調(diào)節(jié)閥是自控回路中*的終端控制儀表,由于影響它的工作的工藝因素較多,而且如果忽視某一因素,往往使調(diào)節(jié)閥遠(yuǎn)離設(shè)計時的工作點,甚至無法正常工作。自1987年開始,我廠承接多家大型石化裝置中調(diào)節(jié)閥的大修任務(wù),經(jīng)常發(fā)現(xiàn)少數(shù)現(xiàn)場的調(diào)節(jié)閥,包括少數(shù)進(jìn)口的閥,其本身的質(zhì)量是好的,但用戶反映這些閥運行不正常,要我廠修理;我們拆開整修后裝到原崗位,但運行后舊“病”復(fù)發(fā),常見的現(xiàn)象是調(diào)節(jié)不穩(wěn)定,發(fā)生振動、噪音等,不能滿足系統(tǒng)的調(diào)節(jié)要求,有些閥只好棄而不用,改用手操。后來我們不得不懷疑原來選用上存在問題,就請用戶提供這些閥的工藝參數(shù)和操作要求,經(jīng)選用計算后發(fā)現(xiàn)這些閥均在小開度下運行,無法實現(xiàn)正常的調(diào)節(jié)。我們分析發(fā)生這種現(xiàn)象的原因有兩個:1、調(diào)節(jié)閥的口徑計算和選用不當(dāng)。2、運行后實際的工藝參數(shù)與選用時的數(shù)據(jù)相差較大。為此我們提出改制措施。對這些現(xiàn)場已用的調(diào)節(jié)閥,用戶一般要求不要改動管道上的法蘭,也不要調(diào)換閥體,原因很簡單,可節(jié)省人力物力,更重要的是免去拆卸焊接安裝過程中很多麻煩。針對不同的情況我們采用兩種改制辦法,一是將調(diào)節(jié)閥的流量特性從直線特性改用等百分比特性。二是在閥體不變的條件下,縮小閥座直徑或減少套筒上窗口面積,縮減額定流量系數(shù)。有時兼而用之。既縮小閥座直徑又改變流量特性。
下面分別用一個典型實例說明改制前后的情況。1989年10月上海某合資廠選用一臺DN50,C=30的直線特性套筒閥,用于20t工業(yè)鍋爐的給水調(diào)節(jié),發(fā)現(xiàn)運行不穩(wěn)定,伴有強(qiáng)烈振動和噪音,我廠兩次派人去修理,但仍不能正常使用,只好用手操。
鍋爐經(jīng)常在額定值附近運行,則調(diào)節(jié)閥的開度在10%以下,大家知道直線特性的調(diào)節(jié)閥在10%以下工作是無法穩(wěn)定的;按上述情況我們提議,在不拆下閥體的情況下,調(diào)上一個等百分比特性的套筒,額定C值仍是30,這樣可使閥的開度增加。以可調(diào)比R=30為例,在同樣的工況下,工作點向右移動,計算開度為“額定點Cnorm=3.5 Knorm=37%(不考慮畸變因素)。zui大點Cmax=7.1 Kmax=58%,見圖一在這樣的開度范圍內(nèi)照理是比較好的。但投入自動調(diào)節(jié)后發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥仍無法穩(wěn)定地工作,而在作二位式開關(guān)動作,很顯然這不是調(diào)節(jié)閥本身的問題,而是自控儀表匹配中存在的問題。經(jīng)逐步檢查發(fā)現(xiàn)對于鍋爐水位上限幅度,在調(diào)節(jié)器上設(shè)定值太小,即允許液面波動幅度太小,當(dāng)液面在低水位時,調(diào)節(jié)器下令閥打開,由于閥的流通能力較大,給水量較在,只要直幾秒鐘,液面即到達(dá)上限值,由于調(diào)節(jié)器有積分時間,待到它發(fā)出信號后又迅速關(guān)小,給水量迅速減少,鍋爐中的液面又很快到達(dá)下限值,待調(diào)節(jié)器又要令閥開大時,閥已在全關(guān)位置,這樣形成頻繁開關(guān)。根據(jù)上述分析,我們當(dāng)場提議將液面的上下波動允許幅度適當(dāng)放寬,這樣調(diào)節(jié)閥立即能平穩(wěn)地運行。我們在控制室呆了一個小時觀察后,雙方都感到滿意后才離開,過了一個月本人打詢問調(diào)節(jié)閥的運行情況,廠方回答運行正常,至今仍在使用。由于中小型企業(yè)使用20t/h蒸發(fā)量的工業(yè)鍋爐較為普遍,在選用給水調(diào)節(jié)閥方面仍發(fā)生類似的問題,我們則推薦采用DN25~40,等百分比特性的套筒閥較為合適。
第二個例子是揚子石化公司××廠,兩臺電動單座閥公稱通徑DN6",閥座直徑dN3",C值為150,直線特性,是德國Gulde公司的產(chǎn)品,用于調(diào)節(jié)氧氣的流量。1991年3月去訪問時,廠方反映這兩臺閥開關(guān)頻繁,形成繼續(xù)供氣,電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的馬達(dá)因頻繁啟動而燒壞,我廠仍派人去修好,但重新使用后還是老樣子。
額定工況:Cnorm=7.08.K=4.7%,zui大工況Cmax=1.77.Kmax=11.8%如此小的開度,調(diào)節(jié)閥當(dāng)然不能穩(wěn)定地工作。我們建議調(diào)換調(diào)節(jié)閥,但廠方要求在不換閥體的條件下改制,我們立即設(shè)計加工了一套特殊的閥芯閥座,利用夏天大修機(jī)會想換上去,但是由于時間長了原閥座銹牢在閥體上無法擰下,廠方下了決心拆下閥體,用立車把原閥座車削掉,然后裝上那套特殊設(shè)計的閥座閥芯,dN為50.C值為32,等百分比特性,這樣C值幾乎是原來的五分之一,又是等百分比特性,在額定工況下開度為56%zui大工況時開度為83%(不考慮畸變因素的計算值),裝到原崗位運行后一直穩(wěn)定運行,至今*。(上海自動化儀表七廠,202150)薛文斌
近年來由于技術(shù)引進(jìn)和中外技術(shù)交流,各行業(yè)的設(shè)計院和我們制造廠在調(diào)節(jié)閥計算選用方面都有很大的進(jìn)步,在大型化工裝置和電站等成套項目中,調(diào)節(jié)閥的選型已趨向規(guī)范化,但在中小型企業(yè)或初次采用調(diào)節(jié)閥的單位,由于種種原因,仍有可能出現(xiàn)選用不當(dāng)?shù)那闆r,如果發(fā)現(xiàn)本文所提到的情況,我想采用上述兩個辦法進(jìn)行改制既簡單又省事。