调节阀基础知识

1、File Name or EventEmerson Confidential27-Jun-01, Slide 2l阀门尺寸及大小头l压力等级l阀门 SCHEDULE的概念l阀体材料l阀体与管道的连接形式File Name or EventEmerson Confidential27-Jun-01, Slide 3l阀门的尺寸通常用公称通径来表示； 比如英制表示为: 1”, 1.5”, 2” 公制表示为: DN25, DN40, DN50l公称通径是仅供参考的圆整数，与加工尺寸仅呈不严格的关系l根据ANSI规格，所有调节阀的尺寸必须不小于管道的1/2l通常调节阀与管道的连接需要大小头，或者是带颈

2、法兰l阀门的结构长度指阀门的端面与端面之间的长度File Name or EventEmerson Confidential27-Jun-01, Slide 4l压力等级表示阀体的耐压能力，表述法有两种： A、压力等级（ANSI CLXX） B、公称压力 （PNXX） 根据国际标准化组织（ISO）发布的标准，压力等级与公称压力之间的关系为：CL150： PN20CL300： PN50CL600： PN110CL900： PN150CL1500：PN260CL2500：PN420File Name or EventEmerson Confidential27-Jun-01, Slide 5Fil

3、e Name or EventEmerson Confidential27-Jun-01, Slide 6l标准等级 通常使用的压力等级，CL150，300，600，900，1500，2500，4500 *法兰接口的阀门只有标准等级 CL4500只能采用焊接连接l特殊等级 相同温度下，同种材料能够承受比标准等级更高的压力 通过NDE检验 表面检验：磁性颗粒检验，液体渗透检验 立体检验：X射线检验，超声波检验 特殊等级的阀门只能是焊接连接File Name or EventEmerson Confidential27-Jun-01, Slide 7l中间等级 标准等级或者特殊等级的线性插入，如：

4、CL2890 举例 X=1500+（1428-1305）/（2170-1305）X（2500-1500）=1642Rating Class温度CL1500XCL250010001305psig1428 psig 2170 psigFile Name or EventEmerson Confidential27-Jun-01, Slide 8l限制等级 仅使用于阀门尺寸不大于2.5英寸的螺纹连接阀门或者焊接连接阀门 限制等级不需要NDE检验 相同温度下，同种材料能够承受比标准等级更高的压力 通常应用于高温高压的疏水阀File Name or EventEmerson Confidential27

5、-Jun-01, Slide 9l水压试验所有压力等级的阀门出厂前都必须通过水压试验试验压力=1.5x100 时该压力等级允许的压力File Name or EventEmerson Confidential27-Jun-01, Slide 10lSchedule是决定阀门接口尺寸的一个参数；l举例说明如下：2 inch Sch.40的阀门接口尺寸:外径：2.375 inch壁厚：0.154 inch见黑皮书P238File Name or EventEmerson Confidential27-Jun-01, Slide 11l阀体材质的选择以流动介质的 温度、压力、腐蚀性和冲刷性为依据，同

6、时还应考虑介质的清洁程度（有无固体颗粒）l铸造碳钢（WCC，WCB）是最经常使用的阀体材料，适用工作温度：-29427l通常使用的材料还有WC9，WC6 ，适用工作温度：-29595l不锈钢材料：316SST，316LSST，适用工作温度：-196600，适用于轻度腐蚀性的介质l具体见黑皮书P95File Name or EventEmerson Confidential27-Jun-01, Slide 12l按阀门的用途分： 切断用：闸阀、截止阀、球阀、旋塞阀、蝶阀 止回用：止回阀（抽汽逆止阀） 调节用：调节阀、减压阀、蝶阀、V形开口球阀 分配用：三通阀、四通阀 安全用：安全阀、溢流阀 其他

7、用途：蒸汽疏水阀、排污阀、放空阀等等File Name or EventEmerson Confidential27-Jun-01, Slide 13l螺纹连接 常用于小尺寸阀门（= IVl特殊阀门或者用户要求，泄漏等级=Vl软阀座-VIFile Name or EventEmerson Confidential27-Jun-01, Slide 35File Name or EventEmerson Confidential27-Jun-01, Slide 36l调节阀的偏差 基本误差：Ei=（Ii-Li）/L Ei 第i点的误差 Ii第i点的实际行程 Li第i点的理论行程 L 调节阀的额定行

