控制阀的基本知识及产品介绍解析答案课件

1、控制阀简介Sino ControlsAE 赵小兵(Gary.Zhao) 版本取自Michelle&Abraham交流内容Fisher简介控制阀的基础知识 Fisher产品介绍FISHER 简介 Fisher HistoryFISHER简介1880年William Fisher发明1型稳压泵调节器， （世界上第一台控制阀）费希尔控制设备（国际）有限公司成立于1888年，是世界上最大的控制阀生产厂商。总部地址：美国依阿华州马绍尔镇 1992年美国艾默生公司收购费希尔公司，组成Fisher-Rosemount公司。 2001年4月改称艾默生过程管理有限公司18881928 建立了世界上第一个测试实验

2、室，并且随着最早的具有权威性的阀门流通能力和口径计算数据图的发展，Fisher 作为能提供最完整和最精确的技术参数图的公司而名声鹤起。FISHER简介1967在美国 Governor 路上的制造设施。世界上同类中最先进的加工车间，在Marshalltown 开始运行。Fisher 调节阀公司在美国证券交易所上市。FISHER简介R. A. Engel 技术中心落成，其中设有世界上最先进的流体测试实验室。1972FISHER 简介 Fisher亚太总部在新加坡成立，负责亚太市场发展和产品销售。为亚太用户提供近距离的技术支持、售后服务和技术培训。1991FISHER 简介10 月，艾默生电气公司于

3、以 14 亿美元购买 Fisher 控制设备公司；组成 Fisher-Rosemount 集团公司。 1992当时，Fisher 有三个分部，在 75 个国家设立 180 个销售办事处，在 13 个国家建立 有工厂，在 22 个国家设有 60 个服务中心，在全世界雇佣 7500 名员工。FISHER简介FIELDVUE 数字式阀门控制器成为世界上第一台这样的装置，具有 PID 功能块，取得现场总线基金会(FOUNDATION FieldBus) 的注册。 1998FISHER简介FIELDVUE 家族智能仪表不断发展，增加了以下新成员： DVC6000，DLC3000, DVC ESD， DV

4、C6000f ， DVC6000 Profibus ValveLink 软件2000FISHER简介FISHER全球有多家工厂，目前FISHER在全球共8个主要的调节阀组装工厂，其分布如下：美洲：美国Marshalltown 美国Sherman 欧洲：法国，匈牙利亚太：日本，马来西亚，中国；中东：阿联酋FIHSER在全球根据市场需求建立的自主生产体系下的这些处在不同地区的组装厂，均按照FISHER全球统一标准建立，并且执行全球统一的运营管理和零部件供货体系，统一的质量检测和保证体系，生产产品的设计和产品技术规范也来自相同的设计中心，以确保在各个地区生产的同类产品具备相同的产品结构和运行性能。F

5、ISHER简介来源：ARC全球控制阀报告全球控制阀市场份额排名费希尔全球市场占有率第一，远远高于其它品牌调节阀FISHER简介FISHER五大中国合作伙伴 Star Controls 上海、江苏、浙江、湖北、福建和江西Lumax Dalian 辽宁、吉林、黑龙江、 内蒙古、山西Wetrol Process 山东、 河北、河南、北京、天津、安徽Sino Controls 四川、重庆、云南、陕西、湖南Targent Controls 新疆、西藏、青海、甘肃、宁夏两个办事处 Beijing Office 北京、天津Guangzhou Office贵州、广东、广西、海南、香港FISHER简介控制阀的基

6、本知识 Control of pressure at the chamber过程控制回路控制阀的基本知识控制阀的构成： 阀门执行机构控制阀的基本知识阀门压力温度等级(P/T) -压力等级 （CL） ASME 16.5-2013-公称压力 （PN） 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 CL 150 ：PN 20 CL 900 PN 150CL 300 ：PN 50 CL 1500 PN 260CL 600 ：PN 110 CL 2500 PN 420控制阀的基本知识控制阀的流量特性控制阀的流量特性是指控制阀的行程在0100的范围内与对应的流经控制阀的流量之间的关系

