自力薄膜式調(diào)節(jié)閥計算選型分析
本實用新型涉及一種自力式調(diào)節(jié)閥，適用于壓力可至6.4Mpa的高壓流體介質(zhì)的管道中，以調(diào)節(jié)流過閥門通道的介質(zhì)的流量，或減壓、穩(wěn)壓以調(diào)節(jié)閥門通道下游出口處的介質(zhì)的壓力，適用于非腐蝕性的溫度在0-80℃范圍內(nèi)的液體、氣體等流體介質(zhì)，廣泛適用于石油、化工、冶金、輕工等工業(yè)部門及城市供水系統(tǒng)，屬于調(diào)節(jié)閥技術(shù)領(lǐng)域。調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)形式的選擇，應(yīng)根據(jù)實際生產(chǎn)中工藝條件（溫度、壓力、流量等）、工藝介質(zhì)的性質(zhì)（如粘度、腐蝕性、有無毒害等）、調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求（調(diào)節(jié)范圍、泄漏量、噪音）以及防止調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象等因素綜合加以考慮。在流量大、壓差大、泄漏量要求不嚴(yán)格的場合，應(yīng)優(yōu)先考慮雙座調(diào)節(jié)閥；套筒調(diào)節(jié)閥最適宜用在介質(zhì)壓差大、振動大的場合；蝶閥適宜用于低壓狀態(tài)的空氣或其它氣體的壓力、流最調(diào)節(jié)。
自力薄膜式調(diào)節(jié)閥計算選型分析流量特性的選擇
本實用新型的目的是發(fā)明一種既能調(diào)節(jié)有流體介質(zhì)流動穿過閥門通道時流過閥門通道的介質(zhì)的流量的大小或閥門通道下游出口處的介質(zhì)的壓力的大小，又能調(diào)節(jié)在閥門下游的管道中的流體介質(zhì)被截流時閥門通道下游出口處的介質(zhì)的壓力的大小的自力式調(diào)節(jié)閥?？刂崎y的流量特性是指流體流過閥門的相對流量和閥門的相對開度之間的關(guān)系，即：式中，閥門在某一開度下的流量與全開時流量的比；L/L100——閥門在某一開度下的行程與全開時行程的比。
自力薄膜式調(diào)節(jié)閥計算選型分析的流量特性一般常用的有如下四種：
（l）等百分比特性
等百分比特性也稱為對數(shù)特性，是指閥門的開度增加同樣的值時，通過的調(diào)節(jié)閥的流最按照等百分比增加。調(diào)節(jié)閥在同樣開度變化值下，流量小時流量的變化也小，調(diào)節(jié)作用緩和平穩(wěn)；流量大時．流量的變化也大，調(diào)節(jié)作用靈敏而有效。等百分比特性的閥門在全行程閥門內(nèi)的控制精度時不變的。
（2）直線特性
直線特性是指調(diào)節(jié)閥的相對流量和相對開度的比值為常數(shù)。調(diào)節(jié)閥在同樣開度變化值下，流量小時流量的變化值相對較大，凋節(jié)作用較強(qiáng)，容易產(chǎn)生超調(diào)和引起振蕩；流量大時，流量的變化值相對較小，調(diào)節(jié)作用不夠靈敏。
（3）拋物線特性
拋物線特性是指調(diào)節(jié)閥的相對流量與相對開度的二次方根成正比。拋物線特性介于直線特性和等百分比特性之間，改善了直線特性在小開度時調(diào)節(jié)性能差的缺點(diǎn)。
（4）快開特性
快開特性是指調(diào)節(jié)閥在開度很小時流量就已經(jīng)較大，隨著開度增加，流量很快達(dá)到值。
從調(diào)節(jié)閥的流量特性可以看出，調(diào)節(jié)閥的流量特性對選用調(diào)節(jié)閥有非常重要的意義，直接影響到自動控制系統(tǒng)的質(zhì)量和穩(wěn)定性，因此必須正確合理選擇調(diào)節(jié)閥的流量特性。在工程應(yīng)用中，我們選用最多的是等百分比特性，對于壓差變化小、可調(diào)范圍小、開度變化小的場合，也可以選用直線特性的調(diào)節(jié)閥，V 型球閥一般選用拋物線特性。
自力薄膜式調(diào)節(jié)閥計算選型分析主要零件材料
