調(diào)節(jié)閥是通過改變節(jié)流方式來控制流量的，它既是一種有效的調(diào)節(jié)手段，同時又是一個會產(chǎn)生節(jié)流能耗的部件。隨著裝置高負荷運行，調(diào)節(jié)閥的腐蝕、沖刷、磨損、振動、內(nèi)漏等問題不斷發(fā)生，從而導致調(diào)節(jié)閥的使用壽命縮短、工作可靠性下降、進而引起工藝系統(tǒng)和裝置的生產(chǎn)效率大幅度下降，嚴重時可以導致全線停車。這在視質量和效益為生命的企業(yè)管理中尤為重要和緊迫。因此，如何選擇和安裝好調(diào)節(jié)閥，使調(diào)節(jié)閥在一個高性能狀態(tài)下運行將是一個很關鍵的問題。

在選擇調(diào)節(jié)閥時，首先收集完整的工藝流體物理特性參數(shù)和調(diào)節(jié)閥的工作條件，主要包括流體成分、溫度、密度、粘度、正常流量、最大流量、最小流量、最大流量和最小流量下的進出口壓力、最大切斷壓差等。在確定調(diào)節(jié)閥的具體選擇之前，還必須充分掌握和確定調(diào)節(jié)閥本身的結構、形式、材料等特點，技術需要關注流量特性、壓降、閃蒸、氣體腐蝕、噪聲等問題。

一、流量特性的選擇

調(diào)節(jié)閥的流量特性是指介質流過閥的相對流量與相對位移之間的關系。選擇的一般原則是，調(diào)節(jié)閥的流量特性應與調(diào)節(jié)對象特性和調(diào)節(jié)器特性相反，使調(diào)節(jié)系統(tǒng)的綜合特性接近線性。選擇通常是在工藝系統(tǒng)的要求下進行的，但也考慮了許多實際情況，現(xiàn)在分別解釋。

1.直線流量調(diào)節(jié)閥

線性流量特性是指調(diào)節(jié)閥的相對流量與相對位移之間的線性關系，即單位位移變化引起的流量變化是常數(shù)。線性流量特性閥的選擇一般為：①差壓變化小，幾乎恒定；②工藝系統(tǒng)主要參數(shù)呈線性變化；③大部分系統(tǒng)壓力損失分布在調(diào)節(jié)閥上(開度變化較小)；④外部干擾小，給定值變化小，可調(diào)范圍要求小。

2.等百分比調(diào)節(jié)閥

等百分比流量特性也稱為對數(shù)流量特性。是指單位相對位移變化引起的相對流量變化與相對流量成正比。也就是說，隨著相對流量的增加，調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)發(fā)生了變化。等百分比特性閥的優(yōu)先級為：①實際可調(diào)范圍大；②開度變化，閥上差壓變化較大；③管道系統(tǒng)壓力損失大；④工藝系統(tǒng)負荷波動較大；⑤調(diào)節(jié)閥通常在小開度下運行。

除上述兩種常見的流量特性外，還有其他流量特性的調(diào)節(jié)閥，如拋物線特性和快速打開特性。在密封結構中，如果流量特性精度要求較高，則可選擇高精度流量特性的金屬密封型，而軟密封型精度較低。

考慮調(diào)節(jié)閥壓降系統(tǒng)

調(diào)節(jié)閥作為過程控制系統(tǒng)中的終端部件，是最常用的執(zhí)行器。根據(jù)過程控制系統(tǒng)的要求，調(diào)節(jié)閥應具有低能耗工作的工作特性，并能與系統(tǒng)完全匹配。但在使用調(diào)節(jié)閥時，這兩個要求不能同時滿足，甚至相互矛盾。為了獲得相同的流量，選擇一個小口徑的調(diào)節(jié)閥，盡管其他阻力不變，但總阻力必須相對較大，形成一個大的系統(tǒng)總壓降。如果物流的驅動力是由泵產(chǎn)生的，這意味著必須選擇功率較大的泵和電機，這將不可避免地帶來較大的能耗。

當管道系統(tǒng)中介質流量增加時，流體通過管道上各種安裝部件產(chǎn)生的流體壓降也會發(fā)生一系列動態(tài)變化。調(diào)節(jié)閥作為管道流體控制的主要部件引起的流體壓降是一個非常重要和容易被忽視的因素。在分析與調(diào)節(jié)閥相關的系統(tǒng)問題時，不僅要考慮調(diào)節(jié)閥本身，還要考慮調(diào)節(jié)閥壓降對系統(tǒng)動態(tài)平衡的影響。

