1-9000 LIM CN级上升的管道中的压降过程,这个管道设有连续的有规...
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AOC-9000系列迷宫式调节阀
严酷工况控制阀解决方案
Bulletin REV.0
LIMIPHON CONTROL VALVES
山东菲特自控阀门制造有限公司
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山东菲特自控阀门制造有限公司,是一家集生产、研发、销售、服务于一体的调节阀制造厂家。我公司成立于2004
年,是一家起点高、发展快速的专业调节阀制造厂家。公司位于山东省青州市经济开发区,占地42000平方米,拥有现代
化的厂房及生产设备,是一家引进国外先进管理及生产经验进行生产、组装各类阀门的中外合资企业。目前拥有员工150余
人,其中技术研发人员占15%左右,本科以上学历占30%左右。凭借着高素质的生产管理队伍和不断创新的技术研发,我
们目前大量生产着适用于石化、石油以及煤化工等各种工况的高品质自控调节阀们,2011年实现销售额度近亿元。
公司目前通过了TS特种设备制造和ISO9001质量体系认证,连续取得了中石化、中海油、中石油、中化集团的入网资
质证书,在多项技术中取得国家专利,可按照ANSI、API、DIN、BS、JIS等国际先进标准设计制造各类优质阀门。结合国
内外知名品牌调节阀的优点,通过大力度的自主研发,截止目前我们产品系列涵盖各类调节阀,包括GLOBE调节阀、高压
锅炉排污阀、高性能蝶阀、角型调节阀、偏心旋转阀、V型调节球阀、高压耐磨球阀、高温高压调节阀、微小流量调节阀、
自力式调节阀、深冷调节阀、隔膜调节阀等;驱动形式有手动、电动、气动和液动等;主要部件材料采用A216WCB、
A217WC6/WC9、A351 CF8/CF8M/CF3/CF3M等;阀门规格从1/2”~24”,工作压力从ANSI 150#~2500#,工作温度-196℃
~566℃。
依托公司先进的生产技术管理和质量保证体系,我们所生产的菲特(FITER)牌系列阀门已广泛应用于石油、石化、
钢铁、造纸、电站等领域,客户包括:中石化齐鲁石化分公司、中石化长岭分公司、中石化青岛石化、中海油惠州炼化、
中石油广西石化、青岛钢铁有限公司、中石化济南分公司、中化泉州石化有限公司等。
我们把用户的利益放在首位,始终致力于优秀品质、品牌的创建。公司完善的质量保证和售后服务体系,确保菲特阀
门以卓越的品质和优秀的服务与新老客户携手共进,共创辉煌!
企业简介
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山东菲特自控阀门制造有限公司
简介:
调节阀噪音是一个复杂的问题,因为它包括了与制
造工艺和阀门构造同样重要的流体力学问题。
关于常规调节阀产生的噪音的一些信息,请见图1。
LIMIPHON 调节阀适用于解决阀门的声学问题:
1. 气体减压 - 气体动力噪音
2. 气蚀流体 - 液体动力噪音
AOC - 9000 系列
LIMIPHON迷宫式调节阀
气体动力噪音
LIMIPHON 调节阀理论上能够满足任何噪音等级的
要求。实际应用中,真正的低噪音是管路内部的流体直
接产生的。
液体动力噪音
对于处于气蚀状态下的流体,LIMIPHON 调节阀的
设计计算能够保证有效的抗气蚀效果。因此由流体流过
LIMIPHON调节阀产生的噪音,在流速选择合适的情况
下,小到可以忽略不计。
噪音类型 主频率范围
(Hz) 主要特征参数
LIMIPHON 解决方案
机械振动噪音
无共振 < 1500 阀门设计。
流体动量。
全导向设计和高刚度阀芯。
在任何一部分流速降低(液体最大
30 m/s)。
无振动损坏。 有共振 2000 ~ 7000
气蚀噪音 500 ~ 4000 流量,压力,温度,蒸汽压。
KC 和 FL 系数。
KC 和 FL 特征系数接近1。
显著的无气蚀现象。
2000 ~ 6000 流量,压力。
FL 和 Fd 系数。
低Fd 值(甚至< 0.01)。
基于声学的常规计算法则,比如亚
音速。
噪音可减少30 dB.