| 材料代號 | C（WCB） | P（304） | R（316） | |
| 主要 零件 | 閥體 | WCB（ZG230-450） | ZG1Cr18Ni9Ti（304） | ZG1Cr18Ni12Mo2Ti（316） |
| 閥芯、閥座 | 1Cr18Ni9Ti（304） | 1Cr18Ni9Ti（304） | 1Cr18Ni12Mo2Ti（316） | |
| 閥桿 | 1Cr18Ni9Ti | 1Cr18Ni9Ti | 1Cr18Ni12Mo2Ti | |
| 膜片 | 丁睛橡膠、乙丙橡膠、氯丁膠、耐油橡膠 | |||
| 膜蓋 | A3、A4鋼涂四氟乙烯 | |||
| 填料 | 聚四氟乙烯、柔性石墨 | |||
| 彈簧 | 60Si2Mn | |||
| 導(dǎo)向套 | HPb59-1 | |||
自力薄膜式調(diào)節(jié)閥計算選型分析 主要技術(shù)參數(shù)
| 公稱通徑DN（mm） | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | |
| 額定流量系數(shù)Kv | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| 額定行程（mm） | 8 | 10 | 14 | 20 | 25 | 40 | 50 | |||||
| 允許壓差（MPa） | 2.5 | 2.0 | 1.6 | 1.0 | ||||||||
| 公稱壓力（MPa） | 1.6 4.0 6.4 | |||||||||||
| 流量特性 | 快開 | |||||||||||
| 壓力調(diào)節(jié)范圍（KPa） | 15～50、40～80、60～100、80～140、120～180、160～220、200～260、240～300、 280～350、330～400、380～450、430～500、480～560、540～620、600～700、680～800 780～900、880～1000、600～1500、1000～2500 | |||||||||||
| 調(diào)節(jié)精度（%） | ±5 | |||||||||||
| 工作溫度℃ | 液體≤120；氣體≤80；帶冷凝器和散熱片≤350（適用于高溫工況） | |||||||||||
| 適用介質(zhì) | 執(zhí)水、氣體、蒸汽、低粘度介質(zhì) | |||||||||||
| 允許泄漏量 | 硬密封（L/h） | 單座≤10-4×閥額定容量（IV級）；雙座、套筒≤5×10-3閥額定容量（II級 | ||||||||||
| 軟密封（ml/min） | 0.15 | 0.30 | 0.45 | 0.60 | 0.90 | 1.7 | 4.0 | 6.75 | ||||
| 減壓比 | 10 | |||||||||||
| 最小 | 1.25 | |||||||||||
自力薄膜式調(diào)節(jié)閥計算選型分析口徑的選定
計算選定調(diào)節(jié)閥口徑的方法在工程中常用 C 值法，即流通能力法。首先根據(jù)工藝條件和調(diào)節(jié)要求選定閥門的結(jié)構(gòu)型式和流量特性，并且確定流量系數(shù) C 的計算方法和計算公式，然后把各項數(shù)值帶人計算公式計算出流量下調(diào)節(jié)閥流量系數(shù) Cmax 值，然后在標(biāo)準(zhǔn)閥門額定 Cv
值表中選擇與 1.2Cmax 相近的 Cv值，其對應(yīng)的為所選擇調(diào)節(jié)閥的閥徑，最后進(jìn)行噪聲和開度驗算，在流最下一般調(diào)節(jié)閥的開度不超過 85%，最小流量下開度不小于 20%，若驗算結(jié)果滿意，閥門口徑就選定了，若驗算結(jié)果不滿意，則應(yīng)從新選擇額定 Cv 值，再進(jìn)行驗算，直到得到滿意的結(jié)果。
自力式調(diào)節(jié)閥是由機(jī)械方法組成的純比例調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其調(diào)節(jié)精度不高，只適用于調(diào)節(jié)品質(zhì)要求不高的場合;
