阀门功能解答

1、 电磁阀原理前言 追朔电磁阀的发展史，到目前为止，国内外的电磁阀从原理上分为三大类(即：直动式、分步童先导式)，而从阀瓣结构和材料上的不同与原理上的区别又分为六个分支小类(直动膜片结构、分步重片结构、先导膜式结构、直动活塞结构、分步直动活塞结构、先导活塞结构)。 直动式电磁阀： 原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。 特点：在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。 分布直动式电磁阀： 原理： 它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上

2、提起，阀门打开。当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向在零压差或真空、高压时亦能可靠动作，但功率较大，要求必须水平安装。 先导式电磁阀： 原理：通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动但必须满足流体压差条件. 请教电动执行器的阀门各位厂里的电动截止阀及电动调节阀是用什么定位的？行程还是力矩？我们厂用的奥玛的执行器，用行程定关位和开位，力矩保护，但经常出现关不到位的情况，太大力又出现力矩报警或打不开！好多阀门因关不到位，在大小修时发现严重冲刷痕迹，甚至报废！请教电动

3、执行器的定位在正常情况下会不会发生漂移？需不需要定期校核机械零位和执行器的零位？大家不要笑我啊！新手！电动阀门的传统控制方式是利用机械的限位开关、过力矩保护开关、热敏开关或者其它被动的方式控制阀门的开启、关闭、过力矩保护和对电动机进行热保护，由于这些保护和控制元件中的弹簧疲劳、热膨胀系数等客观存在的特性，使得这种控制方式对于电动阀门现场的调整结果很难达到理想状态。如果调试时将限位开关动作位置调整的小一些，则出现过早限位， 导致阀门关不严，出现漏流、漏气等泄漏介质或者开展不到位的现象；如果将限位开关动作位置调整的大一些，则有可能会出现撞坏减速机构或阀门甚至烧毁电机等事故，给生产造成严重后果。如果

4、调整的参数比较理想，阀门控制的介质运行中对阀门的不断磨损，也会造成阀门关闭和开展间隙的增加，而且由于限位开关的动作位置是相对固定的，所以，阀门由于磨损造成的间隙而引起的泄漏介质现象会越来越严重。传统控制方式在控制电机的接触器主触点故障粘连、电动头与阀体传动部分断开等出现电机动作失控的故障时，大多数会出现撞坏减速机构或阀门、烧坏电机等严重事故。安全阀的功能及工作原理介绍安全阀的功能及工作原理介绍 安全阀是一种由进口静压开启的自动泄压防护装置，它是压力容器最为重要的安全附件之一，它的功能是：当容器内压力超过某一定值时，依靠介质自身的压力自动开启阀门，迅速排出一定数量的介质。当容器内的压力降到允许值

5、时，阀又自动关闭，使容器内压力始终低于允许压力的上限，自动防止因超压而可能出现的事故，所以安全阀又被称为压力容器的最终保护装置。 液化石油气储罐的安全阀为弹簧式安全阀，其工作原理是：弹簧力大于介质作用于阀芯的正常压力（事先选定的压力值），阀芯处于关闭状态，当罐内介质压力超过允许压力时，弹簧受到压缩，使阀芯离开阀座，阀门自动开启，介质从中泄出、减压；当压力回到正常值时，弹簧压力又将阀芯推向阀座，阀门自动关闭。安全阀安全阀是防止介质压力超过规定数值起安全作用的阀门。安全阀在管路中，当介质工作压力超过规定数值时，阀门便自动开启，排放出多余介质；而当工作压力恢复到规定值时，又自动关闭。一、安全阀常用的

6、术语 1、开启压力：当介质压力上升到规定压力数值时，阀瓣便自动开启，介质迅速喷出，此时阀门进口处压力称为开启压力。 2、排放压力；阀瓣开启后，如设备管路中的介质压力继续上升，阀瓣应全开，排放额定的介质排量，这时阀门进口处的压力称为排放压力。 3、关闭压力：安全阀开启，排出了部分介质后，设备管路中的压力逐渐降低，当降低到小于工作压力的预定值时，阀瓣关闭，开启高度为零，介质停止流出。这时阀门进口处的压力称为关闭压力，又称回座压力。 4工作压力；设备正常工作中的介质压力称为工作压力。此时安全阀处于密封状态。 5、排量：在排放介质阀瓣处于全开状态时，从阀门出口处测得的介质在单位时间内的排出量，称为阀的

7、排量。二、安全阀的种类 1、根据安全阀的结构可分 重锤（杠杆）式安全阀：用杠杆和重锤来平衡阀瓣的压力。重锤式安全阀靠移动重锤的位置或改变重锤的重量来调整压力。它的优点在于结构简单；缺点是比较笨重回座力低。这种结构的安全阀只能用于固定的设备上。 弹簧式安全阀：利用压缩弹簧的力来平衡阀瓣的压力并使之密封。弹簧式安全阀靠调节弹簧的压缩量来调整压力。它的优点在于比重锤式安全阀体积小、轻便，灵敏度高，安装位置不受严格限制；缺点是作用在阀杆上的力随弹簧变形而发生变化。同时必须注意弹簧的隔热和散热问题。弹簧式安全阀的弹簧作用力一般不要超过2000公斤。因为过大过硬的弹簧不适于精确的工作。 脉冲式安全阀：脉冲

8、式安全阀由主阀和辅阀组成。主阀和辅阀连在一起，通过辅阀的脉冲作用带动主阀动作。脉冲式安全阀通常用于大口径管路上。因为大口径安全阀如采用重锤或弹簧式时都不适应。脉冲式安全阀由主阀和辅阀两部分组成。当管路中介质超过额定值时，辅阀首先动作带动主阀动作，排放出多余介质。 2、根据安全阀阀瓣最大开启高度与阀座通径之比，又为分可： 微启式：阀瓣的开启高度为阀座通径的1/201/10。由于开启高度小，对这种阀的结构和几何形状要求不象全启式那样严格，设计、制造、维修、和试验都比较方便，但效率较低。 全启式：阀瓣的开启高度为阀座通径的1/41/3。全启式安全阀是借助气体介质的膨胀冲力，使阀瓣达到足够的升高和排量

