调节阀选择和口径计算

收稿日期：2005-02-11 作者简介：徐宝静（1963-），女，高级工程师，1985年毕业于华北电力大学，长期从事中小型电厂和水煤浆工程的自 动化控制设计工作。 中小型电厂电动调节阀的选择和口径计算 徐宝静 （中煤国际工程集团 北京华宇工程有限公司，北京 100011） 摘 要：在单机容量50MW及其以下的中小型电厂中常常采用电动调节阀作为调节手段， 而电动调节阀的选择是否适当，直接影响自动调节系统的调节品质。论文将就电动调节阀的选 择和口径计算进行介绍。 关键词：电动调节阀；单座；双座；流量特性；流通能力 中图分类号：TM621.7 文献标识码：B 文章编号：1671-0959（2005）05-0010-02 0 引 言 流体流量调节机构是改变流体流量的工具，按其调节 作用分成两类： 1）变压调节。用改变压头来调节流量，如变速水泵、 变速风机等。 2）节流调节。用改变介质的流动阻力来调节流量，如 调节阀、挡板等。 变压式调节机构比较复杂，设备品种较少，因此使用 范围较少。在给水调节、风量调节等系统中，由于减少了 动力损失，能够获得较大经济效果，因而常采用变压式调 节机构；在大流量、高压力的场合，节流式调节机构工作 困难，常采用变压式调节机构。 除此之外，大多数调节系统采用节流式调节机构，即 调节阀。调节阀有气动和电动两种，在中小型电厂中，由 于调节阀数量有限，如果采用气动方式，则应配备一套仪 用空压站，投资高，因而通常采用电动调节阀。下面就电 动调节阀的选择和计算做简单介绍。 1 电动调节阀的选择 电动调节阀是流量调节系统中非常重要的环节，其结 构型式、口径和流量特征等选择是否适当，直接影响自动 调节系统的调节品质和工作安全可靠性。 1.1 电动调节阀结构型式的选择 本文仅就国产电动调节阀结构型式的选择，提出如下 参考意见： 1）当工艺系统要求调节阀泄漏量小（<额定容量的 0.01%）时，首选单座调节阀，因其严密性能好。 2）当调节阀两端差压大时，建议选择双座调节阀，使 之在压差大时比单座调节阀容易开启，但缺点是泄漏量大。 1.2 电动调节阀流量特性的选择 调节阀的流量特性是指流过调节阀介质的流量与调节 阀开度的关系。制造厂提供的是调节阀的理想流量特性， 即在整个开度范围内阀门前后差压不变时的流量特性，它 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 征调节阀的特性。 目前生产的调节阀，按理想流量特性分为以下四种： ①直线流量特性，调节阀的流量与开度成线性关系；②等 百分比（对数）流量特性，调节阀单位行程的变化所引起的 流量变化与此点的流量成正比关系；③快开流量特性，这 种流量特性在小开度时流量已很大，开度增大时流量很快 达到最大；④抛物线流量特性，调节阀单位行程的变化所 引起的流量变化与此点的流量平方根成正比关系。 由于抛物线很接近于等百分比，而快开只用于开／关控 制，所以实际上作为节流调节的只有直线特性和等百分比 特性的两种调节阀。 对于一般调节系统，希望在小负荷时调节阀放大系数 小一些，以免过调和振荡，而在大负荷时调节阀放大系数 大一些，所以对于负荷波动较大的系统宜选择具有等百分 比特性的调节阀。 2 调节阀口径的计算 调节阀口径的选择，首先根据生产过程需要的流量Q 和调节阀前后压差ΔP计算出调节阀的公称流通能力C（或 Kv）。然后从产品系列中选择相应口径的调节阀。所谓公称 流通能力C就是当调节阀全开，阀前后压差为0.1MPa， 流体重度为1g／cm3时，每小时流过调节阀的流量，以m3／ h或t／h计。流通能力的计算公式参见表1。对于高粘度液 体应根据雷诺数修正粘度系数，因中小型电厂极少碰到， 本文从略。 