电脱盐控制系统.doc

目目 录录 第 1 章 绘制控制工艺流程图 1 1 1 电脱盐控制工艺概述 1 1 2 电脱盐控制工艺设计 1 1 3 电脱盐工艺 设备的优化调整与升级改造 4 1 4 应对原油重质化趋势的新型电脱盐技术及其优势 6 1 5 常减压装置电脱盐控制工艺流程图 7 第 2 章 节流装置的计算方法和计算机辅助设计计算 8 2 1 GB T2624 93 概述 8 2 2 计算实例 8 第 3 章 调节阀口径计算 12 3 1 调节阀的选型 12 3 2 调节阀口径计算 12 3 3 计算实例 13 第 4 章 结论与体会 14 参考文献 15 附录 16 自控工程课程设计 1 第 1 章 绘制控制工艺流程图 1 1 电脱盐控制工艺概述 随着世界各地原油开采程度的不断加深 原油劣质化趋势也十分显著 从 不同地质结构和区块开采出来的原油 其比重 粘度 硫和重金属含量都有不 同程度的升高 而且油田为了提高采输率也在不断增加注水和各种助剂的加注 量 是原油性质更加复杂多变 这就对各地炼油企业在生产运行 工艺控制上 产生了极大的影响 首先就是对原油电脱盐装置的冲击 对原油脱后含盐指标 的控制也越来越困难 从各炼油企业的实际生产过程来看 原油所含盐类对工艺运行过程的影响 越来越大 比如 近年来多次出现因盐类水解对设备的严重腐蚀 以及因之而 产生的换热器 炉管和其它管线设备的结垢问题 既影响传热过程 又因增加 了系统阻力而降低了工艺效率 并且严重时还会因为堵塞管线设备而导致各种 非计划停工 大大缩短开工周期 同时还可能会因设备腐蚀而引发各类安全生 产事故 此外 盐类还会对催化裂化 加氢 延迟焦化 重整等工艺过程产生 极大的危害 比如造成催化剂中毒等等 可以说对炼油生产的负面影响相当致 命 所以原油电脱盐装置的运行效果如何 将在相当程度上影响炼油企业的 安 稳 长 满 优 运行 总之 搞好电脱盐是保证炼油生产装置正常运行的先决条件 目前探讨电脱 盐工艺如何采取优化调整措施以应对原油劣质化趋势 更是具有十分重大的指 导意义 本文紧密结合炼油生产实际 从电脱盐装置操作参数的调整 工艺结 构的优化和新型电脱盐技术的应用三个方面展开了深入探讨 提出了许多具有 实际意义的技术指导思想 1 2 电脱盐控制工艺设计 混合强度的大小是保证电脱盐运行效果的重要指标 理论上压降越大 混 合强度即所注入的水分散程度也越好 但是过高的混合强度则容易造成原油的 过度乳化 以至于形成稳定的乳化层 尤其是在原油性质或注水性质突然变化 的情况下 这样反而会增加破乳脱盐的难度 从实际生产情况看 在原油重质化的整体背景下 目前中石化各大炼油企 业电脱盐前混合压降大部分集中在 50 75KPa 之间 脱后含盐合格率则保持在 93 98 基本满足了生产工艺的需要 见中国石化集团公司 2008 年炼油生 产装置基础数据汇编 为应对原油性质劣质化的基本趋势 建议不同的原油 电脱盐装置在实践中摸索出适合本装置特点的最佳混合压降控制点 只有找准 了这个最佳控制点 才能为确保脱盐效果打下必要的基础 自控工程课程设计 2 一般对于重质原油而言 注水量越大 则脱盐效果就应该越好 因为这样 可以大大破坏原油中原有乳化液的稳定性 使原油中的盐充分溶解于水中 并 使油水乳化液在强弱电场交互作用与破乳剂的双重下影响 破坏掉乳化液的保 护膜 使水滴由小变大不断聚合形成较大的水滴 借助于重力与电场作用沉降 下来实现油水分离 确保注水水质是保证注水效果的一个前提条件 在条件许可的情况下尤其 注意避免选用新鲜水作为注水 平时可选择净化水 凝结水和除盐水回注的形 式 在必要时也可以考虑适当补入除盐软化水 