气体动力噪音
图 1 — 常规调节阀噪音
山东菲特自控阀门制造有限公司
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气体动力噪音
对于单级常规调节阀应用于调节可压缩气体,会频
繁的产生很高的气体动力噪音。
这种现象的产生是由于气体在缩流断面达到了很高
的速度和在阀座下游强烈挠动的增强,以及夹带着的阀
座下游产生的超音速“冲击包”。
FITER生产的 LIMIPHON 调节阀通过下面三个独创
设计来解决气体动力噪音:
1). 通过分流使气体通过多个通道流动。
2). 多级降压。
3). 扩大阀门入口到出口的流通区域。
由于是多级阀芯设计,避免了临界压降、压力恢复
和高热焓变化等的产生。这样,阀芯阀座之间缩流断面
的压降,会比普通阀产生更有规律的逐级压降分布。
整个压降过程可以被想象为发生在一个十分长且逐
级上升的管道中的压降过程,这个管道设有连续的有规
律的常开旁路。
末级压降比总压降减小。
在阀内件选择过程中要尽最大可能使末级处于亚临
界状态。
这样,阀门产生的总声功率就远远低于普通阀门
的。
从热动力学考虑(见图2),在LIMIPHON阀内的流
体转变过程非常接近等焓过程。在调节类型的阀门中所
有等焓过程由等熵转变(在缩流断面处的压降无热交换
和不对外做功)和 多元转变(压力恢复)过程.
最棘手的问题是等熵转变过程的热效应, 这一热效
应会导致气体在阀门出口出现结冰作用(焦耳-汤姆孙效
应),并且会使蒸汽凝结, 从而会使阀内件遭到强烈侵蚀,
因此这种现象一定要避免.
在LIMIPHON阀中,阀座由一个带密封凸块的盘片和
一个打孔盘片堆栈构成,从而形成有次序的从里到外的径
向通道(见图3).
流体通过阀座被分成多个流束,流量与阀芯的行程成
比例,且流束被强迫连续地分流并合流.能量的损失主要
是由于流向改变产生的紊流和流束的结合产生冲击造成
的.
流通截面随流道由里到外逐步增大,从而控制流速.
否则气体比重的降低会使流速增大.
独立流道的流通截面越窄,噪音频率越高.
这种现象的特种参数是阀门结构特种系数Fd, LIMI-
PHON 堆栈的Fd值极低,得益于其大量的平行流道和低
流道截面积.
Fd值越低,噪音频率就越高, 随之阀体和管路的金属
壁就会有更高的噪音衰减.
液体动力噪音
当液体产生气蚀时,才考虑液体动力噪音.
在气蚀状态下,液体内部产生气泡,伴随着的气泡爆
裂,能够产生极高的噪音 (甚至超过 110 dB(A)).
需要引起注意的是,在气蚀状态下噪音问题远没有气
蚀对阀门整体性能的影响严重.
因此,在任何情况下,且不说可以被想象为类似于机
械振动的声学问题,气蚀必须防止.
LIMIPHON可以完全解决这一问题,因为其压力恢复
系数FL(和Kc临界气蚀系数)实际接近1, 因此阀内件的压
力不会低于出口压力.在临界状态下(高压差阀/热流体),
在气蚀容易产生的区域, 增加LIMPHON堆栈末级的流
通面积是必需的(或是便利的), 以便减小末级压差.
图2 — 调节阀内部热动力学过程
LIMIPHON阀(实线)和带压力恢复的调节阀(虚线).
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阀门计算
可压缩流体
LIMIPHON调节阀用于气体或蒸汽时, 计算选型必
须采取如下步骤:
1. 阀门口径的计算必须符合最大允许噪音的要求.
阀门噪音预估和特定声学参数的假定(Fd,Fp)
等, 可采用下面的步骤计算.
2. 阀门Cv值计算 (公式见1-I).