9、。它利用阀瓣和阀座的上、下两个调节环，使排出的介质在阀瓣和上下两个阀节环之间形成一个压力区，使阀瓣上升到要求的开启高度和规定的回座压力。此种结构灵敏度高，使用较多，但上、下调节环的位置难于调整，使用须仔细。 3、根据安全阀阀体构造又可分 全封闭式：排放介质时不向外泄漏，而全部通过排泄管放掉。 半封闭式：排放介质时，一部分通过排泄管排放，另一部分从阀盖与阀杆配合处向外泄漏。 敞开式：排放介质时，不引到外面，直接由阀瓣上访排泄。安全阀的介绍与选用阀门知识来源：通用机械发表日期：2005-8-19 11:32:28作者：罗浮阀门集团有限公司闫正伟摘要：从定义入手，详细介绍了安全阀及泄放阀的区别及选用

10、。并分析了国内主要的安全阀系列，列出了选用安全阀选用一般规则。关键词：安全阀 泄放阀 阀门选用 安全阀选购一 概述安全阀是锅炉、压力容器和其他受压力设备上重要的安全附件。其动作可靠性和性能好坏直接关系到设备和人身的安全，并与节能和环境保护紧密相关。而有的用户和设计部门在选型时，总是选错型号。为此本文对安全阀的选用加以分析。 二、定义所谓安全阀广义上讲包括泄放阀，从管理规则上看，直接安装在蒸汽锅炉或一类压力容器上，其必要条件是必须得到技术监督部门认可的阀门，狭义上称之为安全阀，其他一般称之为泄放阀。安全阀与泄放阀在结构和性能上很相似，二者都是在超过开启压力时自动排放内部的介质，以保证生产装置的安

11、全。由干存在这种本质上类似性，人们在使用时，往往将二者混同，另外，有些生产装置在规则上也规定选用哪种均可。因此，二者的不同之处往往被忽视。从而也就出现了许多间题。如果要将二者作出比较明确的定义，则可按照ASME锅炉及压力容器规范第一篇中所阐述的定义来理解：（l）安全阀（Safety Valve）一种由阀前介质静压力驱动的自动泄压装置。其特征为具有突开的全开启动作。用于气体或蒸汽的场合，如图1。（2）泄放阀（Relief Valve），又称溢流阀一种由阀前介质静压力驱动的自动泄压装置。它随压力超过开启力的增长而按比例开启。主要用于流体的场合。如图2所示。（3）安全泄放阀（Safet Relief

12、 Valve），又称安全溢流阀一种由介质压力驱动的自动泄压装置。根据使用场合不同既适用作安全阀也适用作泄放阀。 以日本为例，给安全阀和泄放阀作出明确定义的比较少，一般用作锅炉这类大型贮能压力容器的安全装置称之为安全阀，安装在管道上或其他设设施上的称之为泄放阀。不过，若按日本通产省的火力发电技术标准的规定看，设备上安全保障的重要部分，指定使用安全阀，如锅炉、过热器、再热器等。而在减压阀的下侧需要与锅炉和涡轮机相接的场合，都需要安装泄放阀或安全阀。如此看，安全阀要求比泄放阀更具可靠性。另外，从日本劳动省的高压气体管理规则、运输省及各级船舶协会的规则中，对安全排放量的认定和规定来看，我们把保证了排放

13、量的称之为安全阀，而不保证排放量的阀门称作泄放阀。在国内不论全启式或微启式统称为安全阀。 三、选型1分类目前大量生产的安全阀有弹簧式和杆式两大类。另外还有冲量式安全阀、先导式安全阀、安全切换阀、安全解压阀、静重式安全阀等。弹簧式安全阀主要依靠弹簧的作用力而工作，弹簧式安全阀中又有封闭和不封闭的，一般易燃、易爆或有毒的介质应选用封闭式，蒸汽或惰性气体等可以选用不封闭式，在弹簧式安全阀中还有带扳手和不带扳手的。扳手的作用主要是检查阀瓣的灵活程度，有时也可以用作手动紧急泄压用，如图3。杠杆式安全阀主要依靠杠杆重锤的作用力而工作，但由于杠杆式安全阀体积庞大往往限制了选用范围。温度较高时选用带散热器的安

14、全阀。安全阀的主要参数是排量，这个排量决定于阀座的口径和阀瓣的开启高度，由开启高度不同，又分为微启式和全启式两种。微启式是指阀瓣的开启高度为阀座喉径的140l20。全启式是指阀瓣的开启高度为阀座喉径的14。 2安全阀的选用由操作压力决定安全阀的公称压力，由操作温度决定安全阀的使用温度范围，由计算出的安全阀的定压值决定弹簧或杠杆的定压范围，再根据使用介质决定安全阀的材质和结构型式，再根据安全阀泄放量计算出安全阀的喉径。以下为安全阀选用的一般规则。（l）热水锅炉一般用不封闭带扳手微启式安全阀。 （2）蒸汽锅炉或蒸汽管道一般用不封闭带扳手全启式安全阀。 （3）水等液体不可压缩介质一般用封闭微启式安全

15、阀，或用安全泄放阀。 （4）高压给水一般用封闭全启式安全阀，如高压给水加热器、换热器等。 （5）气体等可压缩性介质一般用封闭全启式安全阀，如储气罐、气体管道等。 （6）E级蒸汽锅炉一般用静重式安全阀。 （7）大口径，大排量及高压系统一般用脉冲式安全阀，如减温减压装置、电站锅炉等，如图8所示。 （8）运送液化气的火车槽车、汽车槽车、贮罐等一般用内装式安全阀，如图4所示。 （9）油罐顶部一般用液压安全阀，需与呼吸阀配合使用。 （10）井下排水或天然气管道一般用先导式安全阀，如图6所示。 （11）液化石油气站罐泵出口的液相回流管道上一般用安全回流阀。 （12）负压或操作过程中可能会产生负压的系统一般