使用净化水时由于其中氨氮含 量较高 应将其 PH 值作为一个重要的监控指标 PH 值过高极易中和原油中的 环烷酸并形成一种性质很强的乳化剂 环烷酸盐 会在脱盐罐中形成更加稳 定的乳化层 从而大大降低脱盐效果 从实际情况来看 净化水 PH 值以 6 5 为宜 为应对原油劣质化 可以适当选择增加注水比例 目前中石化主要炼油生 产企业电脱盐注水一般保持在 5 8 之间 但各企业首先还是根据自身工艺 条件和经济性来考虑这个问题 单纯提高注水量增强电脱盐效果必然有一个瓶 颈 而且注水量过大有时候反而会对电脱盐过程产生一定的负面影响 根据斯托克斯定律 脱盐罐中水滴沉降速度与原油粘度成反比 脱盐效率 又与脱水率成正比 因此提高脱盐罐中水滴沉降速度是提高脱盐率的有效手段 原油进罐温度对提高脱盐效率起着积极作用 斯托克斯 Stokes 定律 注 V 为下降水滴沉降速度 为水密度 o 为油品密度 为油粘度 G 为重力加速度 d 为水滴直径 K 为常 数 根据原油性质变化选择合适的脱盐温度很重要 温度过低 油水分层困难 严重影响脱盐效率 温度升高可以显著降低原油粘度 有效改善乳化液的破乳 效果 提高脱盐率 但是 温度过高则会减小油水比重差 并提高油水之间的 互溶度从而降低沉降速度 严重时造成水汽化而影响到电场的稳定性 甚至还 会造成脱盐罐压力升高影响到装置的安全运行 另外 部分重质原油所含的 MgCl2 CaCl2 在高温下也会加速水解 使原油导电率骤然增加 并不利于电脱 盐平稳运行 某厂电脱盐装置实践证明 当脱盐温度从 125 提高到 135 时 脱后含盐 平均值从 3 7mg l 下降到了 3 25mg l 目前 根据中石化各大炼油企业为应对 原油劣质化趋势而采取的脱盐温度 脱盐合格率 脱盐含盐平均值的统计数字 o ow GdK V 18 2 自控工程课程设计 3 来看 脱盐温度一般保持在 128 145 之间 见中国石化集团公司 2008 年 炼油生产装置基础数据汇编 实践证明该温度控制范围对不同品种的重质原 油具有较好的适应性 但也有部分电脱盐装置与此有较大差异 关键是能够根 据所加工原油的性质特点以及自身工艺条件选择一个最佳的脱盐温控范围 这 对应对原油劣质化趋势和提高脱盐工艺运行水平十分重要 脱盐温差也是一个值得注意的控制指标 调研发现 很多电脱盐装置受自 身工艺条件限制 虽能保证一级脱盐温度 却无法保证二级 三级等后续电脱 盐温度 即上下游温差很大 这不利于提高脱盐效果 事实上很多装置因无法 进一步提高二 三级脱盐温度 已经形成了一个影响脱盐效果的瓶颈 更无法 适应加工重质化原油的需要 总之为了确保脱盐温度 部分装置还需要对原油 换热工艺网络进行整体上的优化改造 在电脱盐装置的运行控制过程中 界面的高低直接影响脱盐罐的送电情况 和脱盐污水的含油量 若界面过高 会使油层和水层之间的乳化层上移 造成 给脱盐罐送电困难 界面过低则会使罐底切出的脱盐污水的含油量增加而造成 过高的加工损失 事实上脱盐罐油水界位可以说是一个比较矛盾的控制指标 为了使原油有足够的停留时间 就需要尽可能地降低该指标 而为了降低脱盐 污水含油 又要使油水界位尽可能地提高 如果能够采取适宜的油水界面 不 仅可以有效增加原油在脱盐罐中的停留时间 还有利于水滴的充分聚集 从而 有利于降低脱后含盐量 电脱盐罐油水界面的最佳液位取决于乳化液在油层和 水层的聚集趋势 其中降低脱盐污水含油量的办法就是提高污水界面 计算表 明 在直径为 3 2 米的电脱盐罐中 把水面从 0 9 米提高到 1 2 米 水的停留 时间即可增加 48 为此 最好还要养成定期进行反冲洗的习惯 及时清除罐 低的污泥可以有效增加停留时间 