调节阀调节性能下降怎么调节，调节阀失效原因分析图

调节阀调节性能下降、失效原因分析

某电厂反馈高压换热器汽水系统中调节阀调节性能下降，甚至出现调节失效的情况，严重影响正常生产。与相关技术部门了解，提供的性能参数并没有较大出入，但调节阀实际流量与理论计算有较大变化。经现场勘察发现，该系统由A、B高压换热器并联组成，调节阀分别控制A、B高压热换器流量，如图1所示，此种布局为典型调节阀并联管路。

图1 高压换热器系统

并联的两台调节阀尺寸规格相同且互为旁路。管路系统的阻力变化和旁路阀的开起程度引起的压差变化，使阀门在相同的开度时，不再遵循固有流量特性曲线的变化，对应的流量曲线产生了畸变，通常称产生畸变后的流量特性为工作流量特性。

在并联管路中（见图2），高压换热器为恒定压差，分析流量变化可不做考虑，调节阀连端压差ΔP 不变，并联的旁路阀的开起程度也会影响调节阀的流量特性。

图2 高压换热器并联管路原理

流量系数：

式中 K v'——并联管路系统中总管流通能力K v的系数；

Kv1、K v2——并联管路中调节阀流通能力。

假定K v1恒定不变，对与一个特定的开度h ，式（1）可写为：

式中 K v（h ）——并联管路流量的固有特性。

根据实际情况得出：

式中 K v1 100 、K v2 100——全开状态下调节阀流通能力。

另 X = K v2/K v1 则在不同X 值下，其工作流量特性如图3所示。当X =K v2时，旁路关闭，调节阀工作流量特性即为理想状态下固有流量特性。随着旁路开起，X 值减小，流量特性不改变，但可调比大大降低，实际可调比Rs与X '的关系为：

式中 X ——调节阀流量系数比；

Rs——调节阀在并联管路系统中实际可调比；

X '——调节阀在并联管路系统中流量比值。

图3 等百分比流量特性曲线

在实际管路系统中，受并联管道影响，调节阀可调节流量比固有流量减小，有时甚至调节失效。一般情况下，X '值不低于0.8，调节阀的最大流量为总流量的80%；工作特性接近固有特性，可调比也不至于减小太多。对应线性特性阀门，小开度时降低灵敏度，可避免振动现象产生；对应等百分比特性阀门，放大系数小一些，全行程的灵敏度变化趋于恒定，近似等百分比特性，仍可保持较高调节质量。

解决方案

根据上述分析，该系统中A、B高压换热器对应管道流量按固有特性设计是不合理的。并联管路中，固有流量特性畸变工作状态下流量特性（X =1）导致调节性能大大降低，为了保持较高调节质量，应当采用分段控制，即在阀门小开度（40%以下）修正阀笼曲线，使其流通能力下降，改变调节阀工作状态流量特性。人为避免调节阀在小开度下工作，通过并联管路系统对流量特性的影响，使其流量特性畸变为近似等百分比流量特性，修正后流量曲线如图4所示。改进后的调节阀经现场使用验证，可以满足使用要求。