?气动调节阀的选型过程
1.2.1鉴定要求
对核级阀门而言,能够满足鉴定要求是阀门选型与应用的最基本前提。在核级阀门选型时,应首先依照《压水堆核电站核岛机械设备设计建造规则》(RccM)、《压水堆核电站核岛电气设备设计和建造规则》(RCCE)对阀门的鉴定等级、抗震分级以及设计基准事故要求等进行审查,以确保阀门满足鉴定要求。对于不能满足鉴定要求的阀门,阀门需通过鉴定或变更选型。
1.2.2结构形式的确定
调节阀结构形式的确定,应根据实际生产中的工艺条件(温度、压力、流量等)、工艺介质的特性(如黏度、腐蚀性、有无颗粒、有无毒害等)、调节系统的要求(调节范围、泄漏量、噪声)、管系布置以及空间情况等因素综合考虑。一般而言,在流量、压差和泄漏量小的场合,选择单座调节阀即可满足生产需要;套筒调节阀最适合应用在介质压差和振动大的场合;蝶阀虽然结构紧凑,但调节性能和关阀密闭性能较差,一般适用于低压差、大流量、泄漏量要求不高的场合,尤其适用于浓稠浆状及含有颗粒介质的情况。此外,角阀适用于高黏度、含悬浮物和颗粒状流体的场合或要求用直角配管的地方;与普通的直通单座阀相比,角阀具有防堵性能好、流阻小以及流量系数比单座阀大等优点?。这几种结构的调节阀在核电站中的应用都较为普遍。
1.2.3流量特性的选择
调节阀的流量特性可表现为固有流量特性和工作流量特性BJ。固有流量特性分为线性、等百分比(对数)、抛物线和快开这几种形式。在实际工况中,阀门的工作流量特性相对固有流量特性会存在一定的畸变pj。因此,在确定调节阀的流量特性时,还应充分考虑畸变所带来的影响。对串联管道而言,压降比(调节阀可控制的最大流量所对应阀门进出口差压和系统《自动化仪表》第33卷第5期加12年5月差比)越小,工作流量特性与固有流量特性偏差越大¨。1。目前,国内核电站中应用最多的是线性和等百分比这两种形式。调节阀的流量特性可以根据控制原理中的补偿原理进行选取,如根据压降比、被控对象特性及负荷变化情况来选择等;还可以根据以往类似工况经验,结合设备供货商阀门的实际固有流量特性进行选取。
1.2.4阀门口径的确定
阀门的流量系数与可调比是表征阀门流通、调节能力的重要参数,也是选择调节阀的主要参数之一。由于工艺系统条件不同。在某些情况下要求阀门需要有较宽的调节范围。目前,国产阀门的可调比一般为30。根据计算所得的流量系数、可调范围,再结合生产
厂家的产品特性,就可以选择合适的阀门口径,以满足工艺系统的设计需求。
1.2.5电气附件的选择
气动调节阀的电气附件主要有电气转换器、定位器、限位开关、电磁阀等。在满足过程控制要求的基础上,还应重点查验这些附件的鉴定等级是否满足要求。近年来,智能电气转换定位器在普通工业用阀中占据的份额正在逐步增大。截止目前,智能电气转换
定位器的核级鉴定尚未全部完成。国内外目前只有FlSHER的FIELDVUE硬件部分通过了鉴定试验,软件
部分的鉴定试验尚未完成。因此,在目前国内的核电机组中,有核级鉴定要求的阀门使用的仍然是“电气转换器+定位器”。此外,对于有K1级鉴定要求的限位开关,还应关注其自带电缆是否随开关本体一同通过了K1级质量鉴定,以确保其能满足高温高湿情况下的密封要求。
1.2.6其他细化设计
在完成了上述初步选型与计算步骤之后,还应当针对管路设计及工艺系统调节的具体要求,进行以下细化设计。
①材质的选择:调节阀承压部件的材质应充分考虑到介质的温度、压力和腐蚀性,起节流作用的阀内组件则应具有良好的耐腐蚀和耐冲刷性旧1。核级阀门的材质应能满足RCCM的相关要求。
②设计应保证调节阀能够满足工艺系统的控制要求,如阀门的气开、气闭性,阀门的气路以及执行机构动作等方面的要求。
③阀门的内漏与外漏均需满足工艺系统设计要求。为解决阀门的外漏问题,在核电站中有一种特殊型式的填料函结构,即双填料的密封方式。双填料密封组件有上下两组串联的阀杆填料,主要用于高压介
核电站用气动调节阀的选型与应用问题探究尚雪莲质,或介质放射性较高、需防止介质外泄的场合,也可用于高真空¨。。在国内核电机组中,波纹管密封及双填料带引漏的密封方式都有较多的应用哺1。
④核实阀门的连接方式与外形尺寸是否满足现
场要求。“
⑤关闭压差与允许压差:在选择执行机构作用力时,应重点考虑阀芯全关时的压差。所选阀门的最大允许压差应大于关闭压差,以防止出现“关不死”或“打不开”的现象∽J。
⑥汽蚀与闪蒸:阀门的设计应避免汽蚀和闪蒸的发生,必要时可采用抗汽蚀或抗闪蒸的结构。
⑦噪声:在自控系统中,调节阀是最大的噪声源。当噪声超过有关规定时(一般为85 dB),应考虑采用低噪声结构。
⑧可维修性与性价比。