16、用真空负压安全阀。 （13）背压波动较大和有毒易燃的容器或管路系统一般用波纹管安全阀。 （14）介质凝固点较低的系统一般选用保温夹套式安全阀，如图7所示。3国内主要厂家的比较及连接尺寸的选择 国内生产安全阀的厂家比较多，连接尺寸也大多不统一。主要分以下几个大类：（1）以JBT22031999弹簧式安全阀结构长度为主的通用类。目前国内大多数安全阀生产厂家均按本标准设计生产。如浙江罗浮锅炉附件厂、杭州阀门厂、江苏吴江阀门工具厂、上海阀门厂、开封高压阀门厂、海安阀门厂等。但本标准也不尽完美，规格不全，微启式安全阀最大公称通径为 D NI 00，全启式安全阀最大公称通径DN200，中间缺少DN65、D

17、N125两个规格。根据我厂所生产的安全阀规格及掌握的资料来看，目前微启式安全阀公称通径最大达到DN250，全启式安全阀公称通径达到DN400。经本人考证，各厂家连接尺寸也不尽统一，如 DN150全启式安全阀，浙江罗浮锅炉附件厂、上海阀门厂及江苏吴江阀门工具厂各不相同。为了有一个统一的标准，用户在选用及安装时同一规格能够互换，建议合肥通用机械研究所对JBT22031999弹簧式安全阀结构长度进行修订。建议设计院及用户按标准选用，安全阀生产厂家按标准设计制造。（2）以API526 钢制法兰连接安全泄放阀（Flanged Steel Safety Relief Valve）为主的美标体系。国内进口化

18、工设备等所配的安全阀连接尺寸一般按照本标准，如图5所示。本标准公称通通径为DN25 DN200（ l” 8”），公称压力为 2 42MPa，喉径从DT（95146mm）。本标准比较科学规范，对压力、材料、温度、喉径等统筹考虑。依照喉径确定规格，同一喉径可以有好几个规格，相反同一规格可能有好几个喉径可以选择。如 DN100DN150（4”6”）喉径有L、M、N、P四种可以选择。随着国际贸易及进口设备国产化的不断推进，该标准将在国内得到很大推广。目前该标准还没有转化为国标。（3）以在国际上影响比较大的安德森·格林伍德公司（Anderson GreenwoodCo）为依据的活塞式导阀操作安

19、全泄压阀（Pilot Operated Pressure Relief Valves）系列。国内一般称之为先导式安全阀，如图6所示，先导式安全阀由主阀和导阀组成，导阀操作主阀的开启和关闭。这种阀门排量大；不受背压的影响；可以在非常接近开启压力下进行不泄漏操作；启闭压差小等优点。一般适用于天然气管道等。目前国内还没有先导式安全阀标准及连接尺寸标准。并且这种类型的阀门刚刚开发，还没有广泛推广。据我厂的经验及所掌握的资料来看，国内大多数厂家按照该公司的数据设计制造，如浙江罗浮锅炉附件厂、航天十一研究所等。建议合肥通用机械研究所尽早起草并发布先导式安全阀标准。（4）以中国航天工业总公司第十一研究所设计

20、研制的安全阀自成一个体系。航天十一所研制的HT系列安全阀品种多，有HTO普通安全阀（如图1所示）、HTB平衡波纹管式安全阀、HTR泄流阀、HTN特殊安全阀、HTGS高性能蒸汽安全阀。液体泄压阀、HTXD先导式安全阀等，且性能良好。但是除HTXD系列先导式安全阀与安德森·格林伍德公司连接尺寸相同外，其余与美标、国标均不相同。这一点请选用时务必注意。（5）以兰州炼油厂设计研制开发的A型、TA型封闭全开启弹簧式安全阀自成一个体系。该系列口径DN25DN150 （1”6），公称压力l64.0MPa，喉径DR（95115mm）。该体系连接尺寸与美标及国标均不相同，为兰炼专用。（6）为锅炉、电站

21、设备、减温减压装置配套的冲量式安全阀系列（如图8所示）。如哈尔滨锅炉厂、东方锅炉厂、武汉锅炉厂、青岛电站辅机厂等配套的专用安全阀。此类系列阀门结构及连接尺寸各厂家一般不相同，可能有部分相同。选用时一定要注意阀门喉径及连接尺寸的区别。4喉径的计算喉径的计算一般按照锅炉压力容器安全技术规范附件五所列的公式。或者按照APIRP520 炼厂泄压系统设计和安装的推荐实施方法第一部分设计中所列的公式。上述两种公式计算结果基本相同或相差不大。四、结束语安全阀的选型是一项比较重要的工作，选型恰当与否将直接影响设备的安全。上述所列都是我厂的一些经验总结，限于篇幅，可能不尽完全，供大家参考。参考文献 1、安全阀国

22、外标准汇编（M）合肥通用机械研究所， 1985阀门的主要技术性能强度性能 阀门的强度性能是指阀门承受介质压力的能力。阀门是承受内压的机械产品，因而必须具有足够的强度和刚度，以保证长期使用而不发生破裂或产生变形。密封性能 阀门的密封性能是指阀门各密封部位阻止介质泄漏的能力，它是阀门最重要的技术性能指标。阀门的密封部位有三处：启闭件与阀座两密封面间的接触处；填料与阀杆和填料函的配和处；阀体与阀盖的连接处。其中前一处的泄漏叫做内漏，也就是通常所说的关不严，它将影响阀门截断介质的能力。对于截断阀类来说，内漏是不允许的。后两处的泄漏叫做外漏，即介质从阀内泄漏到阀外。外漏会造成物料损失，污染环境，严重时还