自力薄膜式調(diào)節(jié)閥計算選型分析
(1)自力式調(diào)節(jié)閥主要應(yīng)用在被控參數(shù)一旦調(diào)定后，不經(jīng)常改變(調(diào)整)的場合，而被控參數(shù)經(jīng)常改變(調(diào)整)的場合，應(yīng)使用氣動或電動調(diào)節(jié)閥。一般直接作用型調(diào)節(jié)閥其設(shè)定值允許偏差為±8%，帶指揮器作用式調(diào)節(jié)閥其設(shè)定值允許偏差±4%左右。若超出設(shè)定彈簧的允許調(diào)壓值，為達(dá)到原設(shè)定值要求，則必須通過更換設(shè)定彈簧的辦法才可實現(xiàn)，這需送回生產(chǎn)廠才能完成。
(2)選用允許壓差時，應(yīng)注意到自力式調(diào)節(jié)閥的允許壓差值小的特點(diǎn)。
(3)自力式壓力調(diào)節(jié)閥一般應(yīng)用在非腐蝕性工藝條件下，若在腐蝕性介質(zhì)場合應(yīng)用要特別慎重。
(4)自力式調(diào)節(jié)閥應(yīng)用在黏度較高的介質(zhì)場合時應(yīng)慎重，高黏度的介質(zhì)不宜使用。
(5)設(shè)定壓力不應(yīng)超過或接近所選擇閥門許可的調(diào)整范圍的極限值，應(yīng)留有一定的余量。
(6)注意調(diào)節(jié)精度的要求。一般情況下，自力式調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)精度低于氣動或電動調(diào)節(jié)閥，對調(diào)節(jié)精度要求較高的地方場合不宜采用自力式調(diào)節(jié)閥。
(7)在工程設(shè)計和采購過程中要注意區(qū)分自力式調(diào)節(jié)閥是背壓閥還是減壓閥。一旦將背壓閥和減壓閥弄反，將無法正常使用，只能重新采購。
(8)注意自力式調(diào)節(jié)閥的開度要求。一般情況下，設(shè)計人員主要關(guān)注調(diào)節(jié)閥的開度要求而忽略了對自力式調(diào)節(jié)閥的開度要求。采購中應(yīng)要求廠家在計算書中給出自力式調(diào)節(jié)閥在最小、正常、工況下的開度。閥的開度一般在10%~80%之間為宜。
自力薄膜式調(diào)節(jié)閥計算選型分析背景技術(shù)：
目前，自力式調(diào)節(jié)閥由閥體、閥瓣、閥桿、調(diào)節(jié)彈簧、調(diào)節(jié)氣缸和活塞或調(diào)節(jié)膜片腔和膜片等組成，其工作原理為閥門控制管路與閥門通道并聯(lián)，閥門控制管路的上游端點(diǎn)連到閥門通道的上游處，閥門控制管路的下游端點(diǎn)連到閥門通道的下游處，閥門控制管路的上游和下游的流體介質(zhì)的壓力被分別連送到調(diào)節(jié)氣缸的由活塞分隔成的下腔和上腔中或調(diào)節(jié)膜片腔的由膜片分隔成的下腔和上腔中，由此而生成的作用于調(diào)節(jié)氣缸的活塞或調(diào)節(jié)膜片腔的膜片上的介質(zhì)的壓力差與調(diào)節(jié)彈簧作用于調(diào)節(jié)氣缸的活塞或調(diào)節(jié)膜片腔的膜片上的彈壓力進(jìn)行平衡以使閥瓣開啟于某個位置，從而達(dá)到若閥門通道上游進(jìn)口處的介質(zhì)的壓力為一恒定值的話則閥門通道下游出口處的介質(zhì)的壓力亦為一恒定值的目的，還可以通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)彈簧的彈壓力的大小來調(diào)節(jié)閥門通道下游出口處的介質(zhì)的壓力。但是，這種調(diào)節(jié)只可動態(tài)地進(jìn)行，即只能在有介質(zhì)流動穿過閥門通道的狀況下才能進(jìn)行調(diào)節(jié)，在閥門下游的管道中的流體介質(zhì)被截流時的靜態(tài)狀況下不能進(jìn)行調(diào)節(jié)，而且，對于調(diào)節(jié)膜片腔型自力式調(diào)節(jié)閥而言，其額定工作壓力一般不允許超過1.6Mpa。
客服1號