在加工重质原油时 电脱盐装置还应注意对本企业自产 污油 回炼过程 的控制 加强对其 PH 值的监测 实践证明 个别装置曾经由于污油 PH 值过高 而造成原油的过渡乳化 造成脱盐罐乳化层增厚 油水界位不清和电场电流过 载等问题 徒然增加了电脱盐操作的难度 也使原油脱后含盐合格率大打折扣 在脱盐罐电场中 水滴间的聚集力可用此式表示 F 6KE2r2 r L 4 注 F 为水滴间的聚集力 单位 N K 为原油介电常数 单位 N m E 为 电场强度 单位 V cm r 为水滴半径 单位 cm L 为水滴间的中心距 单位 cm 提高电场强度可以强化水滴的聚集作用 有助于改善脱盐效果 但是过高 的电场强度则会促进水滴的分散 比如 齐鲁炼油厂曾由于加工日益劣质化的 自控工程课程设计 4 高硫高酸胜利原油时 大大降低了脱盐效果 后来通过对变压器抽头的调整改 变了强弱电场的强度 在油水界面控制在 30 的时候 弱电场强度保持在 0 22 0 25 V cm 起到了提高界面高度和加强弱电场的作用 同时也降低了强 电场的负荷 有效地改善了脱盐效果 也提高了该装置对原油性质变化的适应 性 电脱盐油水分离效果一般会随着停留时间的延长而得到提高 但这样做同 时也会增加电耗 所以最终选择的停留时间应该适中 从对电脱盐装置的实际 运行情况来看 最好是通过技术改造以实现对原油在电场中停留时间的有效调 整 这是适应原油性质变化一个必要的手段 为适应原油劣质化的趋势 除了对以上工艺参数的优化调整以外 还要做 好脱盐罐压力等其它一些操作指标的优化调整 积极做好现场工艺管理 加强 巡检和对现场设备维护保养 精心操作并根据原油性质的变化及时增加反冲洗 操作频次 不断摸索并把握好各项控制指标与脱盐效果之间的关系 另外 在 实际生产操作管理中 要能根据原油含盐 含水性质指标的变化及时调整注水 点位置 其中 对于易乳化原油 注水点应选在混合阀前 对于含盐升高的原 油 注水点最好选择在原油泵之后 而且要适当提高注水量 平时要严格监测 注水水质 确保其氨氮含量不大于 40PPM 由于目前生产的破乳剂都有一定的选择性 所以加工重质化原油时一定要 注意做好破乳剂选型工作 根据原油性质特点和本装置的工艺条件 有针对性 地选择脱钙剂等脱金属剂与破乳剂搭配使用 有利于提高脱盐率 日常操作中 适当提高破乳剂浓度对提高脱盐效率是有利的 例如 ZY 炼厂 通过将破乳剂浓度提高 10PPM 使原油脱后含盐平均值下降了约 0 58mg l 但 是单纯通过增加破乳剂浓度来提高脱盐效果会带来很大的成本压力 原油高速电脱盐装置的主要工艺特点一是进料位置不是在水相 而在电极 板之间 二是进料管采用特殊喷头代替管式或倒槽式 三是处理能力不取决于 油品在电场中的停留时间 而取决于喷头能力 四是采用水平极板并在混合系 统中手动或自动调节混合阀 由于高速电脱盐具有处理量大 操作方便 耗电 量小等优点 目前很多新建或扩建装置都采用了高速电脱盐工艺 实践证明 高速电脱盐工艺对原油性质的要求更加严格 对原油重质化的 适应能力也并不是很理想 相比之下它更加适合于加工轻质原油 面对今后的 原油性质变化趋势 应慎重考虑高速电脱盐技术 1 3 电脱盐工艺 设备的优化调整与升级改造 为应对原油劣质化的总体趋势 电脱盐系统自身工艺流程也需要作出必要 的优化调整 比如原油换热工艺网络的优化 注水工艺的调整 脱盐罐内电场 自控工程课程设计 5 结构布局的优化 反冲洗位置和排水流程的调整 混合阀的升级等等 为从根 本上解决问题 要求今后新增的电脱盐装置在设计阶段就充分考虑原油重质化 趋势的实情 在电脱盐工艺的设计上作出必要的优化调整 根据上面的论述 