?氣動調節閥的選型過程
1.2.1鑒定要求
對核級閥門而言,能夠滿足鑒定要求是閥門選型與應用的最基本前提。在核級閥門選型時,應首先依照《壓水堆核電站核島機械設備設計建造規則》(RccM)、《壓水堆核電站核島電氣設備設計和建造規則》(RCCE)對閥門的鑒定等級、抗震分級以及設計基準事故要求等進行審查,以確保閥門滿足鑒定要求。對于不能滿足鑒定要求的閥門,閥門需通過鑒定或變更選型。
1.2.2結構形式的確定
調節閥結構形式的確定,應根據實際生產中的工藝條件(溫度、壓力、流量等)、工藝介質的特性(如黏度、腐蝕性、有無顆粒、有無毒害等)、調節系統的要求(調節范圍、泄漏量、噪聲)、管系布置以及空間情況等因素綜合考慮。一般而言,在流量、壓差和泄漏量小的場合,選擇單座調節閥即可滿足生產需要;套筒調節閥最適合應用在介質壓差和振動大的場合;蝶閥雖然結構緊湊,但調節性能和關閥密閉性能較差,一般適用于低壓差、大流量、泄漏量要求不高的場合,尤其適用于濃稠漿狀及含有顆粒介質的情況。此外,角閥適用于高黏度、含懸浮物和顆粒狀流體的場合或要求用直角配管的地方;與普通的直通單座閥相比,角閥具有防堵性能好、流阻小以及流量系數比單座閥大等優點?。這幾種結構的調節閥在核電站中的應用都較為普遍。
1.2.3流量特性的選擇
調節閥的流量特性可表現為固有流量特性和工作流量特性BJ。固有流量特性分為線性、等百分比(對數)、拋物線和快開這幾種形式。在實際工況中,閥門的工作流量特性相對固有流量特性會存在一定的畸變pj。因此,在確定調節閥的流量特性時,還應充分考慮畸變所帶來的影響。對串聯管道而言,壓降比(調節閥可控制的最大流量所對應閥門進出口差壓和系統《自動化儀表》第33卷第5期加12年5月差比)越小,工作流量特性與固有流量特性偏差越大¨。1。目前,國內核電站中應用最多的是線性和等百分比這兩種形式。調節閥的流量特性可以根據控制原理中的補償原理進行選取,如根據壓降比、被控對象特性及負荷變化情況來選擇等;還可以根據以往類似工況經驗,結合設備供貨商閥門的實際固有流量特性進行選取。
1.2.4閥門口徑的確定
閥門的流量系數與可調比是表征閥門流通、調節能力的重要參數,也是選擇調節閥的主要參數之一。由于工藝系統條件不同。在某些情況下要求閥門需要有較寬的調節范圍。目前,國產閥門的可調比一般為30。根據計算所得的流量系數、可調范圍,再結合生產
廠家的產品特性,就可以選擇合適的閥門口徑,以滿足工藝系統的設計需求。
1.2.5電氣附件的選擇
氣動調節閥的電氣附件主要有電氣轉換器、定位器、限位開關、電磁閥等。在滿足過程控制要求的基礎上,還應重點查驗這些附件的鑒定等級是否滿足要求。近年來,智能電氣轉換定位器在普通工業用閥中占據的份額正在逐步增大。截止目前,智能電氣轉換
定位器的核級鑒定尚未全部完成。國內外目前只有FlSHER的FIELDVUE硬件部分通過了鑒定試驗,軟件
部分的鑒定試驗尚未完成。因此,在目前國內的核電機組中,有核級鑒定要求的閥門使用的仍然是“電氣轉換器+定位器”。此外,對于有K1級鑒定要求的限位開關,還應關注其自帶電纜是否隨開關本體一同通過了K1級質量鑒定,以確保其能滿足高溫高濕情況下的密封要求。
1.2.6其他細化設計
在完成了上述初步選型與計算步驟之后,還應當針對管路設計及工藝系統調節的具體要求,進行以下細化設計。
①材質的選擇:調節閥承壓部件的材質應充分考慮到介質的溫度、壓力和腐蝕性,起節流作用的閥內組件則應具有良好的耐腐蝕和耐沖刷性舊1。核級閥門的材質應能滿足RCCM的相關要求。
②設計應保證調節閥能夠滿足工藝系統的控制要求,如閥門的氣開、氣閉性,閥門的氣路以及執行機構動作等方面的要求。
③閥門的內漏與外漏均需滿足工藝系統設計要求。為解決閥門的外漏問題,在核電站中有一種特殊型式的填料函結構,即雙填料的密封方式。雙填料密封組件有上下兩組串聯的閥桿填料,主要用于高壓介
核電站用氣動調節閥的選型與應用問題探究尚雪蓮質,或介質放射性較高、需防止介質外泄的場合,也可用于高真空¨。。在國內核電機組中,波紋管密封及雙填料帶引漏的密封方式都有較多的應用哺1。
④核實閥門的連接方式與外形尺寸是否滿足現
場要求。“
⑤關閉壓差與允許壓差:在選擇執行機構作用力時,應重點考慮閥芯全關時的壓差。所選閥門的最大允許壓差應大于關閉壓差,以防止出現“關不死”或“打不開”的現象∽J。
⑥汽蝕與閃蒸:閥門的設計應避免汽蝕和閃蒸的發生,必要時可采用抗汽蝕或抗閃蒸的結構。
⑦噪聲:在自控系統中,調節閥是最大的噪聲源。當噪聲超過有關規定時(一般為85 dB),應考慮采用低噪聲結構。
⑧可維修性與性價比。
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