23、会造成事故。对于易燃易爆、有毒或有放射的介质，外漏更是不能允许的，因而阀门必须具有可靠的密封性能。流动性能 介质流过阀门后会产生压力损失（既阀门前后的压力差），也就是阀门对介质的流动有一定的阻力，介质为克服阀门的阻力就要消耗一定的能量。从节约能源上考虑，设计和制造阀门时，要尽可能降低阀门对流动介质的阻力。动作性能动作灵敏度和可靠性。这是指阀门对于介质参数变化，做出相应反应的敏感程度。对于节流阀、减压阀、调节阀等用来调节介质参数的阀门以及安全阀、疏水阀等具有特定功能的阀门来说，其功能灵敏度与可靠性是十分重要的技术性能指标。 启闭力和启闭力矩 启闭力和启闭力矩是指阀门开启或关闭所必须施加的作用力或

24、力矩。关闭阀门时，需要使启闭件与发座两密封面间形成一定的密封比压，同时还要克服阀杆与填料之间、阀杆与螺母的螺纹之间、阀杆端部支承处及其他磨擦部位的摩擦力，因而必须施加一定的关闭力和关闭力矩，阀门在启闭过程中，所需要的启闭力和启闭力矩是变化的，其最大值是在关闭的最终瞬时或开启的最初瞬时。设计和制造阀门时应力求降低其关闭力和关闭力矩。 启闭速度启闭速度是用阀门完成一次开启或关闭动作所需的时间来表示。一般对阀门的启闭速度无严格要求，但有些工况对启闭速度有特殊要求，如有的要求迅速开启或关闭，以防发生事故，有的要求缓慢关闭，以防产生水击等，这在选用阀门类型时应加以考虑。 小于 t 小于120的阀门。一般

25、阀门的常见故障和预防措施1、 填料函泄漏这是跑、冒、滴、漏的主要方面，在工厂里经常见到。产生填料函泄漏的原因有下列几点： 填料与工作介质的腐蚀性、温度、压力不相适应；装填方法不对，尤其是整根填料盘旋放入，最易产生泄漏；阀杆加工精度或表面光洁度不够，或有椭圆度，或有刻痕；阀杆已发生点蚀，或因露天缺乏保护而生锈；阀杆弯曲；填料使用太久，已经老化；操作太猛。 消除填料泄漏的方法是：正确选用填料；按正确的进行装填；阀杆加工不合格的，要修理或更换，表面光洁度最低要达到5，较重要的，要达到8以上，且无其他缺陷；采取保护措施，防止锈蚀，已经锈蚀的要更换；阀杆弯曲要校直或更新；填料使用一定时间后，要更换；操作

26、要注意平稳，缓开缓关，防止温度剧变或介质冲击。2、关闭件泄漏通常将填料函泄漏叫做外泄，把关闭件叫做内泄。关闭件泄漏，在阀门里面，不易发现。关闭件泄漏，可分两类：一类是密封面泄漏，另一类是密封圈根部泄漏。 引起泄漏的原因有：密封面研磨得不好；密封圈与阀座、阀瓣配合不严紧；阀瓣与阀杆连接不牢*；阀杆弯扭，使上下关闭件不对中；关闭太快，密封面接触不好或早已损坏；材料选择不当，经受不住介质的腐蚀；将截止阀、闸阀作调节阀使用。密封面经受不住高速流动介质的冲蚀；某些介质，在阀门关闭后逐渐冷却，使密封面出现细缝，也会产生冲蚀现象；某些密封面与阀座、阀瓣之间采用螺纹连接，容易产生氧浓差电池，腐蚀松脱；因焊渣、

27、铁锈、尘土等杂质嵌入，或生产系统中有机械零件脱落堵住阀芯，使阀门不能关严。 预防办法有： 使用前必须认真试压试漏，发现密封面泄漏或密封圈根部泄漏，要处理好后再使用；要事先检查阀门各部件是否完好，不能使用阀杆弯扭或阀瓣与阀杆连接不可*的阀门；阀门关紧要使稳劲，不要使猛劲，如发现密封面之间接触不好或有挡碍，应立即开启稍许，让杂物流出，然后再细心关紧；选用阀门时，不但要考虑阀体的耐腐蚀性，而且要考虑关闭件的耐腐蚀性；要按照阀门的结构特性，正确使用，需要调节流量的部件应该采用调节阀；对于关阀后介质冷却且温差较大的情况，要在冷却后再将阀门关紧一下；阀座、阀瓣与密封圈采用螺纹连接时，可以用聚四氟乙烯带作螺

28、纹间的填料，使其没有空隙；有可能掉入杂质的阀门，应在阀前加过滤器。3、阀杆升降失灵阀杆升降失灵的原因有： 操作过猛使螺纹损伤；缺乏润滑或润滑剂失效；阀杆弯扭；表面光洁度不够；配合公差不准，咬得过紧；阀杆螺母倾斜；材料选择不当，例如阀杆和阀杆螺母为同一材质，容易咬住；螺纹被介质腐蚀（指暗杆阀门或阀杆螺母在下部的阀门）；露天阀门缺乏保护，阀杆螺纹沾满尘砂，或者被雨露霜雪所锈蚀。预防的方法： 精心操作，关闭时不要使猛劲，开启时不要到上死点，开够后将手轮倒转一两圈，使螺纹上侧密合，以免介质推动阀杆向上冲击；经常检查润滑情况，保持正常的润滑状态；不要用长杠杆开闭阀门，习惯使用短杠杆的工人要严格控制用力分

29、寸，以防扭弯阀杆（指手轮和阀杆直接连接的阀门）；提高加工或修理质量，达到规范要求；材料要耐腐蚀，适应工作温度和其他工作条件；阀杆螺母不要采用与阀杆相同的材质；采用塑料作阀杆螺母时，要验算强度，不能只考虑耐腐蚀性好和摩擦系数小，还须考虑强度问题，强度不够就不要使用；露天阀门要加阀杆保护套；常开阀门，要定期转动手轮，以免阀杆锈住。4、其他 垫圈泄漏：主要原因是不耐腐蚀，不适应工作温度和工作压力；还有高温阀门的温度变化。预防方法：采用与工作条件相适应的垫圈，对新阀门要检查垫圈材质是否适合，如不适合就应更换。对于高温阀门，要在使用时再紧一遍螺栓。 阀体开裂：一般冰冻造成的。天冷时，阀门要有保温伴热措施