7、。压差恒定时阀门的流量特性称作固有流量特性。 三种流量特性 快开 Quick Open 线性 Linear 等百分比 Equal%控制阀的基本知识快开 Quick Open线性 Linear等百分比 Equal%流量系数 (Cv)：流量系数是指温度为 60 (15 degC) 的水在 1 PSI（磅/平方英寸）的压降下，阀门某开度下每分钟流过阀门的（美)加仑数.流量系数是表征阀门流通能力的参数。流量系数与阀门流道几何形状，阀门尺寸，阀门开度等参数有关。 调节阀尺寸基本计算公式：Q = CvP / GFISHER 用不同符号表示不同介质流量系数。Cv液体 （不常用Cg 气体 Cs蒸汽） 控制阀的

8、基本知识控制阀的基本知识控制阀的主要性能指标 可调比控制阀最大可控流量与最小可控流量的比值流通能力特定条件下流经阀门的流量。用额定Cv表示其流通能力即：Maximum Rated Flow Cv。 气室密封性特定压力下，特定时间内，执行器气室压力下降的程度。采用国际单位制,流量系数用Kv表示 流量系数 Kv 是指温度为 5-40 的水在100 kPa的压降下，阀门某开度下每小时流过阀门的立方米数。Cv 与 Kv 换算关系式：Cv = 1.167 Kv控制阀的基本知识阀门泄漏量通常指阀座泄漏。阀杆泄漏指阀门介质漏至环境中的量。阀座泄漏量 leakage ： 在一定压差，温度的条件下阀门全关时介质

9、流过阀门的流量。泄漏量是衡量阀门内漏的指标 关闭等级 ANS IIVI V级可用空气或者水测试，VI计算气泡数。（除了V级，其它等级均不能用软件反算现场实际工况的泄漏量）阀杆泄漏 Emission 常规填料泄漏大：Single PTFE, Double PTFE, Graphite 低泄漏环保填料Enviro Packing：Low Emission to 100 ppm： 零泄漏量：波纹管密封控制阀的基本知识控制阀的基本知识(详见黑皮书第5章）控制阀的分类 按控制阀的动作方式分类直行程控制阀 角行程控制阀 控制阀的基本知识直行程控制阀：笼式阀、单座阀、三通阀、角阀、双座阀 笼式阀 单座阀 三

10、通阀 控制阀的基本知识角行程控制阀：球阀 蝶阀控制阀的基本知识按控制阀的控制方式分类电动控制阀 气动控制阀 液动控制阀 自力式控制阀(无外源)控制阀的基本知识FISEHR阀体常用材料碳钢：WCC、WCB、LCC合金钢：WC9、WC6、C12A、F91不锈钢：316SST、347SST、CD3MN、254SMONi基合金：Monel 400, Inconel 625, Ni等 控制阀的基本知识阀体常见材料概述WCC/WCB 铸造优质碳素钢（低碳钢），价格低，可焊性好，低温易脆，高温时强度降低（工作温度 -29 C - 427 C）WC9 铸造低合金铬钼钢，适于 427 C 过热蒸气及冲刷严重的工

11、况，抗腐蚀性能优于碳钢，可焊性优于C5，热膨胀性能，导热性能优于CF8M，工作温度 -29 C 593 CCF8M 铸造316SST不锈钢，耐腐蚀性优，耐高温性能好，热膨胀性大。高温工况阀体及阀内件材质匹配重要。 控制阀的基本知识 FISHER阀内件材料 单一材质：416SST、17-4PH、316 SST、CF3M SST、440 SST、（COCr-A）Alloy6、CF8M SST、410 SST等； 两种材质：316/COCr-A、CF8M SST/ENC、CF3M/Cr PL、CF8M/CRCT、316/Colmonoy 6（表面喷焊硬质合金）等 特殊材质：VTC（陶瓷）、Chrom

