摘 要：在含盐废水处理行业中，进口电动调节阀作为自动控制单元的组成部分，对提高整个装置的自动化水平有越来越重要的作用。本文介绍了含盐废水处理行业中的自动调节阀的应用情况及选型、安装、调试的原则。

本页关键词：进口气动调节阀, 进口电动调节阀,, 进口调节阀

1 前言

在工业生产过程中，由于使用了酸、碱等原料，经过一系列反应后会产生含有较高盐分的废水。废水处理已成为企业生存的难题，同时也是环保部门重点关注的对象。因废水中含盐，可以通过处理后得到固体盐，为增加效益、保护环境，越来越多的企业建造一套合乎自身需求规模的的废水处理装置。要保证其装置的生产工艺过程处于最佳工况，这就给自动化提出了更高的要求。在控制系统方面，就要对其工艺过程中涉及的温度、压力、流量、液位等参数进行适时、准确的调节控制。对于生产自动化调节，一个完善的控制系统，除了指令的产生单元外，还需一个可靠的执行单元，那就是本人所需要讨论的调节阀执行单元。正确选择调节阀对促进含盐废水装置的可靠稳定运行有非常重要的作用。

2 调节阀在废水处理装置中的应用

随着最近几年，含盐废水装置的增多，调节阀的应用也越来越多，随着装置的自动化水平的提高。从原来只对浆料和液位的控制到现在对温度、压力、流量、液位及和泵之间的连锁，从早些时候的几台到现在的几十台，自动控制水平越来越高。

随着新技术的发展，提高调节特性，调节阀也在向着智能化方向发展。首先体现在执行机构上的阀门定位器上，比传统的阀门定位器相比性能有很大突破，调节精度高、线性好。调试也非常方便，还带有自检功能，故障诊断等。电子式电动执行机构也有很大的提高，包括状态切换、过载保护、过热保护、阀位反馈、允许堵转、自检等功能。

在含盐废水行业中，调节阀主要应用的介质分别为蒸汽、冷凝水、含盐废水、离心母液等介质上。而含盐废水及离心母液等浆料上所含的比例相当大。如装置的进料、排料、转料等。相对来说在生产过程中浆料上使用的调节阀出现的故障频率更高，主要是因为含盐废水的一些特性造成的，比如结晶、腐蚀性强、结垢等等导致调节阀卡堵腐蚀。轻则导致调节阀调节精度下降、重则调节阀直接卡死无法使用。

调节阀的选型需考虑很多因素，调节阀主要由执行机构及调节阀阀体组成。执行机构可分为电动式及气动式，在含盐废水行业中绝大部分情况下使用气动式，气动式调节阀相同条件下推力大、防腐安全性能好、结构简单、价格便宜等优点。电动式执行机构调节精度高，但价格较高。故对调节阀的选型既要考虑实用性又要考虑经济性，两者兼具。

调节阀的选型一般按照以下几点原则进行：

（1）根据工艺场合选择合适的结构阀型、作用方式、执行机构；（2）根据工艺物料介质选择合理的材质；（3）根据工艺条件、流量大小、压差高低，计算选择适当的口径。下文将重点阐述调节阀在阀体结构形式、材质、密封、执行机构等方面的选择。

调节阀按动作形式分为直行程和角行程两大类。其中直行程包括单座阀、套筒阀等；角行程包括球阀（O型、V型）、蝶阀、偏心旋转阀等。单座阀和套筒阀适用于干净的介质，泄漏量小，但是单座阀只适用于前后压差小的场合，而套筒阀适用于前后压差大的场合。球阀和偏心旋转阀适用于含颗粒的流体，泄漏量小适合各类压差。蝶阀因为泄漏量大，一般适用在低压差低压气体及对调节精度要求不高的场合。

调节阀根据介质的压力﹑流量﹑压差﹑温度等使用条件，考虑的综合参数是流量系数K_V值：

K_V=Qv

式中Kv———流量系数（m³/h）；

Qv——体积流量（m³/h）；

△P——阀门的压力损失（bar）；

ρ——流体密度（g/cm³）

通过流量系数，查相关的选型手册可以得到阀门的口径。如选国外品牌调节阀，还需用一个公式Cv=1.167Kv。此外还可以根据相应厂家的调节阀计算软件，快速得到流量系数。

材质的选择包括阀体、阀芯、阀座密封材质、阀杆材质。根据含盐废水和离心母液的腐蚀性（主要为Cl-）阀体阀芯选用材质为316L、阀座密封材质为司太莱合金堆焊、阀杆材质为316。低压蒸汽和冷凝水为干净的介质无腐蚀性阀体阀芯材质可以选用碳钢和304，密封材质选用PTFE，阀杆材质选用304。

