锅炉给水系统控制阀的选型

控制阀是组成工业自动化控制系统中的一个重要环节，它被称之为生产过程自动化的“手足"，是控制系统的zui终元件。正确选择控制阀是确保系统稳定、正常运行的关键。 
　　控制阀选型内容
　　控制阀的选型内容通常包括以下几个方面：
　　控制阀结构形式及材质选择：控制阀有单座阀、双座阀、波纹管密封阀、阀体分离阀、套筒阀、低噪音阀、角形阀、三通阀、隔膜阀、蝶阀、球阀、偏心旋转阀等类产品，材质有铸铁、碳钢、各种不锈钢、铜、铝、钛、青铜、哈氏合金、蒙耐尔合金等等，用户主要根据阀门受控介质的温度、压力、腐蚀性以及是否产生气蚀、冲蚀等因素选择材质，这包括阀体、阀盖、阀芯、阀杆、阀座、垫片、密封填料等材质的选择。
　　控制阀流量特性选择：控制阀流量特性是指相对行程与相对流量的关系，通常有线性流量特性、等百分比流量特性、快开流量特性、抛物线流量特性等等，需根据工艺对象的特点选择。
　　控制阀口径计算：根据工艺过程条件计算出控制阀的流量系数C，然后根据对应结构形式控制阀的流量系数C值表选择口径。
　　控制阀执行机构选择：控制阀执行机构有气动、液动、电动三种。气动执行机构可用于防火防爆场合，故障率低，但需建独立的仪表气源；液动执行机构可用于推力或力矩特别大的地方，运行平稳，但体积大，价格昂贵，用量很少；电动执行机构的驱动源随地可取，隔爆型产品可用于防火防爆场合，其可靠性近年来大幅度提高，目前已成为执行机构的主流产品。
　　控制阀不平衡力校核：不平衡力校核是保证控制阀正常工作*的一步，其实质是校核执行机构的输出力是否大于介质的不平衡力、阀门动作时的摩擦力、阀芯的重力等力的总和（当然，校核时输出力还要有一定的余量）。
　　为了简化计算，阀门生产厂根据工作条件对常用阀门计算出允许压差，列成表格附在选型样本上，这样不平衡力校核就转换成允许压差校核。校核有两种方式，一是根据所选执行机构的输出力看允许压差值是否合乎要求，二是根据允许压差值选定合适输出力的执行机构。当校核未能通过时，可能要从阀门结构形式选择开始重新选型。
　　在一些控制阀的选型计算资料中往往着重介绍口径计算等内容，对不平衡力校核则只字不提，因此有些设计人员常常只进行前四项工作而忽略了后一项工作，在大多数流体压力不高的情况下，不作该项校核也不影响控制阀的正常工作。但对锅炉给水这类可能涉及中高压的生产过程来说，不作校核就可能造成给水阀门关不死，从而影响阀门的运行。更为严重的是，由于头脑中没有允许压差这个概念，当这个问题出现时人们往往弄不清楚原因，就把责任推到控制阀制造厂，认为是产品的质量问题，导致故障长期得不到解决。
　　本文将首先介绍控制阀zui大允许差压值，然后通过几个现场运行实例分析与此有关的失误，总结今后控制阀选型应注意的问题。
　　控制阀zui大允许差压值
　　以四川仪表11 厂“控制阀及辅助装置选型样本"中的数据为例，在表1中列出工业锅炉常用给水控制阀的zui大允许差压值。

　　表1 几种控制阀zui大允许差压值（MPa）

　　附注: 1.Ⅰ-表示AA、BA、CB套筒、阀塞组合 Ⅱ-表示DC、CC、DD、CD套筒、阀塞组合 2. 表中KHTS、KHSC为引进日本山武公司的产品。