12、ium Carbide（碳化铬）、TC（tungsten carbide碳化钨WC） 控制阀的基本知识阀内件常用材料416 SST 抗水及蒸汽介质的腐蚀性较好，常用于电厂正气给水系统 常用来制造阀芯阀座。因应力较高，不可堆焊及表面硬化处理， 工作温度高于427 C则硬度降低。17-4 PH 抗腐蚀性好，强度高，常被施以3种硬化处理(H900,H1025, H1150)常用来制造阀笼，阀座，阀塞，阀轴，温度较高时易脆，高于 800 F(427 C)禁止使用。可用于NACE处理工况。控制阀的基本知识 440 SST 硬度最高的调节阀不锈钢材料（HRC60),抗腐蚀性好，使用温度 不高于427 C，

13、如电厂锅炉给水阀。主要用来制造抗气蚀阀笼ALLOY 6 即使在高温下仍保持抗腐蚀及抗磨损的优越性能，高达566 C高 温蒸气条件下保持优良性能。主要用于堆焊阀芯阀座。切削性 能，铸造性能差，成本高，故通常不用于阀笼制造。 控制阀的基本知识控制阀的基本知识MaterialHardness17-4 PH H90040 HRc440C59 HRc316/Colmonoy 658 HRc316/Alloy 642HRc420 SST HT52 HRc416 SST HT38 HRc硬度阀内件常用硬化处理方法电镀铬CRPL，化学镀镍ENC，镀硬铬CRCT，渗层处理（如渗氮层）敷层处理：a. 铬层CRPL

14、(V-ball, butterfly disc,先进的处理技术可使敷层工作温度高达590 degC而保持较好的耐磨性)b. 镍层ENC- Electroless Nickel Coating 常用于阀笼处理,工作温度不高于340 Cc. 镀硬铬CRCT：CRCT与CRPL最主要的不同在于在高温下，CRCT仍保持了很好的耐磨性及硬度，可用在氧化工况。 敷层厚度: 铬层常约为0.01mm,镍层常约为0.05mm，镀硬铬0.010-0.018 mm渗层处理： 化学热处理，渗层约为0.05-0.10mm 常用于阀笼硬化处理或者轴承等，工作温度高达590 C。控制阀的基本知识控制阀密封件密封件 防止外漏

15、的密封件：填料与垫片两种主要填料：PTFE填料，石墨填料（可以询其它填料；注意氧气介质需要 脱脂处理特殊的填料）PTFE 填料的特点-摩擦力小无需润滑 -适于多种介质 -填料环由弹簧加载，自动调整-工作温度40C232C-要求阀杆必须具有较高光洁度-不适于核辐射场合（填料易损坏） 控制阀的基本知识控制阀密封件石墨填料的特点 -工作温度较高可高达649C -适于多种介质以及核辐射场合 -使用寿命较长 -工作温度较高时需润滑 -摩擦力较大，易产生滞后 （死区）控制阀的基本知识控制阀密封件波纹管密封的结构与特点 特点零外漏密封性能好使用寿命长安装方便控制阀的基本知识控制阀密封件常用垫片 最常见的标准

16、垫片有金属平垫片，金属缠绕垫，石墨垫片 控制阀的基本知识控制阀连接方式阀体与管道的联接形式阀体与管道常用的联接方式有三种：1.螺纹联接 2.法兰联接 3.焊接一.螺纹联接 (右图）特点： a. 常用于小尺寸阀门（不大于2英寸）。 b. 比法兰联接成本低。 c. 螺纹通常为管螺纹（NPT） d. 阀体的下线不如法兰联接方便控制阀的基本知识控制阀连接方式二. 法兰式联接的特点：适于控制阀的各种压力范围，使用温度可达815 C。具有各种尺寸。法兰式联接有三种常用型式：a.平面（FF）法兰 b.突面(RF)法兰 c.环式（RTJ）法兰平面法兰(右图）的特点常用于低压场合, 铸铁阀体，铜阀体常为平面法兰