3 计算实例 以某高新区热电厂高压加热器疏水调节阀为例，其工 01 设计技术 煤 炭 工 程 2005年第5期 表1 流通能力计算公式 介 质 条 件 计 算 公 式 符 号 说 明 液 体 一 般 CEQ最大 γP1-Pﾍ 2 EQ最大 γΔﾍP 高 粘 度 CEψC◜ 其中 C◜EQ最大 γΔﾍP Q最大———最大计算流量，m3／h； γ———液体重度，g／cm3； P1，P2———阀前阀后压力，0.1MPa 绝对。 ΔPEP1-P2 ψ———粘度修正系数； Re———雷诺数； v———液体粘度，mm2／s 粘度修正系数ψ与雷诺数Re 有关， 单座阀：Re E7000 Q最大 ﾍC◜v 双座阀：Re E49600 Q最大 ﾍC◜v 气 体 一 般 P2>0.5P1 CE Q标 380 γ标（273+t） P21-Pﾍ 22 P2≤0.5P1 CE Q标 330 γ标（273+t） Pﾍ 1 高 压 P2>0.5P1 CE Q标 380 γ标（273+t） P21-Pﾍ 22 ﾍZ P2≤0.5P1 CE Q标 330 γ标（273+t） Pﾍ 1 ﾍZ Q标———标准状态下气体流量，标准 m3／h； γ标———标准状态下气体重度，kg／ m3； t———气体温度，࠷； Z———压缩因素 1）大于10MPa时为高 压； 2）Z与气体种类、温 度、压力有关，可查阅气体 的物理性质图表 水 蒸 汽 饱 和 蒸 汽 P2>0.5P1 CEG16 1 P21-Pﾍ 22 P2≤0.5P1 CE G 13.8P1 G———蒸汽流量，kg／h 过 热 蒸 汽 P2>0.5P1 CE G 16 1+0.0013Δt P21-Pﾍ 22 P2≤0.5P1 CE G（1+0.0013Δt） 13.8P1 ΔtE蒸汽过热度，࠷ 艺管径为D108*4，介质为水，最大流量为22t／h，介质温 度为200࠷，工作压力为1.5MPa，阀前压力为1.5MPa， 阀后压力为1.0MPa。 水为 一 般 液 体，其 公 称 流 通 能 力 为 CE Q γ／（P1-P2ﾍ ）E22* 1／（15-10ﾍ ）E9.84；按照上海自动 化仪表公司产品样本应选择DN32的双座调节阀。 4 结 语 在中小型电厂设计中，最常见的就是一般液体和过热 蒸汽的调节阀的选择和口径计算。主要运用于除氧器压力 与水位调节阀、高压加热器疏水调节阀和凝汽器补水调节 阀的选择上。笔者认为，当泄漏量要求很小时，应选用单 座调节阀；而调节阀两端差压较大或严密性要求不高时， 可选用双座调节阀。通常计算后的调节阀通径比管道的通 径小，因而需要在调节阀两端配上大小头。 参考文献： ［1］ GB10869，电动调节阀技术条件［S］. ［2］ GB／T4213-92，气动调节阀［S］. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ （责任编辑 郑燕凌） %信息资讯&建设信息% 我国煤矿超能力生产带来安全浪费等问题 近几年在煤炭需求的拉动下，煤炭产量超常快速增长。中国煤炭工业协会的统计显示，从2002~2004年全国原煤产量 由13.8亿t提高到19.56亿t，增加了5.76亿t，增长了42%。煤炭产量的快速增长给煤炭安全有效供给带来隐患。国有 煤矿产量中属于不安全、不稳定的产量占有相当大的比例；由于长时期超强度超能力开采，1／3以上的国有重点煤矿存在 接续发展问题。有的煤矿为了追求短期效益，采肥丢瘦，致使矿井回采率低下，浪费了大量资源，缩短了煤矿开采年限。 另外，一些不具备基本安全生产的小煤矿仍在非法开采。 ［本刊通讯员］ 11 2005年第5期 煤 炭 工 程 设计技术