常用调节阀调节机构培训教案

1、 #常用调节机构一、调节机构分类调节机构作为执行器的最主要的组成部分，在管路中，具有调节、截断、分配流体等功能。由于它直接在管路上工作，所以，应该满足工艺流体介质的压力、温度、腐蚀性等各方面的要求，也应符合配管以及自控方面的各种条件。调节机构与普通阀门一样，是一局部阻力可以改变的节流元件。由于阀芯在阀体内移动，改变了阀芯与阀座之间的流通面积，也就改变了阀的阻力系数，被控介质的流量也随着相应的改变，从而达到调节工艺参数的目的。根据阀内节流件的运动轨迹的不同，调节机构可分为直行程和角行程两大类。直行程阀：球形阀、角形阀、低噪声阀、高压阀、隔膜阀、分体阀、小流量阀等。角行程阀：偏心旋转阀、蝶阀、球阀

2、、旋塞阀等。在自动控制系统中，作为比例式连续调节的执行器，直行程阀占使用的绝对多数，但角程阀的发展很快，已有替代直行程阀的趋势。(一)调节阀阀芯型式根据调节阀的阀芯动作型式可分为直行程阀芯和角行程阀芯两大类。1直行程阀芯1)直行程平板型如图4-1。结构简单，具有快开特性，可作两位控制用。 # 图4-1直行程阀芯结构图柱塞型如图4-1(b,c,d)。其中(b)可上、下倒装，实现正、反调节;(c)适用于角型阀和高压阀;(d)适用于小流量阀。窗口型如图4-1(e)。左边为合流型，右边为分流型，适用于三通调节阀。多级阀芯如图4-1。由于将几个阀芯串接在一起，起到逐级降压的作用，所以适用于高压差阀，可防

3、止汽蚀破坏作用。2.角行程阀芯如图4-2所示，(a)为偏心旋转芯，适用于偏心旋转阀;(b)为蝶形阀芯，适用于蝶阀,为球形阀芯，适用于球阀。图4-2.角行程阀芯结构图二、常用调节阀的结构型式（一）直通单座阀直通单座阀阀体内只有一个阀芯和一个阀座，它的特点是泄漏量小，单阀芯结构易于保证与阀座间的严密关闭。但它的不平衡力大，特别是在高压差、大口径时尤为严重，所以仅适用于低压差的场合。这种阀在结构上又分为调节型和切断型，它们的主要区别在于阀芯形状不同，前者为柱塞型，后者为平板型。图4-3直通单座阀结构图1排气口；2压盖；3填料；4上阀盖；5阀体；6阀芯；7阀座；8衬套；9下阀盖；10斜孔直通单座阀有正

4、装和反装两种类型，当阀芯向下移动时，阀芯与阀座间的流通面积减小的称为正装;反之，则称为反装。调节阀的公称直径Dg和阀座直径d,标志着规格的大小。如图4-3所示为双导向正装调节阀，若将阀杆与阀芯6的下端连接，则变正装为反装。气开式是随信号压力的增大，流通面积也增大，因此，必须采用反作用执行机构;而气关式则相反.随信号的增大流通而积减小。（二）直通双座阀阀体内有两个阀芯和阀座，如图4-4所示.流体从左侧进人，通过阀座和阀芯后，由右侧流出。它比同口径的单座阀能流过更多的介质，流通能力约增大20%-30%。流体作用在.t:、下阀芯上的不平衡力可以互相抵消，山于不平衡力小，所以允许压差大。这种阀的上、下

5、阀芯不易同时关闭，造成泄漏量较大;另外阀休流路较复杂.在高压差流休中使用时对阀体的冲击及汽蚀损伤较严重;这种阀也不适用于高粘度介质和含纤维介质的调节。双座阀变正装为反装极为方便，只要把阀芯倒装，阀杆与阀芯的下端连接，上、下阀座互换位置并反装之后就可以改变安装方式。图4-4直通单座阀结构图1阀杆；2压盖；3填料；4上阀盖；5衬套阀体；6阀芯；7阀座；8阀体；9下阀盖（三）角形阀如图4-5所示，角形阀阀体为直角形，它的流路简单、阻力小。适用于高压差、高枯度、含有悬浮物和颗拉状物质流体的调节，可以避免结焦、堵塞。也便于自净和清洗。角形阀一般适用于底进侧出特定配管的场合，此时的调节阀稳定性较好。但在高

6、压差场合下，为了延长阀芯使用寿命，可采用侧进底出。但侧进底出在阀门小开度时容易发生振荡。角形阀的阀芯为单导向结构，只能正装，因此气开时必须采用反作川式结构。图4-5直通单座阀结构图1-阀杆；2-压盖；3填料；4上阀盖；5阀体；6阀芯；7阀座（四）高压阀这种阀多为角形单座，最大公称压力几为32MPa。如图2-11所示，上、下阀体为锻造结构型式，填料箱与阀体做成整体，阀座与下阀体分开。阀芯为单导向结构，只有正装（正作用式）;因为不平衡力大，一般要配用定位器。图4-6高压阀结构图1-压盖；2填料；3上阀体；4阀芯；5阀体；6下阀体（五）三通阀阀体上有三个通道与管道相连，按其作用方式，三通阀可分为分流