30、，否则停产后应将阀门及连接管路中的水排干净（如有阀底丝堵，可打开丝堵排水）。 手轮损坏：撞击或长杠杆猛力操作所致。只要操作人员和其他有关人员注意，便可避免。 填料压盖断裂：压紧填料时用力不均匀，或压盖（一般是铸铁）有缺陷。压紧填料，要对称地旋转螺丝，不可偏歪。制造时不仅要注意大件和关键件，也要注意压盖之类次要件，否则影响使用。 阀杆与阀板连接失灵：闸阀采用阀杆长方头与闸板T形槽连接的形式较多，T形槽内有时不加工，因此使阀杆长方头磨损较快。主要从制造方面来解决。但使用单位也可对T形槽进行补加工，让它有一定的光洁度。 双闸板阀门的闸板不能压紧密封面：双闸板的张力是*顶楔产生的，有些闸阀，顶楔材质不

31、佳（低牌号铸铁），使用不久便磨损或折断。顶楔是个小件，所用材料不多，使用单位可以用碳钢自行制作，换下原有的铸铁件。过程控制调节阀的选择 摘要:主要阐述了调节阀的组成和分类，以及调节间的类型、执行机构、作用方式、流量特性等选择原则和方法，并对调节阎选择的方法、原则进行了分析。关键词:控制阀;调节阀;分类;选择;分析 调节阀在过程控制中的作用是接受调节器或计算机的控制信号，改变被调介质的流量，使被调参数维持在所要求的范围内，从而达到生产过程的自动化。如果把自动调节系统与人工调节过程相比较，检测单元是人的眼睛，调节控制单元是人的大脑，那么执行单元 调节阀就是人的手和脚。要实现对工艺过程某一参数如温度

32、、压力、流量、液位等的调节控制，都离不开调节阀。因此正确选择调节阀在过程自动化中具有重要意义。1 调节阀的组成与分类 调节阀又称控制阀，是执行器的主要类型，通过接受调节控制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变流体流量。调节阀一般由执行机构和阀门组成。如果按其所配执行机构使用的动力，调节阀可以分为气动、电动、液动三种，即以压缩空气为动力源的气动调节阀，以电为动力源的电动调节阀，以液体介质(如油等)压力为动力的电液动调节阀，另外，按其功能和特性分，还有电磁阀、电子式、智能式、现场总线型调节阀等。调节阀的产品类型很多，结构也多种多样，而且还在不断更新和变化。一般来说阀是通用的，既可以与气动执行机构

33、匹配，也可以与电动执行机构或其他执行机构匹配。2 调节阀类型的选择2.1 调节阀的阀体类型选择阀体的选择是调节阀选择中最重要的环节。调节阀阀体种类很多，常用的有直通单座、直通双座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋转、蝶形、套筒式、球形等10种。在选择阀门之前，要对控制过程的介质、工艺条件和参数进行细心的分析，收集足够的数据，了解系统对调节阀的要求，根据所收集的数据来确定所要使用的阀门类型。在具体选择时，可从以下几方面考虑:(1)阀芯形状结构主要根据所选择的流量特性和不平衡力等因素考虑。(2)耐磨损性当流体介质是含有高浓度磨损性颗粒的悬浮液时，阀芯、阀座接合面每一次关闭都会受到严重摩擦。因此阀门

34、的流路要光滑，阀的内部材料要坚硬。(3)耐腐蚀由于介质具有腐蚀性，在能满足调节功能的情况下，尽量选择结构简单阀门。(4)介质的温度、压力当介质的温度、压力高且变化大时，应选用阀芯和阀座的材料受温度、压力变化小的阀门。(5) 防止闪蒸和空化闪蒸和空化只产生在液体介质。在实际生产过程中，闪蒸和空化不仅影响流量系数的计算，还会形成振动和噪声，使阀门的使用寿命变短，因此在选择阀门时应防止阀门产生闪蒸和空化。2.2 调节阀执行机构的选择2.2.1 输出力的考虑执行机构不论是何种类型，其输出力都是用于克服负荷的有效力(主要是指不平衡力和不平衡力矩加上摩擦力、密封力、重力等有关力的作用)。因此，为了使调节阀

35、正常工作，配用的执行机构要能产生足够的输出力来克服各种阻力，保证高度密封和阀门的开启。对于双作用的气动、液动、电动执行机构，一般都没有复位弹簧。作用力的大小与它的运行方向无关，因此，选择执行机构的关键在于弄清最大的输出力和电机的转动力矩。对于单作用的气动执行机构，输出力与阀门的开度有关，调节阀上的出现的力也将影响运动特性，因此要求在整个调节阀的开度范围建立力平衡。2.2.2 执行机构类型的确定对执行机构输出力确定后，根据工艺使用环境要求，选择相应的执行机构。对于现场有防爆要求时，应选用气动执行机构，且接线盒为防爆型，不能选择电动执行机构。如果没有防爆要求，则气动、电动执行机构都可选用，但从节能

36、方面考虑，应尽量选用电动执行机构。对于液动执行机构，其使用不如气动、电动执行机构广泛，但具有调节精度高、动作速度快和平稳的特点，因此，在某些情况下，为了达到较好调节效果，必须选用液动执行机构，如发电厂透明机的速度调节、炼油厂的催化装置反应器的温度调节控制等。3 调节阀的作用方式选择 调节阀的作用方式只是在选用气动执行机构时才有，其作用方式通过执行机构正反作用和阀门的正反作用组合形成。组合形式有4种即正正(气关型)、正反(气开型)、反正(气开型)、反反(气关型)，通过这四种组合形成的调节阀作用方式有气开和气关两种。对于调节阀作用方式的选择，主要从三方面考虑:a)工艺生产安全;b)介质的特性;c)