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4.調(diào)節(jié)閥的閃蒸和氣蝕

調(diào)節(jié)閥內(nèi)流動的液體經(jīng)常出現(xiàn)閃蒸和氣蝕。它們的發(fā)生不僅會影響直徑的選擇和計算，還會導致嚴重的噪聲、振動、材料損壞等。在這種情況下，調(diào)節(jié)閥的工作壽命將大大縮短，應特別注意選擇和使用。

正常情況下，作為液體狀態(tài)的介質，流入、流經(jīng)和流出調(diào)節(jié)閥時保持液體。閃蒸作為液體狀態(tài)的介質，流入調(diào)節(jié)閥時為液體。當流經(jīng)調(diào)節(jié)閥中的縮流處時，流體壓力低于氣化壓力，液體介質成為氣體介質，其壓力不會回復到氣化壓力以上。

閃蒸就像一種噴砂現(xiàn)象，它作用于閥體和管道的下游部分，對調(diào)節(jié)閥和管道的內(nèi)表面造成嚴重的侵蝕，同時也降低了調(diào)節(jié)閥的循環(huán)能力。氣蝕作為液體狀態(tài)的介質，流入調(diào)節(jié)閥時為液體，流體壓力低于氣化壓力，液體介質成為氣體介質，然后其壓力恢復到氣化壓力，最后在流出調(diào)節(jié)閥前變成液體。氣蝕的存在可以根據(jù)一些現(xiàn)象進行初步判斷。當氣蝕開始時，它會發(fā)出嘶嘶聲。當氣蝕發(fā)展到完全穩(wěn)定時，調(diào)節(jié)閥會發(fā)出嘎嘎聲，就像流過調(diào)節(jié)閥時碎石發(fā)出的聲音一樣。氣蝕對調(diào)節(jié)閥和內(nèi)部部件的損害也很大，同時也降低了調(diào)節(jié)閥的循環(huán)效率，就像閃蒸一樣。因此，必須采取有效措施防止或最大限度地減少閃蒸或氣蝕的發(fā)生：（1）盡量將調(diào)節(jié)閥安裝在系統(tǒng)的最低壓力下游或出口板上部件（2），以有效地改變調(diào)節(jié)閥的上游或出口（2）。它可以改變調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥中的流量變化，從而增加內(nèi)部壓力；（4）盡量選擇硬調(diào)節(jié)閥。因為在氣蝕發(fā)生時，對于這種調(diào)節(jié)閥，它具有一定的耐腐蝕性和耐磨性，可以在一定條件下存在氣蝕，不會損壞調(diào)節(jié)閥的內(nèi)部部件。相反，對于軟材料的調(diào)節(jié)閥，由于其耐腐蝕性和耐磨性差，當氣蝕發(fā)生時，調(diào)節(jié)閥的內(nèi)部部件很快就會磨損，因此在氣蝕條件下無法正常工作。

簡而言之，目前還沒有工程材料能夠適應嚴重條件下的氣蝕，只能綜合分析客觀情況，選擇相對合理的解決方案。

5.調(diào)節(jié)閥的噪聲分析

氣蝕和噪聲是控制高壓差流體中調(diào)節(jié)閥的兩大公害。調(diào)節(jié)閥上的噪聲是石化生產(chǎn)中的主要污染源。在使用過程中，除了選擇低噪聲結構的調(diào)節(jié)閥外，改變閥的操作條件是消除或減少氣蝕和噪聲的基本方法。調(diào)節(jié)閥工作時，應注意其噪聲狀況。分析噪聲生產(chǎn)機制可以更好地監(jiān)控調(diào)節(jié)閥的工作狀態(tài)，有效處理問題。以下是一個例子。

(1)機械振動——如果閥芯在套筒內(nèi)水平移動，閥芯與套筒之間的間隙可以盡可能小，或者使用硬表面的套筒。

（2）固有頻率振動，如閥芯或其他部件，具有固有振動頻率，可通過特殊鑄造或鍛造處理改變閥芯的特性，必要時更換其他類型的閥芯。

（3）閥芯不穩(wěn)定性——如果由閥芯振蕩位移引起的流體壓力波動引起的噪聲，通常是由調(diào)節(jié)電路執(zhí)行器等阻尼因素引起的，可以重新調(diào)節(jié)阻尼系數(shù)或在閥芯位移方向上添加減振設施。

(4)介質的機械流動性——當介質在管道或調(diào)節(jié)閥中流動時，也會發(fā)出噪音。這里不詳細說明這種情況(氣蝕也會產(chǎn)生噪音)。

二、結語

調(diào)節(jié)閥的選擇和應用是一項專業(yè)、技術領域廣泛的系統(tǒng)工作。我們不僅要充分了解其理論特點，還要結合實際使用經(jīng)驗進行綜合分析和判斷，科學結合理論和實踐，做好這項工作。