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隔膜阀流量特性的选择

气动隔膜阀的流量特性是指介质流过阀门的相对流量与位移(阀门的相对开度)间的关系,理想流量特性主要有直线、等百分比(对数)、抛物线和快开等4种,特性曲线和阀芯形状。常用的理想流量特性只有直线、等百分比(对数)、快开三种。抛物线流量特性介于直线和等百分比之间,一般可用等百分比特性来代替,而快开特性主要用于二位调节及程序控制中,因此气动隔膜阀特性的选择实际上是直线和等百分比流量特性的选择。

衬胶隔膜阀、衬氟隔膜阀流量特性的选择可以通过理论计算,但所用的方法和方程都很复杂。目前多采用经验准则,具体从下几方面考虑:①从调节系统的调节质量分析并选择;②从工艺配管情况考虑;③从负荷变化情况分析。
选择好隔膜阀的流量特性,就可以根据其流量特性确定阀门阀芯的形状和结构,但对于像隔膜阀、蝶阀等,由于它们的结构特点,不可能用改变阀芯的曲面形状来达到所需要的流量特性,这时,可通过改变所配阀门定位器的反馈凸轮外形来实现。

英标隔膜阀口径的选择和确定主要依据阀的流通能力即Cv。在各种工程的仪表设计和选型时,都要对隔膜阀进行Cv计算,并提供隔膜阀设计说明书。从隔膜阀的Cv计算到阀的口径确定,一般需经以下步骤:
1)计算流量的确定。现有的生产能力、设备负荷及介质的状况,决定计算流量的Qmax和Qmin.
2)阀前后压差的确定。根据已选择的阀流量特性及系统特点选定S(阻力系数),再确定计算压差。
3)计算Cv。根据所调节的介质选择合适的计算公式和图表,求得Cmax和Cmin.
4)选用Cv。根据Cmax,在所选择的产品标准系列中选取>Cmax且与其最接近的一级C.
5)隔膜阀开度验算。一般要求最大计算流量时的开度≯90%,最小计算流量时的开度≮10%。
6)隔膜阀实际可调比的验算。一般要求实际可调比≮10。
7)阀座直径和公称直径的确定。验证合适后,根据C确定。

隔膜阀的选择是非常细致的工作,不仅要有扎实的专业理论知识,还要有丰富实践经验。选择得好不仅有利于调节控制回路PID参数的整定,使被调参数得到较好地控制效果,也使隔膜阀的使用寿命大大增长。隔膜阀的选择要因地制宜,并非一成不变,要在实践的过程中不断总结和创新,特别随着机电一体化技术、计算机和数字信息技术的应用,隔膜阀的结构功能变得更好、更全面,为选择隔膜阀提供了极大的方便。

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