选择，根据阀门开闭的频率进行综合考虑。衡量节能环保要求，降低运行成本，通常，对于常开阀门，保持断电保持状态进行选型；对于安装在旁通支路或者阀门打开频率较低的管路系统，选择断电关闭型阀门。

随着工业进程的快速发展，节能环保的形势迫在眉睫，作为屹立行业领军的大型企业，如何在工程大干快上的同时，保持企业的领先性，如何从选型做起。关注业主成本，关注最优化实施，确保企业的在竞争中的不败之势。