37、保证产品质量，经济损失最小。4 调节阀流，特性的选择调节阀的流量特性是指介质流过阀门的相对流量与位移(阀门的相对开度)间的关系，理想流量特性主要有直线、等百分比(对数)、抛物线和快开等4种，特性曲线和阀芯形状如图1和图2所示。常用的理想流量特性只有直线、等百分比(对数)、快开三种。抛物线流量特性介于直线和等百分比之间，一般可用等百分比特性来代替，而快开特性主要用于二位调节及程序控制中，因此调节阀特性的选择实际上是直线和等百分比流量特性的选择。 调节阀流量特性的选择可以通过理论计算，但所用的方法和方程都很复杂。目前多采用经验准则，具体从下几方面考虑:从调节系统的调节质量分析并选择;从工艺配管情况

38、考虑;从负荷变化情况分析。选择好调节阀的流量特性，就可以根据其流量特性确定阀门阀芯的形状和结构，但对于像隔膜阀、蝶阀等，由于它们的结构特点，不可能用改变阀芯的曲面形状来达到所需要的流量特性，这时，可通过改变所配阀门定位器的反馈凸轮外形来实现。5 调节阀口径的选择调节阀口径的选择和确定主要依据阀的流通能力即Cv。在各种工程的仪表设计和选型时，都要对调节阀进行Cv计算，并提供调节阀设计说明书。从调节阀的Cv计算到阀的口径确定，一般需经以下步骤:1)计算流量的确定。现有的生产能力、设备负荷及介质的状况，决定计算流量的Qmax和Qmin.2)阀前后压差的确定。根据已选择的阀流量特性及系统特点选定S(阻

39、力系数)，再确定计算压差。3)计算Cv。根据所调节的介质选择合适的计算公式和图表，求得Cmax和Cmin.4)选用Cv。根据Cmax,在所选择的产品标准系列中选取>Cmax且与其最接近的一级C.5)调节阀开度验算。一般要求最大计算流量时的开度90%，最小计算流量时的开度10%。6)调节阀实际可调比的验算。一般要求实际可调比10。7)阀座直径和公称直径的确定。验证合适后，根据C确定。6 结束语调节阀的选择是非常细致的工作，不仅要有扎实的专业理论知识，还要有丰富实践经验。选择得好不仅有利于调节控制回路PID参数的整定，使被调参数得到较好地控制效果，也使调节阀的使用寿命大大增长。调节阀的选择要

40、因地制宜，并非一成不变，要在实践的过程中不断总结和创新，特别随着机电一体化技术、计算机和数字信息技术的应用，调节阀的结构功能变得更好、更全面，为选择调节阀提供了极大的方便。参考文献:11 中国冶金建设协会.钢铁企业过程检测和控制自动化设计手册z.2000.2 吴国熙.调节阀使用与维修M。北京:化学工业出版社，1999.3 夏焕彬.气动调节仪表M.北京:化学工业出版社，1989.调节阀的维修概述薄膜调节阀通常在调节回路中是最昂贵的单元。作为工艺流程的一部分，如果发生故障，它也是很可能造成工艺装置停车的环节。因此，规定一个详细的调节阀维修程序是必要的。调节阀维修一般分为两类，第一类是预防性维修，包

41、括安装时所采取的预防性措施，阀门性能的在线检查和使用中的环境损伤的处理。第二类是调节阀不能满足操作要求时的检修。后者一般是指车间修理，而在有些工业中系在规定的停车情况下，在管线上完成的。调节阀制造厂对于所生产的调节阀的每一种类均提供详细的安装和修理说明书。本章不是要代替这些制造厂的说明书，而只是提供调节阀维修所需要的一般知识。预防性维修预防性维修是指在阀门发生故障之前的计划检修。此计划通常是在已知的工作条件下，根据以往的阀门性能的经验来制订的，同时尽量减少非计划性的停车率。来得到最大的安全操作时间。不在预防性修理计划之列的调节阀修理称为车间检修，将在本章的后面叙述。因此，此处所用的预防性检修一

42、词，是指那些在安装及操作时，为防止调节阀过早地发生故障而提前应做的工作。开车之前 在开始安装时，就要拟定好调节阀的预防性维修计划，虽然阀体及调节阀的连接均是结实的结构，但不能把它们作调整安装得不合适的管道的方法。必须注意，由于不适当的管线组合而引起的任何应力，应保证能在管线系统的其它地方消除。作用到调节阀上的管线应力可能导致调节阀的阀杆、导向和阀座系统不能对准中心，对于分离式阀体的阀门，可能引起阀体法兰的脱开。这可能引起变差，阀座或法兰泄漏，填料可能泄漏。在安装调节阀时应尽力使得阀杆行程与阀体上方的膜室在一垂直平面上。如果阀门必须安装在使阀杆处于水平移动的位置，应当支撑膜室。若不设阀门支撑，易

43、形成阀杆的不同心度，导致变差不合格及填料泄漏。调节阀必须设置在可以进行定期检查和调整的位置。为此，应有供通告的梯子和平台。在开车之前必须确定，调节阀会不会成为管线污物如铁锈、焊潭和其它异物的积聚点。倘若如此，则要考虑在调节阀的上游侧安装临时性筛网或过滤器。当阀门正在关闭时，一小块焊潭就可能破坏研磨得很好的阀座。如果工艺流体在正常状态下含有铁锈污物或其它硬质东西时，必须考虑安装永久性的滤网或过滤器。调节阀的膜室是不消耗空气的，但是会成为空气系统中的液滴和其它杂技的积聚点。因此，必须选择清洁、干燥和无油的空气源来操作调节阀。带有附属定位器或升压继动器的阀门，用了不清洁的空气系统特别容易产生故障。开

44、车之后 开车之后必须定期进行调节阀安装的现场检修。填料在使用一个短时间之后，需要调整，注油器需要重新调整。在有粉尘或恶劣条件下，需要在阀杆周围设置塑料或橡皮套以保护填料函盖和（或）膜室底部的导向。在周围有腐蚀性气体或工艺介质液滴的条件下，不会对调节阀要进行特殊保护。通常比较容易解决这些问题的方法是用塑料袋包住调节阀，而又不会影响调节阀的性能。在安装保护套与伴管等附件时必须能检查和修理，因为这睦附件往往对调节阀的性能有较大影响。显然，本文不可能对每一种安装或使用中潜在的故障都加以叙述。上述这些很普通的情况，为制订一个较好的调节阀预防性维修计划提供了基础，兼之与在工厂条件下获得的经验结合在一起，将