原油电脱盐工艺需要进行以下几方面的优化调整 一是电脱盐工艺流程上要能实现根据装置加工负荷 原油性质变化而在 并联工艺 与 串联工艺 之间进行自由调整 比如 在负荷较低的情况下 根据本装置实际情况在局部改并联操作为串联操作 如一级两脱盐罐由并联改 串联等等 如此可相应改善脱盐效果 并提高装置的操作弹性 二是常减压装置工艺换热网络要进行整体上的优化调整 目标是确保原油 各级电脱盐温度能够达到加工重质原油的要求 这其中还包括换热工艺需要对 各级注水的水温有所保证 三是注水位置 注破乳剂位置 反冲洗位置的优化调整 实践证明 注水 注破乳剂位置的不同对整个电脱盐装置的脱盐效果 操作稳定性有微妙的影响 电脱盐注水最好采用逐级回注的模式 同时注意根据原油性质的变化 以及所 选用的油溶性或水溶性等不同的破乳剂类型对破乳剂注入位置进行必要的优化 调整 另外为了确保电脱盐罐的反冲洗效果 防止因反冲洗引起油水界面的波 动 最好是增加独立的反冲洗系统 并实现用脱盐切水进行反冲洗操作 四是在原油进电脱盐罐前增设热沉降罐 这样可以有效地将原油中的部分 杂质甚至泥沙有效地沉降下来 相当于增加原油的沉降时间 从而减轻了原油 性质变化对一级电脱盐罐的直接冲击 另外 还可考虑根据实际情况增设一台 脱盐污水沉降罐 增加油水沉降时间以确保水质环保指标 严格控制脱盐污水 含油指标不大于 150PPM 可积极采用新技术 例如中原炼厂应用石油大学旋流 除油技术来控制污水含油指标 产生了很好的工艺效果 五是在工艺改造与新装置设计过程中做好电脱盐装置的防腐工作 以应对 加工劣质原油的需要 受原油劣质化过程中硫含量 酸值指标变化的影响 加 上目前开发的脱钙脱金属剂大多为酸性化合物 电脱盐装置在应用脱金属剂时 就会出现酸腐蚀与盐腐蚀共存并且相互叠加的危害 因此电脱盐防腐必须引起 我们足够的重视 这也是确保电脱盐装置 安稳优 运行的前提 所以在改造 与设计中应充分做好设备选材 电气性能 工艺结构上的准备工作 值得一提 的是 目前针对电脱盐装置的缓蚀剂防腐技术已经得到成功应用 比如以 NC 6 高温有机缓蚀剂为主合成的高效缓蚀剂技术 就是针对加工高钙稠油时电脱盐 装置的腐蚀问题而开发的具有实效的缓蚀剂技术 现在的电脱盐装置一般采用交直流电脱盐技术 建议直流电极板可由水平 分布改为垂直分布 这样可以获得更大的电场容量以及更加合理的电场梯度 自控工程课程设计 6 还能使原油在强电场中的停留时间得到适当延长 对破乳与油水分离很有利 部分原油电脱盐装置还可根据自身的脱盐罐结构 对原油分配器 收集器等做 出相应改动 适当增加圆弧电极板面积 以增强本装置对重质原油的适应性 根据加工重质原油时出现的各类问题 电脱盐装置在设备上应做好以下几 个方面的工作 一是对混合阀进行升级 应选用混合效果更好 控制水平更高的混合阀 比如最好由手动控制改为自动控制 以提高控制效率 要在混合器产品的性 价比上做足文章 二是在电脱盐主体设备许可的条件下 对变压器等电气设施进行必要的更 新换型 确保电气部分在加工劣质原油时性能的可靠性 以提高整个电脱盐装 置运行的平稳性 另外对电极棒等部件的质量性能指标也要有所保证 尤其对 于使用时间较长已经严重老化的电极棒要及时更换 三是对仪表控制系统进行升级改造 比如用射频导纳界位仪代替内浮筒界 面变送器 可以显著改善电脱盐罐界位的控制效率 为适应原油重质化的趋势 杜绝油水乳化严重界位不清的影响 也可以考虑采用微差压式界面变送器 从 而更好地控制油水界位参数 以确保电脱盐工艺的优质平稳运行 1 4 应对原油重质化趋势的新型电脱盐技术及其优势 由于影响原油电脱盐效果的影响因素很多 目前所进行的电脱盐技术研究 