调节汽阀+调节阀组成分类与应用

1、4.汽缸进汽室4.汽缸进汽室图1调节汽阀调节汽阀的作用是按照控制单元的指令调节进入汽轮机的蒸汽流量，以使机组受控参 数（功率或转速、进汽压力、背压等）符合运行要求。调节汽阀的结构如图1所示。杠杆连接板阀盖阀梁阀碟衬套阀座阀杆下导向套筒托架上导向套筒支架弹簧组件油动机调节汽阀主要由调节阀、传动机构和油动机三部分组成。调节阀包括阀杆、阀梁、阀碟及阀座等。传动机构由支架和杠杆组成。油动机部分见1-1900-01-XX的介绍。根据机组汽缸结构和不同的工况要求，一台汽 轮机可配置5只或4只如图2所示的阀，通常第5 只阀（按开启次序是第5只，位置在中间）是内旁 通调节阀，前4只是喷嘴调节阀（在采用整体内缸

2、 或360喷嘴室的汽轮机中，5阀是喷嘴调节阀）。阀碟螺栓园锥销图2图2是调节阀的装配示意图。阀碟螺栓（16） 按要求的旋紧力矩装入阀碟（6）后（旋紧力矩见附 表）用园锥销（17）定位防松，销孔端部翻边冲铆。 每只阀的开启次序和升程由衬套（7）的长度S决定， h是阀的空行程，第1只阀的h=2。阀座（8）配装 在进汽室底部。阀碟螺栓园锥销图2大部分机组的进汽室采用图1所示结构形式，在这种机组中，阀碟与阀梁组装好后从 进汽室侧面移入，两根阀杆（9）的下端加工成倒T形榫头，榫头穿出阀梁的型孔后旋转90 便将阀梁卡住，使阀梁吊挂在蒸汽室中。静止状态，阀碟落座压在阀座上，开启阀门时，随 着阀梁被阀杆提升，

3、在阀碟螺栓与衬套接触后，阀碟离座，由阀碟螺栓将阀碟悬挂在阀梁上。 阀杆穿出进汽室的部位装有阀盖（3），阀盖的上、下端装有导向套筒（10，12），套筒之间 填装柔性石墨制成的密封环，必要时，可旋紧阀盖上端的压紧螺母或压盖增加密封环的压紧 力来阻止、减少阀杆漏汽。在一些机组中，阀杆密封采用图3所示结构。阀杆漏汽由接口K经外管路引至漏汽管 路（见蒸汽疏水系统图0-0642-T.Nr-00）。阀盖上部与图1类同，装有柔性石墨密封环和压 紧螺母组合，密封环装好后压紧螺母的螺纹高出阀盖5mm。1. 套筒衬套1. 套筒衬套衬套柔性石墨密封圈压紧螺母组合图3在一些进汽参数较低的汽轮机中，进汽室结构与图1所示略

4、有不同，为便于阀梁装入 进汽室的操作，进汽室上部是开通的，腰园形孔口用平板形蒸汽室盖封闭，阀杆的导向、密 封件装在蒸汽室盖中，其它结构与图1相同。传动机构的支架（13）装在汽缸顶部且有园柱销定位，支架的转轴是杠杆（1）的支点， 杠杆的一端通过连接板（2）与阀杆连接，另一端与油动机活塞杆上端的杆端关节轴承铰接， 当油动机行程改变时，两根阀杆同步动作，阀梁的位置随之升降。弹簧（14）用以克服阀杆的蒸汽力同时为阀门提供足够的关闭力。托架（11）装在上缸前端面，用以支撑油动机（15）。油动机与托架之间用关节轴承及 销轴铰接，因此在运行时油动机以销轴为中心有小幅摆动。为减小、避免作用在油动机上有碍正常工

5、作的外力和力矩，在油动机和托架之间按需 要装有2或3组碟形弹簧。油缸底部两组碟簧的调整方法和要求是：放松关闭弹簧（在 1-0801-调节汽阀中不必松开弹簧），脱开杠杆与油动机的连接，当油动机接好连接油管、油 动机升程为O （上死点，二次油压P2H0.15MPa）的情况下，调整两组碟簧的预紧力，使油 缸在X方向呈垂直状态，以使在运行时减小油缸活塞杆及密封件的磨损，延长它们的使用寿 命。油缸侧面碟形弹簧组件的主要作用是对油缸摆动产生阻尼，使其动作平稳，调整时，油 缸在Z方向处于垂直状态，使支座两侧碟形弹簧的预紧长度相等（两侧弹簧的装入形式及数 量一样，预压缩长度应保持出厂值）。在碟簧调整符合要求后

6、，按要求连接好油动机和杠杆， 把关闭弹簧恢复到原有装配状态。在油动机油缸侧面装有刻度牌，其示值是汽阀升程。注意：油动机活塞杆与传动机构杠杆连接时必须满足下述要求：油动机活塞在0行 程（上死点）位置时，阀梁与阀碟脱离接触且最小间距为2mm （见图2），这时刻度指示为0， 以避免阀杆受压弯曲。为提高汽轮机单机试运及发电机组空负荷运行的稳定性，第1只阀采用锥形阀碟（有 个别机组第2只亦用锥形阀），其余为球形阀。在机组小负荷工况区域为改善汽缸和调节级 叶片的受力状况，采取了第2只阀“提前”开启的措施，因此第1、2阀有较大重叠度。调节汽阀的阀门开启次序、阀门升程及流量等参数见随机资料“调节汽阀特性线”

7、0-2505-T.Nr-00。阀杆密封件等随机供有备件（详见备件清单），视需要可进行更换。随机供应的工具中，“阀梁安装工具” 2-8821-9005-XX （NN40或NH32时提供）是用 以将组装好的阀梁总成从汽缸侧面孔口装入进汽室或是把阀梁总成从进汽室中移出，对配置 1只速关阀的机组，阀梁从法兰盖一侧的通口进出；如机组装有2只速关阀，在拆出阀梁时 需先卸下1只速关阀及速关阀阀座，然后用阀梁工具移出阀梁总成。“导向套” 3-2182-3190-XX和“捣锤” 2-8820-9001-XX是装入阀杆密封填料时使用的工具。附表：阀碟螺栓的旋紧力矩调阀规格号N25N32N40N50N63MM20M

8、24M27M33M39最小旋紧力矩Nm85140200350550调阀规格号H25H32H40H50MM20M24M24M27M27M33M33M39最小旋紧力矩Nm85140140200200350350550注：调阀规格号与外缸前区段规格号（见0-0200-02-00 ）相一致。调节阀组成分类与应用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

9、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 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

10、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

11、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。

12、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

13、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）保证产品质量，经济损失最 小。4 调节阀流量特性的选择 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

14、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）