3. 阀座直径的选择. 不同的阀座直径产生不同的
流速, 可能产生侵蚀或/和振动, 也会通过阀座
产生噪音.
4. 确认一系列的标准阀芯能否满足Cv值的要求和
不同的结构材质能否符合使用寿命的要求(流速
检查).
5. 按照IEC 标准所述步骤计算所选阀内件产生的
噪音.
6. 根据预估噪音最终确定阀内件, 执行机构性能
和阀体尺寸.
不可压缩流体
1. 确定流通截面(连接端口,阀座,阀内件). 以便
确定最大流速是否会引起侵蚀和/或振动.
2. 计算所需Cv值.
3. 确认标准阀内件在规定条件下不会引起气蚀(主
要在末级).
4. 阀内件的最终选择和阀门行程的确定.
更详细的信息, 请见Cv值表所附的举例.
气体动力学噪音预估
LIMIPHON阀内件的选择以末级为准, 尽可能地使
末级处于亚临界状态. 噪音预估基于此假定.
紊流产生的声功率是流体机械能的一个函数.是一个
很小的分数. “音响效率”表示如下:
Η = Wa / Wm
Wm = 1/2 * qm * u2
以上公式计算必须采用合适的参数,这些需要考虑的
参数有: 管路声音衰减,阀体形状,和一个非常重要
的参数—调节区域下游等熵再压缩产生的紊流中不
完全转换的Wm.
在亚临界状态下阀门内部总能量的消耗用FL表示.这
一系数用于液体,但目前仅用于评估可压缩流体在缩
流断面的状态.
图 3 — LIMIPHON阀内件结构图
流体进入LIMIPHON堆栈后, 被分流成多个平行流
束, 每个流束都被强制分流和在其它级汇合. 级数是方
向改变次数的一半.
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亚临界状态下阀门内部机械能转变为声能的过程,见图4. 初始能量等级假定在液体缩流断面处.
声压级的预估, 请见FITER噪音手册.
紊流摩擦
涡 流
热量
噪音
等熵再压缩
图4. — 亚临界状态下机械能到声能的转变过程
FL = 压力恢复系数 无量纲
qm = 质量流量 kg/s
uvc = 缩流断面处流速 m/s
Wm2 = 阀门出口流体机械能 W
Wmvc = 缩流断面处流体机械能 W
技术参数
阀 体
类型 : AOC - 9100 — 直通球形
AOC -9400 — 90° 角式
材质 : 铸造, 锻制或焊接结构, 碳钢, Cr-Mo
合金钢, 不锈钢.
连接 : UNI, ANSI, DIN 法兰 或 ANSI B16.25
BW对焊.
压力等级 : PN 10, 16, 25, 40, 63, 100, 160, 250, 320, 400. ANSI 150, 300, 600, 900, 1500, 2500.
阀 盖
材质 : 锻制或焊接结构, 材质同阀体.
构造 : 标准或热片式, 法兰连接或压力自密封
式.
填料 : PTFE-石墨, 纯石墨,
阀 芯
构造 : 实体式或成型套筒式
平衡型或非平衡型
AOC-9411 LIMIPHON阀用于高压锅炉给水泵再循环
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山东菲特自控阀门制造有限公司
材质 : 17-4PH, F6NM, AISI 316 + Stellite, 特
殊铬钢.
流量特性 : 取决于阀芯和阀座的相对行程.
通常为线性, 也可提供修正线性.
嵌入件 : 在密闭和平衡型的阀芯结构里, 在阀芯
(套筒或导套)的滑动腔上嵌有密封环.
密封环根据工作温度的不同可选PTFE
或纯石墨.
盘片堆栈
结构 : 由一系列的打孔盘片经过螺栓或焊接组
装而成, 对夹于阀体和阀盖之间. 盘
片堆栈通常由一个打孔硬质材质套筒
保护.
材质 : AISI 304, AISI 316, 特殊铬钢, Mo-
nel,17-4PH.
阀 座
结构 : 对夹于阀体和盘片堆栈之间.