也呈现出一种多元化的局面 主要可以总结为以下三个方面的研发 一是研究 开发新型的电极板结构 如三层极板 鼠笼极板等 二是研究开发不同的电场 方式和破乳方式 如交直流电场 脉冲电场 微波破乳 超声波破乳等 三是 研究开发高效广谱的破乳剂技术 包括在脱盐助剂方面的研发 可以说 新型 电脱盐技术的研发进展为应对原油劣质化趋势 解决电脱盐实际生产问题具有 重大影响 以下分别介绍相对比较成熟的脉冲电脱盐技术和超声波电脱盐技术 脉冲电脱盐技术是新一代的原油电脱盐技术 它采用脉冲方波电压 形成 高压 脉冲式电场 这完全不同于以往的交流或交直流电脱盐电场 脉冲电脱 盐的基本原理是 脉冲电场下 原油中的油水乳化颗粒在瞬间形成的高压电场 下被极化 水滴之间的聚结力大大增加 从而电脱盐效果得到显著改善 脉冲供电系统的特点是 采用微电脑控制的脉冲变压器 可以直接通过电 脑操作屏设置电脱盐系统的工作电压 频率等指标 实现恒压控制以及对电场 击穿保护的跟踪控制 与传统的全阻抗变压器相比 脉冲式电脱盐技术对原油 重质化趋势具有更强的适应性 也解决了电流过载和短路的技术难题 该技术已在中石化洛阳分公司和胜利石油化工总厂电脱盐装置上得到成功 自控工程课程设计 7 应用 其中 在洛阳石化总厂的应用表明 脱盐电耗降低了 68 以上 脱后含 盐指标被严格控制在 3mg l 的范围内 电脱盐合格率显著提高 脱后含水也 降低到了 0 05 以下 且脱水含油指标 100PPM 脱盐过程中可以不用破乳剂 大大降低了化工原材料成本 在原油重质化的背景下 该技术具有很好的应用 前景 在应对原油劣质化的问题上 现有的原油电脱盐装置不仅破乳剂消耗量大 而且脱盐效果也并不是很理想 这将给后续炼油生产与加工过程造成相当大的 负面影响 超声波 电脱盐组合工艺具有无污染 能耗低 投资少 效果好等 技术优点 对原油性质变化也具有更强的适应能力 其理论基础是 通过超声 波作用使原油中的水滴粒子产生位移效应 破坏原油油水乳化结构 使微小的 水粒高速聚合下沉 达到高效分离油水的工业目的 国内首个达到工业应用技术条件的超声波 电脱盐组合技术是由中石化齐 鲁分公司研究院研发的 并首次在齐鲁石化第一套常减压装置的进行了成功的 工业应用 近年来的工业应用结果表明 该技术不仅能显著改善脱盐效果 也 能有效节省了破乳剂消耗和电费 大大降低了操作费用与运行成本 应用超声波 电脱盐组合技术对于大多数厂家而言都是一个可行的工艺技术 路线 因为它可以在保持电脱盐装置原流程基本不变的情况下 通过在原油出 混合器之后进脱盐罐之前的增设一条同径付线 并在此付线上安装数台超声波 发生器就可实现对注水原油发射出顺逆流超声波 使乳化液受到超声波的物理 激发效应而强化了破乳效果 1 5 常减压装置电脱盐控制工艺流程图 利用 Auto CAD 绘制常减压装置电脱盐控制工艺流程图 如下图 1 1 所示 电脱盐系统工艺流程图 图见附录图 1 自控工程课程设计 8 图 1 1 常减压装置电脱盐控制工艺流程图 第 2 章节流装置的计算方法和计算机辅助设计计算 2 1GB T2624 93 概述 GB T2624 93 全称为 流量测量节流装置用孔板 喷嘴和文丘里管测量充 满圆管的流体测量 1993 年 2 月 3 日由国家技术监督局批准 GB T2624 93 代 替 GB2624 81 1993 年 8 月 1 日实施 该标准第一次等效采用 ISO5167 1991 与国际接轨 标志着我国现行的标准节流装置 在推广采用国 际标准上的研究成果 提高测量精度方面 以取得了突破性的进展 GB T2624 93 主要特点有 1 以流出系数 C 代替流量系数 C 