樂控儀表（杭州）有限公司分享“調節閥在含鹽廢水行業中的應用”

    在含鹽廢水處理行業中，調節閥作為自動控制單元的組成部分，對提高整個裝置的自動化水平有越來越重要的作用。本文介紹了含鹽廢水處理行業中的自動調節閥的應用情況及選型、安裝、調試原則。

1、前言

    在工業生產過程中，由于使用了酸、堿等原料，經過一系列反應后會產生含有較高鹽分的廢水。廢水處理已成為企業生存的難題，同時也是環保部門重點關注的對象。因廢水中含鹽，可以通過處理后得到固體鹽，為增加效益、保護環境，越來越多的企業建造一套合乎自身需求規模的廢水處理裝置。要保證其裝置的生產工藝過程處于較佳工況，這就給自動化提出了更高的要求。在控制系統方面，就要對其工藝過程中涉及的溫度、壓力、流量、液位等參數進行適時、準確的調節控制。對于生產自動化調節，一個完善的控制系統，除了指令的產生單元外，還需一個可靠的執行單元，那就是本人所需要議論的調節執行單元。正確選擇調節閥對促進含鹽廢水裝置的可靠穩定運行有非常重要的作用。

2、調節閥在廢水處理裝置中的應用

    隨著近幾年，含鹽廢水裝置的增多，調節閥的應用也越來越多，隨著裝置的自動化水平的提高。從原來只對漿料和液位的控制到現在對溫度、壓力、流量、液位及和泵之間的連鎖，從早些時候的幾臺到現在的幾十臺，自動控制水平越來越高。

    隨著新技術的發展，提高調節特性，調節閥也在向著智能化方向發展。首先體現在執行機構上的閥門定位器上，比傳統的閥門定位器相比性能有很大突破，調節精度高、線性好。調試也非常方便，還帶有自檢功能，故障診斷等。電子式電動執行機構也有很大的提高，包括狀態切換、過載保護、過熱保護、閥位反饋、允許堵轉、自檢等功能。

    在含鹽廢水行業中，調節閥主要應用于介質分別為蒸汽、冷凝水、含鹽廢水、離心母液等介質上。而含鹽廢水及離心母液等漿料上所含的比例相當大。如裝置的進料、排料、轉料等。相對來說在生產過程中漿料上使用的調節閥出現的故障頻率更高，主要是因為含鹽廢水的一些特性造成的，比如結晶、腐蝕性強、結垢等等導致調節閥卡堵腐蝕。輕則導致調節閥調節精度下降、重則調節閥直接卡死無法使用。

    調節閥的選型需考慮很多因素，調節閥的主要執行機構及調節閥閥體組成。執行機構可分為電動式及氣動式，在含鹽廢水行業中絕大部分情況下使用氣動式，氣動式調節閥相同條件下推力大、防腐安全性能好、結構簡單、價格便宜等優點。電動式執行機構調節精度高，但價格較高。故對調節閥的選型既要考慮實用性又要考慮經濟性。

    調節閥的選型一般按照以下幾點原則進行：（1）根據工藝場合選擇合適的結構閥型、作用方式 、執行機構；（2）根據工藝物料介質選擇合理的材質；（3）根據工藝條件、流量大小、壓差高低，計算選擇適當的口徑。下文將重點闡述調節閥在閥體結構形式、材質、密封、執行機構等方面的選擇。

    調節閥按動作形式分為直行程和角行程兩大類。其中直行程包括單座閥、套筒閥等；角行程包括球閥（O型、V型）、蝶閥、偏心旋轉閥等。單座閥和套筒閥適用于干凈的介質，泄漏量小，但是單座閥只適用于前后壓差小的場合，而套筒閥適用于前后壓差大的場合。球閥和偏心旋轉閥適用于顆粒的流體，泄漏量小適合各類壓差。蝶閥因為泄漏量大，一般適用在低壓差低壓氣體及對調節精度要求不高的場合。