45、有助于延长调节阀维修间隔期间内的有效使用寿命。车间检修清洗 检修从管线上拆卸下来的调节阀，对维修部门来说是一个特殊问题。调节阀是工艺管线的一个部件，会被工艺流体污染。显然，对一个用于蒸汽、空气、惰性气体等气体的调节阀是没有问题的，可以立即检修。但是，现阶段代工艺过程的许多流体都是腐蚀、爆炸和放射性的，对人体或设备有伤害作用。因此，在把阀门送进现代化的修理车间，和可能被不熟悉这些工艺介质危险性的人员接触之前，必须把调节阀上所有被工艺介质浸渍的部件清洗干净。对被介质浸渍过的阀体部件的实际清洗方法，将根据工艺流体性质的不同而有所不同。多数的情况，只需用水洗耳恭听或蒸汽吹扫就够了。然而，某些污染需要酸

46、流行色或甚至由于有重金属化合物污染需经几百度若干小时的特殊热处理。处理方法必须由熟悉污染性质的操作人员来决定。用于清洗调节阀部件的设备，将随污染种类的不同而有所不同。清洗设备的地点必须避免对其它场所或设备产生重复污染。通常选在远离操作及修理设备的地方。由于要清洗被介质浸渍过的调节阀的部件。因此，需要将阀体与上阀盖拆开。必须配箅合适的工具。通常包括在拆卸阀门时的起重及搬运设备。用气源使阀门动作一下是必要的，以防止取出阀杆和阀芯时阀座的进一步损坏。空气也用于气动工具，在某些情况为了健康的原因也要空气，如需要呼吸空气，或化学吹扫空气。是否需要防风雨措施，决定于清洗设备是否连续使用。如果设置了防风雨措

47、施，则良好的采光和通风是不可缺少的。只有了角污染的性质之后才能确定所需要的容器、大桶、加热设备、蒸汽软管和其它洗涤或处理设备。应考虑提供成套的维修专用其所长工具和用于清洗现场的工作服。必须特别注意将从工作出发事清洁工作的人员的选择。由于这项工作通常是肮脏的这一特点，因此，清洗工作作是不受欢迎的。特别重要的是，拆卸调节阀的清洗人员应充分了解调节阀及所包含的化工有害物质的性质，以便避免对本人的伤害。另外，应详细了解调节阀的结构，以名我在拆卸调节阀时造成损坏。诸如是否有波纹管密封、阀芯和阀杆是由阀体顶部还是由底部卸出，如果阀座是由螺纹旋入阀体，或用其它的方法卡在阀体上，将影响实际的拆卸步骤。例如，许

48、多昂贵的波纹管密封装置曾被不熟练的技工由于不正确的拆卸而损坏。需要知道在阀体或上阀盖内盲死的通道的位置，以便于工作得到彻底的清洗。清官的加工面如阀杆、阀芯、阀座和导向的表面必须保护，防止损坏，使检修费用最低。使用如填料环拆卸器阀座环取出器或法兰扩张器等特殊工具的技巧是重要的，以防止误用和导致阀门的损坏。当把所有被工艺介质浸渍过的调节阀部件洗净后，阀门必须重新装配，用手拧紧，保证在运往修理车间时没有零件遗漏。在装运去车间之前，阀门必须有明显的标记，以表示已经清洗过了。这些手续有助于防止把已污染的阀门交付给修理车间和不知道这个问题的工人修理。阀门的拆卸 清洗后的调节阀运往修理车间时应附有一张工作卡

49、片。关于阀门和在工艺过程中使用的资料尽或能详细地记录在卡片上。图1就是典型的车间记录卡片。调节阀检修的第一步是标明与阀体法兰相对应的执行机构的连接方位。然后将它完全卸开。这就是将执行机构与上阀盖分开，将上阀盖与阀体分开，而执行机构则要完全卸开。卸开上阀盖和填料函部件，从阀体上拆下阀芯、阀杆及下法兰盖。此时必须作全部部件的检查，以便决定所要修理和更换的范围。 在许多情况下，所有外露的阀门部件表面都是生锈的，因而不宜于重新涂漆。这些部件在未检修前先要除锈。喷砂设备用于除锈是特别好的。必须注意，在除锈之前要保护好全部机械加工表面，例如法兰面。对于喷砂，可以采用加厚防护带覆盖，如果用酸洗需要涂特殊的润

50、滑脂作保护层。在完成除锈后，必须决定需要何种机械加工。阀体和阀内件很可能需要机械工来修理。全产法兰面必须进行检查，以防止因损坏而使合适的密封垫片不起作用。一般说来，这种损坏将以法兰面的刻痕或凹槽状态出现。以螺纹拧入阀体的阀座环，必须慎重确定是否需要更换。除了改变阀的容量以外，拉丝、腐蚀和磨损通常是更换阀座环的理由。小的锈斑和磨损表面一般用机械加工方法修理。许多制造厂在阀座环的座加上加工60o斜面和阀芯的座边上加工65o斜面，如图2所示。这样实际上阀座密封系在阀座环斜面的顶部。这对新的调节阀的装配是合适的；但是，需要修理的阀门，阀座环的磨损通常是不均匀的。修复同心度需要扩大阀座环的孔，这将进一步