泄漏等级 : - IV 或 V 级, 金属阀座符合 IEC 60534-4.
- 更高密封等级, PTFE 密封环.
- 对于阀座直径不超4“, 使用特殊
密封环,可以达到紧闭密封(最大压
差300bar, 最大温度200℃).
内置过滤器: 为了防止盘片堆栈堵塞, LIMIHPON
阀通常提供一个内置过滤器. 这个内
置过滤器或为与阀座一体式或为紧固
于阀座和阀体之间式(流关式).
执行机构
FITER AOC-X-280系列薄膜执行机构, 可用于最大
行程为200mm的阀门.
FITER AOC-X-400系列单作用或双作用气缸执行机
构.
液压执行机构,其相关的附件和驱动电机都可选配.
应 用
流体 : 通常可用于所有类型的液体, 气体和
蒸汽. 带颗粒的介质应避免.
温度和压力: 没有特定的限制.可选标准材质和压力
等级是完整的.
压差 : 液体: P1-P2 = 350 bar
气体或蒸汽: P1/P2 = 100
P1-P2 = 250 bar
AOC-9400 LIMIPHON 调节阀
AOC-9100 LIMIPHON 调节阀
山东菲特自控阀门制造有限公司
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流量系数Cv (液体,标准值) ①
DN inch
D 阀座直径 mm
行程 mm
级数 N ② ANSI 压力等级 N=4 N=6 N=8 N=10 N=12 N=14
1 x 1 10 13
25 25
2.5 3.5
2 3
2 2.5
1.5 2.5
1.5 2
1.5 2
150-2500
1 1/2 x 1 1/2 13 19
25 34
3.5 7
3 6
2.5 5
2.5 4.5
2 4.5
2 4
150-2500
2 x 2 19 28
34 45
7 16
6 14
5 12
4.5 11
4.5 10
4 9
150-2500
3 x 3 28 38 48
45 60 76
16 29 46
14 25 39
12 22 34
11 20 31
10 18 28
9 17 26
150-2500
4 x 4 48 60 73
76 76 100
46 61 92
39 51 77
34 45 67
31 40 61
28 37 56
26 34 52
150-2500
6 x 6 60 73 95
76 100 100
61 92 126
51 77 104
45 67 91
40 61 82
37 56 75
34 52 69
150-2500
8 x 8 73 95 117
100 100 125
92 126 193
77 104 160
67 91 140
61 82 126
56 75 115
52 69 107
150-2500
盘片堆栈材质 N=4 N=6 N=8 N=10 N=12 N=14
∆P/ρr max ③
阀门全开
AISI 300 系列 100 150 200 250 300 350
硬化不锈钢 160 240 320 400 480 520
① LIMIPHON 盘品堆栈为等截面式(从入口到出口). ② 包括导套 ③ ∆P 单位 bar, ρr 为水的比重.
阀门选型举例
正确选择阀门要按照一下步骤进行:
1. 确定在特定LIMIPHON材质下的每一级最大允许
压差(例如AISI 300 系列 为30 bar).
2. 计算所需的最小级数 NMIN=∆PTOTAL/∆PSTAGE
(例如 P1=156bara, P2=8bara, ∆PTOTAL=148bar, NMIN=6).
3. 计算最小阀座直径,限制动载荷:
Q = 所需流量—m3/h (例如 300 m3/h)
Ρ = 流体密度— kg/m3 (例如 931kg/m3 )
dMIN = 最小阀座直径—mm (例如dMIN =62mm)
4. 计算最小连接口径, 限制动载荷:
DNMIN = 最小连接口径 (例如DNMIN=81 mm).
5. 由流量Q和总压差∆PTOTAL计算的所需Cv值一旦
确定(例如Cv=27.5),就可以在表中确定 LIMI-
PHON阀的Cv值, 所需NMIN 和 dMIN. (例如
Cv=77, 阀体4“x4”, N=6, dseat = 73mm).
6. 检查末级气蚀:
PV 为液体在阀门入口温度下的蒸汽压.