8、程 回差：同一输入信号上所测得的正反行程的最大差值File Name or EventEmerson Confidential27-Jun-01, Slide 37l回差包括滞环（hysteresis)&死区（Deadband)020406080100020406080100Valve Signal %Valve Opening %HysteresisFile Name or EventEmerson Confidential27-Jun-01, Slide 38lDeadband 死区 举例：定位器的死区为0.3%-输入信号为12mA，即要求阀门开度为50%，但是只有输入信号到达50

9、.3%或者49.7%时，阀门才可能动作达到50%。输入信号输入信号（420mA）阀门行程阀门行程死区死区File Name or EventEmerson Confidential27-Jun-01, Slide 39l重复性误差 同一输入信号对应阀门的开度是否一致； 举例：如果输入信号为 50% (12mA), 阀门的开度为49.5%，50.5%，50.1%，49.7%.，则阀门的可重复性为（50.5-49.5）%=1%。File Name or EventEmerson Confidential27-Jun-01, Slide 40File Name or EventEmerson Con

10、fidential27-Jun-01, Slide 41lCHOKED FLOW：阻塞流 DPallow= Km（P1-Pvc）=Km（P1-rcPv） Km：阀门恢复系数 rc： 临界压力比l当流动介质为液态时，分为： FLASHING 闪蒸 CAVITATION 汽蚀File Name or EventEmerson Confidential27-Jun-01, Slide 42l伯努利方程 P/ + V2 = C*流体在同一水平面内。压力下降，速度上升。File Name or EventEmerson Confidential27-Jun-01, Slide 43l流体P1P2Vena

11、ContractaV1VFile Name or EventEmerson Confidential27-Jun-01, Slide 44l流体的压力和速度变化P2P1V2V1P1P2VenaContractaFile Name or EventEmerson Confidential27-Jun-01, Slide 45Pv：特定温度下流体的汽化压力P Pv 液态P Pv汽态汽蚀：当液体经过开启的阀门时，如压力减低到液体的汽化压力以下，则液体会汽化，并产生充气空穴，形成小的气泡并吸附液体中的杂质。当气泡被液流再次带到静压较高的区域时，气泡就突然破裂或爆破，这一过程就是汽蚀。当破裂的气泡的液体

12、粒子互相冲撞时，在局部地区产生瞬间高压。如果气泡爆破发生在阀体周界或管壁，则压力能胜过这些部件的抗张强度，在表面上的快速交变应力及周界表面毛细孔中收到的压力冲击最后会导致局部的疲劳损伤，使周界表面粗糙，最终造成十分大的气穴。File Name or EventEmerson Confidential27-Jun-01, Slide 46l闪蒸：当液体经过开启的阀门时，如压力减低到液体的汽化压力以下，则液体会汽化，并产生充气空穴，高温下气泡中的氧气与金属反应，形成薄薄的氧化层。由于阀门下游的压力低于汽化压力，所以介质始终维持为汽态，同时维持了介质很高的流动速度，高速流动的介质冲走了薄薄的氧化层。

13、周而复始，阀体及阀内件材料在不停的冲蚀下，会出现光滑的损伤痕迹，闪蒸会导致阀体蚀穿，阀门内漏等等。File Name or EventEmerson Confidential27-Jun-01, Slide 47l汽蚀P1P2P2P1PvFile Name or EventEmerson Confidential27-Jun-01, Slide 48l闪蒸P2P1P1P2PvFile Name or EventEmerson Confidential27-Jun-01, Slide 49l闪蒸P1P2v =1 闪蒸AR1 汽蚀 PP1 - PvAR = File Name or EventEm

14、erson Confidential27-Jun-01, Slide 51l闪蒸工况下的阀芯损坏File Name or EventEmerson Confidential27-Jun-01, Slide 52l汽蚀对阀芯的伤害File Name or EventEmerson Confidential27-Jun-01, Slide 53l介质l设计压力/温度*l阀门工作地点*l管道尺寸l管道材料*lP1lP2或者DPlTl流量File Name or EventEmerson Confidential27-Jun-01, Slide 54l密度（对于气体）l黏度（对于水以外的介质）l阀门要求直通/角阀/蝶阀/球阀？l阀门连接方式(法兰，对焊。）l阀门密封等级要求l阀门流量特性要求l气动（气开/气关）、电动、液动l是否需要带手轮l阀门全行程时间要求File Name or EventEmerson Confidential27-Jun-01, Slide 55l定位器要求l限位开关要求（SPDT,DPDT。）l电磁阀（电压等级，e.g 220VAC/50Hz)l闭