17、。法兰面与垫片完全接触，螺栓紧固引起的法兰应力较低。控制阀的基本知识控制阀连接方式突面法兰(右图）的特点突面经过精加工，其面上有同心圆槽保证密封性突面法兰可与各种材质的垫片一起使用，工作压力可达 414 公斤/平方厘米（6000 psi），工作温度可达 815度（1500 F）控制阀的基本知识控制阀连接方式环式法兰(右图）的特点：环式法兰与突面法兰外形相似，只是在凸面处切出一同心 U 形环形槽，垫片是一个断面为椭圆形或八角形的圆环，该环嵌入 U 形槽内,旋紧法兰螺栓后即获得可靠密封。圆环材质通常为蒙耐尔但亦可为其他金属此种法兰在高达 1034 公斤/平方厘米（15000 psi)的压力下仍具有

18、较好的密封性能.但高温场合一般不选用环式法兰.控制阀的基本知识控制阀连接方式三. 阀体与管道的焊接特点： a. 在任何温度和压力下都不会出现泄漏，b. 联接成本低（无需配制法兰）c. 阀体下线困难焊接式联接有两种型式a.插入式（SWE） b.对焊式（BWE）常用于阀门公称尺寸为2英寸及以下的场合。常用于阀体公称尺寸为2英寸以上的场合。控制阀的基本知识控制阀的基本知识阀门特点概述直通阀 球阀 蝶阀 执行机构直通阀直通阀的特点控制精度高温度压力适用范围广易于维护。顶装式结构使得维修更方便，便于在线维修。填料函的设计可在不用卸压的情况下更换执行机构多种内件选择，例如降噪和防气蚀内件阀内件互换性强，可

19、较容易地改变流量特性及流通能力，减少备件储备，节约备件投资流通能力不如旋转阀平衡式阀芯设计Reverse acting body(push down to open)Direct acting body(push down to close)不平衡式阀芯设计Seat Ring RetainerGuide BushingValve PlugSeat Ring角阀用于控制和开关场合既可用于分流，也可用于合流介质为液体或气体阀体材质: 标准材质为WCC 和 316 SST，也可根据要求提供特殊材质具有平衡和不平衡两种阀芯设计三通阀三通阀 旋转阀V 形球阀的特点一体式阀体设计与执行机构间的连接为花键连

20、接，转轴与球体间为锥键连接，保证控制精确调节性能好，可调比达300:1适用于大流量的气体，蒸汽，液体和无阻塞纤维状流体具有小流量调节内件，流体自最小流量的起始点即可被有效的调节部件互换性强V 形球阀的结构V形球阀的主要零件:阀体，阀芯（球体），阀座（密封环），阀轴，轴承等V 形球阀的结构偏心旋转球阀的特点偏心设计，减小磨损，延长寿命流线型通道以及多种内件材料可供选择。抗冲刷能力非常强。压力等级为 ANSI class 150, 300, 600. 法兰或对夹连接整体式阀体，能实现正反双向流动，关闭严密，使用寿命长。Trim available in 316 SST, 316 SST with

21、Alloy 6 hard-faced, Solid Alloy 6, and Solid VTC Ceramic.Ideal for erosive applications.偏心旋转球阀结构图-衬里式 -无衬里式-凸耳法兰式 -无法兰式（饼式） 蝶阀的结构高性能蝶阀特点压力等级ANSI Class 150-2500适用于较大流量的各种介质具有双向密封花键连接以确保准确定位有防火结构设计根据具体工况，有多种材质及内件设计双 D 型驱动轴驱动轴台阶冗余轴保持架偏心蝶片高性能蝶阀结构图阀座是碟阀的重要零件。碟阀常用密封环主要有以下三种结构形式:-PTFE 密封环 -NOVEX 密封环 -PHOEN

22、IX III密封环 密封等级可达VI级 密封等级可达IV级 密封等级可达VI级 工作温度46C232C 工作温度46C538C 工作温度40C232C 高性能蝶阀的阀座（密封环） 介质流向蝶板正面为正向流动，介质流向蝶板背面为反向流动 介质的流向(蝶阀)气动执行器主要有多种：气缸式双作用，弹簧薄膜单作用弹簧复位执行机构 执行器的功能：-控制阀门的开关，保证阀门正常工作所需的行程-提供阀门关闭时所需的关闭力-具备一定的开关速度，保证使用要求-与相关附件联合使用，满足意外故障时阀门的理想位置（故障时阀门打开，或关闭，或即时原位锁定）控制阀的气动执行机构气动薄膜执行机构1051/1052Type 1