(例如PV =3.62bara, 不能满足所需. 为了在末级消
除气蚀, 需要一个N=10和Cv=61的LIMIPHON盘片
堆栈).
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山东菲特自控阀门制造有限公司
AOC-9100 系列直通式阀体
阀门尺寸 inch
压力等级 ANSI Class
阀座直径 mm
1 x 1 150-1500 13-19
1 x 2
1 1/2 x 1 1/2 150-1500 19-28
1 1/2 x 2
2 x 2 150-1500 28-38
2 x 3
3 x 3 150-1500 48-60
3 x 4
4 x 4 150-1500 60-73
4 x 6
6 x 6
150-900 73-95-117
6 x 8
8 x 8
150-900 117-147-167 8 x 10
8 x 12
10 x 10
150-600 147-167-185 10 x 12
10 x 14
12 x 12
150-600 185-215-246 12 x 14
12 x 16
14 x 14
150-600 215-246-268 14 x 16
14 x 18
AOC-9400 系列角式阀体
阀门尺寸 inch
压力等级 ANSI Class
阀座直径 mm
1 x 1
150-2500 13-19 1 x 2
1 x 3
1 1/2 x 1 1/2
150-2500 19-28 1 1/2 x 2
1 1/2 x 3
2 x 2
150-2500 28-38-48 2 x 3
2 x 4
3 x 3
150-2500 48-60-73 3 x 4
3 x 6
4 x 4
150-1500 60-73-95 4 x 6
4 x 8
6 x 6
150-1500 73-95-117-147 6 x 8
6 x 10
6 x 12
8 x 8
150-900 117-147-167-185 8 x 10
8 x 12
8 x 16
10 x 10
150-600 167-185-215-246 10 x 12
10 x 14
10 x 20
12 x 12
150-600 185-215-246-268 12 x 14
12 x 18
12 x 24
14 x 14
150-600 215-246-268-307 14 x 16
14 x 20
14 x 24
用于蒸汽和气体的标准构造
山东菲特自控阀门制造有限公司
– 10 –
序号 序号 部件名称
1 阀体 12 销
2 阀盖 14 阀座垫圈
3 阀盖螺柱 27 填料函
4 螺母 41 "C"-型密封环
5 阀芯 48 背垫
6 阀座 49 阀芯密封环
7 阀杆 50 LIMIPHON 堆栈
8 密封垫圈 56 套筒
部件名称
组合式多级降压调节阀结构图
– 11 –
山东菲特自控阀门制造有限公司
平衡型阀芯 温度-压力等级
阀芯尺寸 IEC 泄露等级 阀体压力等级 说明 编号
2” - 13” V ANSI 150-600 弹簧加载增强PTFE密封环 S
1” - 13” V ANSI 900-2500 弹簧加载增强PTFE密封环带支撑环 B
1.1/2” - 13” IVS1 ANSI 150-2500 碳-石墨 + 膨胀石墨 D
2” - 13” IV ANSI 150-2500 金属密封环 R
温度
“S” 型阀芯
弹簧加载增强PTFE
“B” 型阀芯
弹簧加载增强PTFE带支撑环
“R” 型阀芯
金属密封环
“D” 型阀芯
碳-石墨密封环
山东菲特自控阀门制造有限公司
– 12 –
山东菲特自控阀门制造有限公司
山东菲特阀门制造有限公司 电话/TEL: +86-536 352 4617
传真/FAX: +86-536 352 4616
邮箱/E-mail:[email protected]
地址/ADD:山东省青州市经济开发区时代一路1398号
邮编/ZIP:262515
青岛销售公司地址 电话/TEL:+86-532 8579 7950
传真/FAX:+86-632 8579 8230
邮箱/E-mail:[email protected]
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邮编/ZIP:266071
淄博办事处 电话/TEL:+86-533 7369 623
传真/FAX:+86-533 7369622
邮箱/E-mail:[email protected]
地址/ADD:山东淄博临淄区化工商城农行楼214室
邮编/ZIP:266071
北京办事处 电话/TEL:+86-10 6359 8182
传真/FAX:+86-10 6359 8182
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