51、增加阀门的流通能力，以及改变它的流量特性。除了报废掉可重复使用的阀座环以外，解决问题的另一种方法是在阀座环的表面上加工一新的60o斜面，并把阀芯的65o斜面改变为59o，如图3所示。这样，使阀座密封改至阀座环斜面的顶部，均匀地重新加工表面，不至于影响阀门的流通能力或阀芯阀座右铭环的接触特性。如果更换螺纹连接的阀座环，必须在阀体进行任何机械加工之前进行，拧紧新阀座环所需的力将使阀体变形，这是经常容易发生荣死衰。必须修复同心度，否则阀门将关不严。阀座同心度的修复最好用本车床加工。 拆卸和更换螺纹连接的阀座环，需要特殊的成套工具。许多调节阀制造厂生产这种成套工具，以适应其检修的需要。螺纹连接的阀座环

52、常常需要某些类型的螺纹密封剂，以防止通过螺纹密封连接部分泄漏。这种泄漏不仅妨碍流体的严密切断，而且导致磨蚀和磨损，也将引起不可修复的阀体损坏。有可能时，阀门制造厂对特殊条件下使用的密封剂应提出推荐意见。如果无法得到制造厂的推荐意见，在使用商业上可买到的密封剂之前，应与熟悉这一生产过程的化学特性的人员磋商。当所需要的机械加工完成之后，资金积累给部件涂漆。调节阀的涂漆规程式应与工艺管线上其它机械设备的相同。应采用合适的防护措施，避免涂漆时弄到密封面上。阀芯、阀杆和阀座环是现场仪表设备中最精密的加工零件。调节阀阀杆的加工表面是如此精细，以致于表面损坏的阀杆只能用工厂制造的部件来替换。需要高度抛光，以

53、得到最佳的填料密封及最小的变差量。当然，阀芯和阀座环必须首先经过精密的机加工，最后通过手工研磨，以达到精密配合。调节阀阀芯和阀座研磨或抛光需要的技工，其技巧和知识水平，或许除某些必须的机加工外，比任何其它检修阶段的都要高。在未进行任何修理之前，首先要决定阀座表面的损伤能否经济地用抛光而不是用更换或重新加工的方法修复。为使阀座密封均匀，阀芯与阀座组装成一直线十分必要。通常，这就要求全部的导向装置必须在开始抛光前装好。在商业上可得到的大多数阀门成套研磨剂，有粗研磨用的及细研磨用的，对于调节阀的研磨是足够用了。粗研磨剂一直使用到在围绕阀芯及阀座环的阀座密封边缘上研磨出精细的和连续的线接触为止。然后清

54、洗掉全部粗研磨剂，并用细研磨剂将阀座密封线抛光。当抛光作业全部完成后，必须将全部研磨剂从阀内清洗干净。良好的流量切断、阀芯和阀杆的平稳操作是依赖于阀芯在阀座环中的对中装配。导向装置用于保证良好的对中装配。有些阀门在阀座上、下均有导向装置，而另一些阀门则仅有简单的顶部导向装置。为使这些导向装置能完成其功能，必须加工到能与在阀芯一阀杆组合件上的导向凸台紧配合。任何程度的腐蚀或磨损都会破坏紧配合，使导向装置失去作用。有些导向装置是以螺纹旋入就位的，而另一些是压入就位的。螺纹连接的导向装置的更换是简单的，但压入式导向装置的更换必须用力才能卸下。这种操作可以使用各种方法。如果可以得到，应配备压入型拆卸设

55、备，在无压入型拆卸设备的地方，则可采用差温加热法，由于导向架受热膨胀，而导向装置却收缩。采用后一种方法时，为了不致于使导向架造成永久性损坏，必须小心从事。新的导向装置通常用台钳压入。执行机构的拆卸 调节阀的执行机构在完全卸下之后，需要逐件详细检查。由于全部阀门的冲击力都通过铸钢支架传递，因此，对铸钢支架必须检查有无任何裂纹的痕迹。腐蚀会引起部件的配合不好，它是造成更换部件的原因。必须检查膜片，是否有预示将来可能发生故障的任何裂纹、硬化或磨蚀的痕迹。执行机构部件的表面处理和油漆方法可与阀体部件所用的一样。全部螺纹连接的零件，应将螺纹磨光，以便顺利装配和调整容易。通常较有利的做法是把膜头盖的全部固

56、定螺栓报废，换上新螺栓。反作用执行机构推杆的密封套应换新的。阀门和执行机构的重新组装 调节阀阀体的重新组装是项简单的操作。注意的要点是采用尺寸和材料合适的垫片，准确的对中，以及所用的固定螺栓或双头螺栓的尺寸、长度和材料应该合适。当上紧上阀盖和阀体的下法兰盖时，重要的是要将对角线上对应的螺栓均匀拧紧，保证垫片受力均匀，防止法兰泄漏。在拧紧阀体上的螺栓或双头螺栓时必须遵守阀门制造厂商所推荐的螺栓或双头螺栓的特定扭力负荷。拧得过紧将会引起拉伸过长，导致法兰连接减弱。必须测量填料函盖的深度，用以确定合适的填料环数。如有可能，应采用预制的填料环。各种材料和尺寸的填料环可在市场上买到。它的均匀一致性可以保

57、证压盖很好的密封。如采用套环盖，则在其下面要放置足够的填料，保证它与压盖壳中的润滑口对准。填料环每次放入一个，要轻轻放置不要敲打填料环。挤压弄歪填料环,会使环失去弹性。当填料函装入预定数量的填料环后，安装随动件和支架，用手拧紧，为组装好的阀门进行变差试验。必须注意特殊的填料，如v形填料和特殊的弹簧承载填料函盖，要用不同方式安装。如果希望得到好的填料函密封，必须遵循制造厂提供的这些特殊填料函的使用说明书。执行机构的重新组装应该包括对所有的摩擦点选用合适的润滑剂。这些摩擦点包括阀杆通过的导向和密封件、弹簧止推轴承、挡圈和弹簧调整螺母。重新组装后的阀门和执行机构的试验和调整 当完成重新组装后，膜头盒需做气密性试验。这是最容易完成的，在膜室入45磅/英寸2表压的空气（不要超过制造厂商规定的壳体压力等级），在法兰边上涂上肥皂液进行气密性试验。执行机构在未与阀体组装衣要进行变差试验，以便确定在执行机构的范围内没有部件的束缚