    調節閥根據介質的壓力，流量、壓差、溫度等使用條件，考慮的綜合參數量流量系數KV值。通過流量系數，查相關的選型手冊可以得到閥門的口徑。

    材質的選擇包括閥體、閥芯、閥座密封材質、閥桿。根據含鹽廢水和離心母液的腐蝕性，閥體閥芯材質選用材質為316L，閥座密封材質為司太萊合金堆焊、閥桿材質為316。低壓力蒸汽和冷凝水為干凈的介質無腐蝕性閥體閥芯材質可以選用碳鋼和304，密封材質選用PTFE，閥桿材質選用304。

    有等百分比流量特性的調節閥在小開度時，調節平穩緩和；在大開度時，調節靈敏有效。故在含鹽廢水裝置中的調節閥均采用等百分比流量特性。

    關于執行機構選擇，活塞式執行機構承壓能力大，可以產生更大的推力和扭矩，活塞式執行機構還分為單作用和雙作用，單作用汽缸一般用于泄漏低的工況，雙作用氣缸用于泄漏量不高的的工況，從生產工藝上考慮含鹽廢水上的調節閥阻力更大，要求泄漏量低，一般選用單作用活塞式執行機構；低壓蒸汽的調節閥因為泄漏量要求不高，一般選用雙作活塞式執行機構。其次活塞式執行機構還適用于大口徑調節閥。薄膜的執行機構，膜片可以做的很大，接受氣壓后，反應非常靈敏，閥門動作更快。所以在冷凝水上的調節閥因阻力小，所需推力小，一般選用薄膜式執行機構，但是因為薄膜式執行機構膜片薄，不能承受更大的氣壓，一般就是1.4bar或2.8bar，因此薄膜式執行機構廣泛用于中小口徑的調節閥。

    閥的結構形式。在含鹽廢水裝置中，在漿料上的調節閥我們一般選用角行程球閥（V型）或偏心旋轉閥，V型球閥有著很好的截流特性及控制功能，密封好，防堵性能好，有較強的自清洗能力，一般用于連續調節的場合。

3、調節閥的安裝

    調節閥的水平安裝、垂直安裝兩種方式。水平安裝的閥體上標定的介質流向與實際流向要一致。垂直安裝的必須安裝在流體上升的管道上。

    安裝位置盡量接近地面和樓板，標高在2米以上的管道要設置平臺，確保一定的操作和維修空間。

    要盡量避免直接日曬和雨淋。

    要加防震短支撐，避免由于振動引起的損傷。

    在調節閥的前后安裝工藝截止閥，并聯安裝旁通閥。以防止調節閥損壞后不能正常生產，也便于檢修。

    安裝氣源管道時，要求氣源潔凈，低點設置排污，設緩沖儲氣罐以保正壓力穩定；如為電動式，要求電壓穩定，防止電磁干擾，由不間斷UPS電源供電。

4、調節閥的調試

    調節閥分為單調和聯調。

    單調為對單一閥門進行調試。檢查調節閥是否符合設計要求。檢查閥芯、閥座的完好性。檢查定位器是否達到要求，安裝是否符合要求。調節閥的氣開、氣關、調節行程達到工藝要求。定位器上電后是否正常。PLC給出信號，檢查調節閥的動作情況。

    聯調為根據工藝要求，能否實現裝置的連鎖、PID控制等功能，保證系統的正常運行。

    先進的閥門單機調試，控制信號為4~20mA。再根據工藝的要求，蒸發室液位和進料調節閥形成一個閉環控制回路。裝置所用系統為PLC系統，蒸發室液位位號為LT-101，進料調節閥位號為LV-101，要求控制蒸發室液位在工藝要求范圍內的50%，控制回路為單回路。

5、結論

    近年來各類調節閥高速發展，閥芯的形式越來越多樣化，調節精度和智能化程度越來越高。在現代化工廠的自動控制中，調節閥起著非常重要的作用。因此閥門自身的品質，對閥門定期的維護保養是非常重要的。我們在正確選型，應用的前提下，才能更好的發揮調節閥的優勢，滿足企業的生產需求。