值的计算中的 降阶计算由原流量系数 计算中的最高阶 20 降至流出系数 C 计算中的最高阶 8 次幂 2 提出 5 种命题以适应自控工程设计中各方面的需要 3 提出迭代计算方法 给出计算机计算程序框图 4 差压上限不再计算 而要由用户自行选定 要求设计者有更多的经验 5 管道粗糙度不再参加计算 而是在计算结果出来后验证 2 2 计算实例 标准节流装置设计计算数据 位号 FI2535 工作介质 软化水 取压方式 法兰取压孔板 操作温度 143 工况密度 926 012Kg m3 工作压力 0 7MPa 工况粘度 199 10 6 Pa S 管道内径 80mm 最大流量 30000 kg h 管道材质 20 钢 节流件材质 1CR18NI9TI 1 辅助计算 1 计算流量标尺 因被测介质为液体 应求出质量流量 所以qm qv 1 30000 1000 926 012 3600 7 717Kg s 根据流量标尺取标准流量为 10Kg s 2 计算差压上限 自控工程课程设计 9 再根据公式计算 1 2 1 4 2 4 1 Pd C qm P 其中C 0 6 1 0 5 d 代 10 Kg s 全部代入得 1 20 D m q P 2 8 107 Pa 因国产差变的系列值为 1 0 1 6 2 5 4 0 6 0 10n 取 P 6 0 107Pa 3 求工况下管道直径 D D20 1 D t 20 0 13 1 0 00001338 143 20 0 1302m 4 求雷诺数 ReD 417644 23 D gm4 1302 0 360000016 0141592654 3 012 9261000 300004 5 求A2 A2 0 00154 1 D 2 Re PD 012 9260000000621302 0 23 41764400016 0 2 计算初值 1 求 1 设 C0 C 0 6060 1 0 并令 0 03543 1 X 00 2 C A 又 0 188167 1 25 0 2 1 2 1 1 X X 2 求 1 因被测介质为液体 所以 1 1 3 求 1 C 0 5959 0 0312 12 1 0 1840 18 0 0029 12 5 106 ReD 0 75 1 C 故 0 5959 0 0312 0 188167 2 1 0 1840 0 188167 1 C 8 0 0029 0 188167 2 5 106 351 855 0 75 0 6141719 因此 0 02147 0 03543 0 6141719 1 0 0029 1 1112 CXA 4 精确度判断 所以 1 88312 2 1 1 A E 3 进行迭代计算 设定第二个假定值 X2 自控工程课程设计 10 X2 12 05436 11 2 C A 0 99829 2 25 0 2 2 2 2 1 X X 1 2 0 5959 0 0312 0 1840 0 0029 1 5695 2 C 1 2 2 8 2 5 2 2 75 0 6 10 eD R 因此 18 941 2 2222 CXA 所以 21 882 2 E 4 进行迭代计算 设定第三个假定值 利用快速收敛弦截法公式 n 3 起 3 X 用 0 033579 12 12 223 XX XX 0 1832 25 0 2 3 2 3 3 1 X X 1 3 0 613 75 0 65 2 3 8 3 1 2 33 100029 0 1840 0 0312 0 5959 0 eD RC 因此 0 000886 33323 CXA 所以 0 0413 3 E 由于 0 0413 精确度达到要求 3 E 5 