具有等百分比特性的调节阀在小开度时，调节平稳缓和；在大开度时，调节灵敏有效。故在含盐废水装置中的调节阀均采用等百分比特性。

关于执行机构的选择，活塞式执行机构承压能力大，可以产生更大的推力和扭矩，活塞式执行机构还分为单作用和双作用，单作用汽缸一般用于泄露低的工况，双作用汽缸用于泄露要求不高的工况，从生产工艺上考虑含盐废水上的调节阀阻力更大，要求泄漏量低，一般选用单作用活塞式执行机构；低压蒸汽的调节阀因为泄漏量要求不高，一般选用双作用活塞式执行机构。其次活塞式执行机构还适用于大口径调节阀。薄膜的执行机构，膜片可以做的很大，接受气压后，反应非常灵敏，阀门动作更快。所以在冷凝水上的调节阀因阻力小，所需推力小，一般选用薄膜式执行机构，但是因为薄膜式执行机构膜片薄，不能承受更大的气压，一般就是1.4bar或2.8bar，因此薄膜式执行机构广泛应用于中小口径的调节阀。

阀的结构形式。在含盐废水装置中，在浆料上的调节阀我们一般选用角行程的球阀（V型）或偏心旋转阀，V型球阀具有很好的截流特性及控制功能，密封好，防堵性能好，具有较强的剪切自清洗能力，一般适用于连续调节的场合（比如进料阀，排料阀、转料阀），使用于含固体颗粒的流体介质。偏心旋转阀容易把结晶结疤物质破坏，防堵性能好。使用于大压差、严密性和含有固体颗粒的场合。直行程的单座阀或套筒阀，适用于干净介质的冷凝水场合（包括平衡桶的液位控制阀，冷凝水桶的液位控制阀等）。单座阀允许压差小，泄漏要求严。套筒阀使用于压差大，液体出现闪蒸或空化的场合，稳定性好，噪音小。在低压蒸汽上，在口径大时，一般选用角行程蝶阀。

其中R表示此单回路冗余，L表示状态报警在PLC上

图1 控制逻辑回路图

3 调节阀的安装

3.1 调节阀有水平安装、垂直安装两种方式。水平安装的阀体上标定的介质流向与实际流向要一致。垂直安装的必须安装在流体上升的管道上。

3.2 安装位置尽量接近地面和楼板，标高在2米以上的管道要设置平台，确保一定的操作和维修空间。

3.3 要尽量避免直接日晒和雨淋。

3.4 要加防震短支撑，避免由于振动引起的损伤。

3.5 在调节阀的前后安装工艺截止阀，并联安装旁通阀。以防止调节阀损坏后不能正常生产，也便于检修。

3.6 安装气源管道时，要求气源洁净，最低点设置排污，设缓冲储气罐以保压力稳定；如为电动式，要求电压稳定，防止电磁干扰，最好由不间断UPS电源供电。

4 调节阀的调试

调节阀分为单调和联调。

4.1 单调为对单一阀门进行调试。检查调节阀是否符合设计要求。检查阀芯、阀座的完好性，检查定位器是否达到要求，安装是否符合要求。调节阀的气开、气关、调节行程达到工艺要求。定位器上电后是否正常。PLC给出信号，检查调节阀的动作情况。

4.2 联调为根据工艺要求，能否实现装置的连锁、PID控制等功能，保证系统的正常运行。

以某气田水工程含盐废水装置Ⅰ效蒸发室进料阀与蒸发室液位的PID调节为例：

工艺参数为介质：含盐废水；介质温度：50℃；工况密度1050kg/m³；进口绝压：0.55MPa；出口绝压0.43MPa；最大流量：6000kg/h；计算流量系统

Cv=5.62×1.167=6.55

根据介质、工艺要求，决定选用气开式气动调节球阀。阀体阀芯材质选用316L，密封材质为司太莱合金堆焊，阀杆材质为316。执行机构选用单作用活塞式执行机构及智能阀门定位器。根据Cv值，查调节阀样本，选用DN25口径的调节阀，因为管道为DN32。故增加2个DN25*DN32的大小头方便阀门连接。最后确定选用四川威卡自控仪表有限公司的VC5100特殊阀座偏心球阀，执行机构先用四川威卡的单作用VCR-125型。

安装：安装位置在Ⅰ效循环管下循环管进料管道上，前后各设一截止阀，设一旁路截止阀。

调试：先进行阀门的单机调试，控制信号为4~20mA。再根据工艺的要求，蒸发室液位和进料调节阀形成一个闭环控制回路。装置所用系统为PLC系统，蒸发室液位位号为LT-101，进料调节阀位号为LV-101，要求控制蒸发室液位在工艺要求范围内的50%，控制回路为单回路。

5 结论

近年来各类调节阀高速发展，阀芯的形式越来越多样化，调节精度和智能化程度越来越高。在现代化工厂的自动控制中，调节阀起着非常重要的作用。因此阀门自身的品质，对阀门定期的维护保养是非常重要的。我们在正确选型，应用的前提下，才能更好的发挥调节阀的优势，满足企业的生产需求。

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