23、051 & 1052 actuators designed for rotary valvesType 667 & 657 actuators designed for rotary valves气动执行器基本性能1.具有足够的推力2.死区较小3.满足行程要求执行机构需要克服的各种力a. 阀塞的不平衡力（即使是平衡型阀塞也会存在不平衡力）b. 阀门关闭等级要求的阀座负荷（关闭等级越高，推力要求越大）c. 填料的摩擦力d. 阀内件之间的摩擦力气动薄膜执行机构薄膜式气动执行器要零部件 膜室膜片弹簧推杆弹簧调整件限位装置手轮机构 气动薄膜执行机构角行程弹簧薄膜式气动执行器2052、1052 直行程弹

24、簧薄膜式气动执行器（657、667） 特 点 a.结构简单 b.工作可靠 c.线性度好 d.使用寿命长气动薄膜执行机构气缸执行机构10611066角行程气缸双作用气动执行机构1061(花键）、FieldQ(双D）、Bettis（Keyed)直行程气缸双作用气动执行机构585C、685（大推力） 特 点 a.输出大气动薄膜执行机构 主要零部件 缸体 柱塞 密封环 推杆 (弹簧) 手轮机构柱塞式气动执行器角行程柱塞式气动执行器 （1061 型）结构 双作用式（1061型） 单作用式（1066SR）角行程柱塞式气动执行器角行程柱塞式气动执行器 （FieldQ）主要特点 a. 齿轮齿条 结构b. 具有

25、单作用，双作用 两种方式c. 两种作用方式可现场互换角行程柱塞式气动执行器阀门定位器3582I3610J3720JDVC6200DVC20002. FISHER 产品介绍调节阀及执行机构直通阀旋转阀阀门定位器及附件现场仪表液位控制器现场气动控制器减温减压器各种严酷工况阀内件2 FISHER产品介绍直通阀、角型阀、三通阀 E/EA系列、HP/HPA&EH/EHA、BAUMANN小流量、GX及GX三通、D/DA系列、YD/YS三通阀、Notchflo DST(直通/角阀)旋转阀球阀 V球、偏芯球阀、O型球阀、特殊球阀(特殊询价)旋转阀蝶阀 8580、8532系列、Control-Disk A81、

26、A31A（-C）、A11 FISHER调节阀产品齐全 2 FISHER产品介绍5/12高性能直通阀easy-e 系列-EZ,ES,ET,ED 世界上最成功的控制阀门 尺寸：1/2-30磅级：Class150-900 控制精度最高 流通能力最大 工况条件通用性 结构设计简单性标准直通型角通型端部加大型至今已售出1000,000台以上2 FISHER产品介绍- 1. 直通阀5/12高性能直通阀easy-e 系列 适合工况条件的阀上盖 普通型 可配 PTFE 填料或石墨填料。 加长型 满足高温及低温工况要求。 ENVIRO-SEAL 波纹管密封型 零泄漏，是防止有害气体逸散 的最佳选择。多种阀内件可

27、选： 降噪、解决气蚀、解析等严酷工况内件 多种材质可选加长型ENVIRO-SEAL 波纹管密封型 1 FISHER产品介绍-1.1 直通阀E系列阀门重要特点快速更换形阀内件2 FISHER产品介绍- 1. 直通阀5/12高压阀HP 和 EH 系列 尺寸：1-20压力高达 Class 900-4500, 或 PN 160-420 广泛用于高压高温场合 平衡或不平衡阀内件均为标准设计 硬化阀笼和阀塞，耐磨性能好，使用寿命长 具有处理严酷工况能力-降噪、气蚀、解析 快速更换阀内件 具有E系列阀门的基本特点EH 系 列 阀2 FISHER产品介绍- 1. 直通阀5/12D/DA系列 尺寸：1-2压力高