此题用计算机编程求解时 工作温度下的管道直径D 0 15 雷诺数 ReD 351 855 不变量 A2 0 02147 matlab 程序如下 clear all close all red 351 855 error1 1 k 3 8 p1 16000 p2 853000 e1 1 a1 0 02147 c1 0 6060 for k 1 1 5000 if error1 0 0000005 x1 a1 c1 e1 b1 x1 2 1 x1 2 0 25 e1 1 0 41 0 35 1 4 p1 k p2 c1 0 5959 0 0312 b1 2 1 0 184 b1 8 0 0029 b1 2 5 1000000 red 0 75 自控工程课程设计 11 error1 a1 x1 c1 e1 end end d 80 b1 运行结果 d 14 656 b1 0 1832 6 计算结果 因此得 0 1832 3 C 0 613 3 C 求 得 d D 0 1504 0 1832 0 027553 m 27 553 mm 求 20 d 27 4813 mm 20 d 20 t1 d d 自控工程课程设计 12 第 3 章 调节阀口径计算 3 1 调节阀的选型 调节阀的阀体种类很多 常用的阀体种类有直通单座 直通双座 角形 隔膜 小流量 三通 偏心旋转 蝶形 套筒式 球形等 在具体选择时 可 做如下考虑 1 阀芯形状结构 主要根据所选择的流量特性和不平衡力等因素考虑 2 耐磨损性 当流体介质是含有高浓度磨损性颗粒的悬浮液时 阀的内 部材料要坚硬 3 耐腐蚀性 由于介质具有腐蚀性 尽量选择结构简单阀门 4 介质的温度 压力 当介质的温度 压力高且变化大时 应选用阀芯 和阀座的材料受温度 压力变化小的阀门 5 防止闪蒸和空化 闪蒸和空化只产生在液体介质 在实际生产过程中 闪蒸和空化会形成振动和噪声 缩短阀门的使用寿命 因此在选择阀门时应防 止阀门产生闪蒸和空化 对于双作用的气动 液动 电动执行机构 一般都没有复位弹簧 作用力 的大小与它的运行方向无关 因此 选择执行机构的关键在于弄清最大的输出 力和电机的转动力矩 对于单作用的气动执行机构 输出力与阀门的开度有关 调节阀上的出现的力也将影响运动特性 因此要求在整个调节阀的开度范围建 立力平衡 对执行机构输出力确定后 根据工艺使用环境要求 选择相应的执行机构 对于现场有防爆要求时 应选用气动执行机构 从节能方面考虑 应尽量选用 电动执行机构 若调节精度高 可选择液动执行机构 调节阀的作用方式只是在选用气动执行机构时才有 其作用方式通过执行 机构正反作用和阀门的正反作用组合形成 组合形式有 4 种即正正 气关型 正反 气开型 反正 气开型 反反 气关型 通过这四种组合形成的调节阀 作用方式有气开和气关两种 对于调节阀作用方式的选择 主要从三方面考虑 自控工程课程设计 13 工艺生产安全 介质的特性 保证产品质量 经济损失最小 3 2 调节阀口径计算 从调节阀的 Kv 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 Kv 根据所调节的介质选择合适的计算公式和图表 求得 Kvmax 和 Kvmin 4 选用 Kv 根据 Kvmax 在所选择的产品标准系列中选取 Kvmax 且与其 最接近的一级 C 5 调节阀开度验算 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 调节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 3 3 计算实例 调