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氣動(dòng)薄膜調節閥在膜分離裝置的應用
膜分離裝置利用不同氣體滲透膜分離速率不同，回收有用氣體。根據膜分離器的特點(diǎn)，需利用氣動(dòng)薄膜調節閥對壓力、溫度、液位等進(jìn)行自動(dòng)控制。
1、氣動(dòng)薄膜調節閥工作原理和結構
氣動(dòng)薄膜調節閥根據氣壓信號大小，通過(guò)改變閥芯的行程來(lái)改變閥的阻力，來(lái)完成調節管道介質(zhì)的流量、壓力、溫度等各種工藝參數。其結構主要由執行結構和調節機構組成。執行機構接受氣壓信號進(jìn)入膜室，產(chǎn)生的推力改變閥芯行程。調節機構是一個(gè)局部阻力可變的節流元件，在執行機構的帶動(dòng)下閥芯在閥體內移動(dòng)，改變了閥芯與閥座之間的流通面積，即改變了閥的阻力，達到控制工藝參數的目的。
2、氣動(dòng)薄膜調節閥流量特性的選擇
理想流量特性是在閥前后壓差固定的情況下得到的流量特性，它決定于閥芯的形狀，因此也稱(chēng)之為結構特性。常用的理想流量特性有，直線(xiàn)流量特性：調節閥的相對流量與相對開(kāi)度成直線(xiàn)關(guān)系。等百分比流量特性：其單位相對行程的變化引起的相對流量的變化與此點(diǎn)相對流量成正比例。實(shí)際工作中，由于管道阻力存在，調節閥的流量特性會(huì )發(fā)生畸變，使調節性能變差。
對于膜分離裝置來(lái)說(shuō)，其壓力，液位控制給定值變化小，工藝過(guò)程主要變量變化小，宜選擇直線(xiàn)流量特性。溫度控制由于其特點(diǎn)，需要更好的控制，宜選擇等百分比流量特性。
3、氣動(dòng)薄膜調節閥的流量系數及口徑選擇
（1）流量系數：國際單位制（SI）下，溫度5～40℃的水，在100Kpa壓差下，每小時(shí)流過(guò)調節閥的立方米數，其大小反映調節閥流通能力。
（2）調節閥口徑計算及開(kāi)度驗算。在壓力、液位、溫度不同自調系統中等參數千差萬(wàn)別，而調節閥的流量系數又是100KPa壓差下，介質(zhì)為常溫水時(shí)測試的。應結合實(shí)際的工況條件，把各種實(shí)際參數帶入相應的計算公式得出，再與調節閥具有的流量系數比較，選出適當的調節閥口徑。口徑選擇之后，還要進(jìn)行開(kāi)度K的驗算，并符合以下要求：直線(xiàn)流量特性：10%≤K≤80%；等百分比流量特性30%≤K≤90%。
4、氣動(dòng)薄膜調節閥結構形式的選擇
一般情況下，應首選普通單、雙座閥和套筒閥。此類(lèi)調節閥結構簡(jiǎn)單，閥芯形狀易于加工，比較經(jīng)濟。膜分離裝置某些應用場(chǎng)合下，由于高靜壓及壓差大的，可以選擇高壓角式閥。
氣開(kāi)氣關(guān)的選擇是根據工藝生產(chǎn)的安全角度來(lái)考慮。當氣源切斷時(shí)，調節閥是處于關(guān)閉位置安全還是開(kāi)啟位置安全。對于膜分離裝置來(lái)說(shuō)，為保護膜分離器，一般選擇氣開(kāi)型調節閥。
5、氣動(dòng)薄膜調節閥材料的選擇
調節閥的材料選擇對調節閥的使用質(zhì)量至關(guān)重要，對不同的零件的選材也有區別。閥體、閥蓋要求承受截止壓力、溫度和腐蝕。特別注意介質(zhì)在不同溫度下，材料的大允許工作壓力的要求。閥內件包括閥芯，閥座等，由于不構成調節閥受壓部分，此部分除要求耐溫，耐腐蝕外，還要求耐磨，耐沖刷。例如膜分離裝置來(lái)的某些應用場(chǎng)合存在壓差大情況，為增加耐磨性應進(jìn)行硬化處理。
6、氣動(dòng)薄膜調節閥主要附件的功能介紹
（1）電氣閥門(mén)定位器：其主要作用能夠增大調節閥的輸出功率，減少調節信號的傳遞滯后，加快閥桿的移動(dòng)速度，能夠提高閥門(mén)的線(xiàn)性度，克服閥桿的磨擦力并消除不平衡力的影響，從而保證調節閥的正確定位。
（2）電磁閥：適用于遙控、聯(lián)鎖系統實(shí)現氣路自動(dòng)關(guān)閉，使調節閥開(kāi)或關(guān)的場(chǎng)合。
（3）空氣過(guò)濾減壓閥：將壓縮空氣系統的氣源壓力調整所需的壓力值，并除去氣源中的灰塵和雜質(zhì)。
（4）行程開(kāi)關(guān)：主要用于運行人員確認調節閥開(kāi)度，實(shí)現閥門(mén)狀態(tài)的指示。
7、主要性能指標
調節閥的主要性能指標包括，基本誤差、回差、填料函及其它連接處的密封性、氣室的密封性、耐壓強度等。
（1）基本誤差：正反行程檢驗各點(diǎn)理論值與實(shí)測值大差值的絕對值。
（2）回差：同一校驗點(diǎn)正、反行程大差值的絕對值。
（3）填料函及其他連接處的密封性：用1.1倍公稱(chēng)壓力的室溫水，持續時(shí)間不少于3min。觀(guān)察填料函及其它連接處有無(wú)泄漏。
（4）氣室的密封性：將設計規定的額定壓力的氣源通入密封氣室內，切斷氣源。觀(guān)察5min內，觀(guān)察薄膜氣室內的壓力下降不得大于2.5kpa。
（5）耐壓強度：用1.5倍公稱(chēng)壓力的室溫水，使所有在工作受壓的閥腔同時(shí)承受不少于3min的試驗壓力，試驗期間閥受壓部分不應有肉眼可見(jiàn)的滲漏。
8、結語(yǔ)
氣動(dòng)薄膜調節閥是化工企業(yè)廣泛使用的儀表之一，其準確正常地工作對膜分離裝置的正常運行和安全生產(chǎn)有著(zhù)重要的意義。對保證膜分離裝置長(cháng)期穩定運行，降低成本，提高效益起到積極的促進(jìn)作用。而調節閥合理選型，是確保調節閥正常穩定工作的第一步。因此加強對氣動(dòng)薄膜調節閥的知識的學(xué)習，是一名自控人員必備的素質(zhì)。
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