28、达 Class 150-2500, 广泛用于高压场合 不平衡阀内件均为标准设计 耐磨阀芯，使用寿命长 具有处理严酷工况能力，泥浆或者气体介质中颗粒 快速更换阀内件2 FISHER产品介绍- 1. 直通阀6/12BAUMANN 小流量控制阀 小流量产品品种最全，具有: 高的可调比 (达 1000:1) 严密的关闭 (Class IV, V, VI) 满足美国无菌标准 磅级：CLASS150-2500 材质多选24000 系列51000 系列83000 和 84000 系列卫生工程调节阀2 FISHER产品介绍-1. 直通阀执行机构连接界面数字阀门定位器阀体2 FISHER产品介绍-1.直通阀GX

29、 GX过程压力: 最大750 psi阀门尺寸 : ” 8”压力等级: PN10-PN40 ; CL150 & CL 300过程温度: -20 to 372 C (700 F)材质: 多种材料可选快速更换阀内件2 FISHER产品介绍-1. 直通阀GXNotchfloDST抗脏污工况使用CL600, CL1500, CL2500规格尺寸：1”-8”2 FISHER产品介绍-1. 直通阀6/12V 形切口旋转阀 VEE-BALL 系列 V150：1-24 ANSI Class150； V200：1-8 ANSI Class150-600，10 ANSI Class150； V300：1-20 AN

30、SI Class300； 较高的控制精度-等百分比 优异的剪切功能 最小的运动损失 降低备件库存 严酷工况能力： 降噪及抗气蚀内件V150 V200 V3002 FISHER产品介绍- 2. 球阀6/12V形切口球提供高超的剪切能力;减少了密封件的移动,延长了密封件和阀的使用寿命.微型切口球控制微小流量。阻尼球减少恶劣工况下的液相气蚀和气相噪声。V 形切口旋转阀 VEE-BALL 系列2 FISHER产品介绍-2 球阀6/12最小的死区拥有专利的连接机构消除了运动损失,具有最小的死区。HD 金属密封避免了积垢和颗粒的形成;检查和更换方便,无需调整.内件互换性不管阀体类型,Vee-Ball内件具

31、有互换性,减少备品备件,简化维护过程.V 形切口旋转阀 VEE-BALL 系列2 FISHER产品介绍- 2 球阀6/12偏心旋转阀V500/CV500 系列 严重冲蚀工况用阀 流量大，操作平稳 偏心阀塞，流线型阀体通道 316SST 不锈钢至陶瓷等多种内件材料 规格磅级： 1-12 ANSI Class150-600 V500偏 心 球 塞 抗 侵 蚀， 寿 命 长CV500偏 心 球 塞 具 有 组 合 优 点 ， 流 量 大2 FISHER产品介绍- 2 球阀6/12重载球阀全通径球阀V250规格：4-24; CLASS600-900V260C8-20;CLASS300-600降噪、解决

32、气蚀内件2 FISHER产品介绍-2 球阀6/12高性能双偏芯蝶阀EDISC 系列 8580(2-12)、8532(14-24) 适合于调节或开关流体 性能优良，可靠性高 偏心蝶片，聚四氟乙烯 PTFE 或不锈钢密封环，阀座密封使用寿命长 既可安装动力执行机构， 也可安装手动执行机构 密封等级 CLASSIV、V、VI硬密封2052型 弹 簧 薄 膜 式 执 行 机 构1061型 气 缸 式 执 行 机 构2 FISHER产品介绍-3 蝶阀6/12高性能蝶阀POSI-SEAL 系列A81：2-12, A31A：14-24CLASS150-300主要用于流体开关，也用于调节场合 操作力矩大，控制性能优异 满足防火标准 可用于低温工况及高温工况 也可用于酸性气体 多种阀内件可选 密封等级：CLASSIV、V、VI硬密封2 FISHER产品介绍- 3 蝶阀2 FISHER产品介绍-3 蝶阀A11高压及超大蝶阀A11：3-72ANSI:Class150-2500A11蝶阀A11基本参数阀门内件组合阀门密封结构Fisher高压蝶阀密封-软密封：气泡级(超过Class VI) 金属硬