自力式调节阀选型知识

自力式调节阀选型知识：
自力式调节阀在自控系统中，既是可调的节流元件，又是承受一定温度、压力的容器。所以在选择时，既要考虑其适用性，又要保证安全可靠。台臣阀门自力式压力调节阀无需外加能源，能在无电无气的场所工作，既方便又节约了能源。压力分段范围细且互相交叉，调节精度高。压力设定值在运行期间可连续设定。对阀后压力调节，阀前压力与阀后压力之比可为10：1～10：8。橡胶膜片式检测，执行机构测精度高、动作灵敏。采用压力平衡机构，使调节阀反应灵敏、控制精确。
自力式调节阀执行机构：
自力式调节阀依靠流经阀内介质自身的数字压力表、摄氏度作为能源驱动阀门自动工作，不需要外接电源和二次仪表。这种自力式调节阀都利用阀输出端的反馈信号源（数字压力表、压差、摄氏度）通过信号源管传递到运行组织驱动阀瓣改变阀门的开度，达到调节数字压力表、流量、摄氏度的目的。这种调节阀又分为直接功用式和间接功用式两种。
> 直接功用自力式调节阀又称为弹簧负载式，其结构内有弹性元件如：弹簧、波纹管、波纹管式的温包等，利用弹性力与反馈信号源平衡的原理。 如果是数字压力表自力式调节阀，反馈信号源就是阀的出口数字压力表，通过信号源管引入运行组织。 如果是流量自力式调节阀，阀的出口处就有一个孔板（或者是其他阻力装置）由孔板两端取出压差信号源引入运行组织。 如果是摄氏度自力式调节阀，阀的出口就有摄氏度传感器（或者温包）通过摄氏度传感器内介质的热胀冷缩驱动运行组织。
自力式调节阀选型原则：
具体选择时，应根据被调介质的种类、性质、温度、压力及工艺要求的其他条件，遵循以下的选择原则：阀的结构形式应能满足介质温度、压力、流动性、腐蚀性、控制范围以及严密性要求;阀的材料应能满足介质温度、压力、腐蚀性要求;阀的额定流量系数及口径应能满足工艺的流量要求;阀的允许压差应能满足现场实际压差的要求;阀的实际使用条件应与计算选择时考虑的相一致。调节精度一般为±5%~±10%。适用于调节品质要求不高的场合。
自力式调节阀温度的选择：
选择材料时，主要考虑材料的强度、硬度、耐腐蚀及高温、低温的特性，首先应满足自力式调节阀的安全可靠，其次是使用的性能、寿命和经济性。在满足使用要求的前提下，应尽量选择便宜、易得的材料。一般情况下，阀体和阀盖可选择多种材料制造(如：灰铸铁、球墨铸铁、铸钢及铸不锈钢)。而阀内组件一般用不锈钢材料制造。
自力式调节阀公称压力及压差选择：
根据工艺介质的最大工作压力来选择调节阀的公称压力时，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条件定出。一旦工作温度超过了基准温度，其允许的最大工作压力必定低于公称压力，这一点应该引起足够的重视。
除了注意选定调节阀公称压力外，在选用时，还应从推力角度出发，考虑调节阀能否正常工作的问题。由于自力式调节阀没有驱动能源，仅靠介质自身的能源(压力阀靠介质压力，液位阀靠介质对浮球的浮力等)，而且无法象普通控制阀可通过提高气源压力来增大压差。从而导致允许差压较普通控制阀小，口径也受限制。DN80以下的阀允许压差最高2.0MPa(PN4.0MPa时，而普通气动控制阀最高可达6.4MPa。自力式液位调节阀由于受浮球浮力的限制，允许差压也小，多数生产商对允许差压未作明确，选用时应向生产商咨询。同样原因，自力式液位调节阀口径最大做到DN250，对大多数场合已经够用，特殊场合如果流量特别大，可使用两台或多台并联。用特征数值表达就是允许压差是否大于最大工作压差。因此，在选用时，要使最大工作压差小于阀的允许压差。
自力式调节阀流量系数计算：
流量系数Kv(或称流通能力)，是调节阀的重要参数。它反映流体通过调节阀的能力，亦即反映调节阀的容量。根据计算出的流量系数Kv值的大小，选择阀的额定流量系数Kvs，就可以确定调节阀的公称通径。如果选择的额定流量系数过大，就会使调节阀经常工作在小开度的情况下，影响控制质量，引起振荡和噪音，缩短阀的使用寿命。相反，如果选择的额定流量系数过小，则会使调节阀的开度过大，阀门超负荷运行，不能满足流量要求，容易出现事故，造成不必要的浪费。为了合理选择调节阀的尺寸，必须正确计算调节阀的流量系数Kv值。
自力式调节阀的额定流量系数Kvs定义：在规定条件下，即阀的两端压差为100kPa，流体密度为1g/cm3时，额定行程时流经调节阀的流量是以立方米每小时或吨每小时计的流量数。
自力式调节阀介质黏度：
由自力式压力调节阀原理和结构特点知，介质黏度过高容易引起引压管的堵塞，影响膜片的弹性，导致阀内压力平衡元件不能正常工作。特别是凝固点较高的介质在停工降温后凝固也将使波纹管开工后无法正常工作。且一般用于温度变化比较缓慢的场合，不适用于温度急剧变化的场合;当介质温度超过140℃时，在控制管线安装隔离罐，当介质温度超过200℃时，除在控制管线安装隔离罐，还应在控制阀与执行机构之间加装散热片(不同制造商的产品，此温度值会有所不同);隔离罐应高于调节阀的执行机构而低于阀前后接管;对于非洁净流体，在阀前应安装过滤器，一般情况下应将阀门倒立安装，即控制阀在上执行机构在下，此种安装方式可使其重心在下有利于阀门的稳定运行。当介质温度低于80℃时阀门可以正立安装，当介质温度高于80℃时则阀门必须倒立安装。
国内厂家的产品样本未见介质允许黏度推荐值。国外已有厂家推荐在液体情况下允许使用介质运动黏度为7×10-4m2/s和8×10-4m2/s。在河南油田，个别阀运用在稠油介质，黏度在2×10-4m2/s左右。高黏度的介质可选用重锤平衡自力式压力调节阀。
自力式调节阀主要应用在被控参数一旦调定后不经常改变(调整)的场合，而被控参数经常改变(调整)的场合应使用气动或电动调节阀;自力式调节阀一般应用在非腐蚀性工艺条件下;被控参数不应超过或接近所选择的调整范围的极限值应留有一定裕量。
自力式调节阀对密封的要求：
自力式调节阀国内还没有统一的产品标准。生产商一般参照控制阀的国家标准进行生产。 国标GB/T4123-92要求控制阀本体填料函及其他连接处无渗漏现象。可以满足可燃、有毒气体介质对密封性的要求。而国标GB/T4123-92对气动执行机构的气室密封要求：“气动执行机构的气室应保证气密。在额定气源压力下，5min内薄膜气室内的压力下降不得大于2.5kPa。”显然这是针对以压缩空气为气源的规定，不能满足自力式调节阀对可燃、有毒气体介质的使用要求。油田的气体介质大多为易燃易爆有毒的气体，油类液体介质通常要挥发出可燃气体，是不允许有渗漏的。这些场合对自力式调节阀的密封要求比国标严格，选用时要特别注明。