7、型（一种介质经过阀门后分为两路，如图4-7所示，和合流型（两种介质经过阀门后合成一路示）。三通阀广泛地用于换热器的旁路调节。一般情况下，这种阀可替代两个单座阀或角形阀的工作，因此，可节省费用和减小维修工作量。三通阀由于它的结构特点决定它的阀芯不能反装使用;两阀芯的压差可能相差太大，因而要选拥有足够输出力的执行机构;不能用于高滥或高沮差的场合。图4-7三通阀结构图 #六）隔膜阀 隔膜阀用耐腐蚀衬里的阀体和耐腐蚀隔膜代替阀芯、阀座组件，由隔膜起调节作用。隔膜阀的阀体材料采用铸铁或铸不锈钢，并衬以各种耐腐蚀或耐磨材料。隔膜材料有橡胶聚四氛乙烯。隔膜阀耐腐蚀性强，适用于强酸、强碱等强腐蚀性介质的调节。

8、它的结构简单，流路阻力小，流通能力较同口径的其它阀大。能用于高粘度及有悬浮物颗拉流体的调节。由于隔膜把流体与外界隔离，流体不会外漏。但由于隔膜和衬里的限制，耐压性、耐温性均较差，一般只用在压力小于IMPa，温度低于150的场合。它的流最特性近似于快开特性，在60%行程前近似为线性，60%后流全变化甚少。图4-8三通阀结构图图4-9蝶阀结构图1-阀杆；2填料；3上阀体；4隔模；5阀体（七）蝶阀蝶阀又称翻板阀.结构较简单，它由阀体、挡板、挡板轴和密封等部件组成。阀阻力损失小，结构紧凑，寿命长，特别适用于低压差、大口径、大流金的气体和带有悬浮物流体的场合，一般泄漏量较大。但也有泄漏量极小、性能极好的

9、蝶阀结构。它的流量特性在转角600前与等一百分比特性相似，60.以后转距大.工作不稳定.特性也不好，所以蝶阀通常在60，转角范围内使用。（八）偏心旋转阀偏心旋转阀又称凸轮挠曲阀，简称偏转阀，它的阀芯结构型式如图所示。它的特点是阀芯与阀座闭合时依靠柔臂的弹性变形，自动对中，密封较好，泄漏量小，流路简单，流阻小，比同样口径的其它阀流通能力大，流体不平衡力小，允许压差大，可耐较高温度。此外，它结构简单，体积小，重量轻，价格低。图4-8偏心旋转阀结构图图4-9偏心旋转阀动作示意图1-曲柄；2推杆；3执行机构；4转轴；5阀座；6阀芯；7柔臂；8轮毂（九）套筒阀套筒阀也称为笼式阀，是一种结构特殊的调节阀。

10、它的阀体与一般的直通单座阀相似。但阀内有一个圆柱形套筒，也叫笼子，根据流通能力的大小要求，套筒的窗口可为四个、二个或一个，利用套筒导向，阀芯可以在套筒中上下移动，由于这种移动改变了笼子的节流孔面积，形成了各种流量特性并实现流量的调节。由于套筒阀采用平衡型的阀芯结构，阀芯和套筒侧面导向，因此不平衡力小，稳定性好，不易振荡，从而改善原有阀芯容易损坏的情况。这种调节阀的允许压差大，而且有降低噪声的作用。当改变套筒节流孔形状时，就能得到所需的流量特性（见下图）。这种阀的阀座不用螺纹连接，维修方便，加工容易，通用性强。快开线性等百分比4-10不同形状的套筒阀套筒图4-11套筒阀结构图三、常用调节机构的主

11、要故障元件(一)调节机构的主要故障元件阀体要经常检查阀体内壁的受腐蚀和磨损情况，特别是用于腐蚀介质和高压差、空化作用等恶劣工艺条件下的阀门，必须保证其耐压强度和耐腐、耐磨性能。阀芯因为阀芯起到调节和切断流体的作用，是活动的截流元件，因此受介质的冲刷、腐蚀、颗粒的碰撞最为严重，在高压差、空化情况下更易损坏，所以要检查它的各部分是否破坏、磨损、腐蚀，是否要维修或更换。阀座阀座接合面是保证阀门关闭的关键，它受腐受磨的情况也比较严重。而且由于介质的渗透，使固定阀座的螺纹内表面常常受到腐蚀而松动，要特别检查这一部位。阀杆要检查阀杆与阀芯、推杆的连接有无松动，是否产生过大的变形、裂纹和腐蚀。填料检查聚四氟

12、乙烯或其他填料是否老化、缺油、变质，填料是否压紧。垫片及0形圈这些易损零件不能裂损、老化。表7-1列出气动调节阀常见的故障及消除方法，表4-1列出电动执行机构常见的故障及消除方法。(二)调节机构常见的故障及消除方法表4-1执行机构常见的故障及消除方法序号故障产生原因消除方法1阀体磨蚀流体速度太高流体中有颗粒空化和闪蒸增大阀内件尺寸，以降低流体速度阀体改为流线型结构，以减小流体的撞击阀体材料增加硬度改变阀内件结构，以降低流速避免空化作用，改用低压力恢复的阀门用不锈钢材料焊接修理2阀内件磨蚀流体速度太高流体中有颗粒空化和闪蒸增大阀门或阀内件尺寸，以降低流体速度改用硬材料阀内件改变阀内件结构，以降低

13、流速避免空化作用，改用阀门或阀内件改用流线型结构，避免冲击3阀芯、阀座之间泄漏阀芯、阀座表面情况不好(磨损、被腐蚀)执行机构作用力改善接合面(研磨)调节执行机构和阀杆的连接加以调整拧紧或修理、更换阀芯、阀座太小(3)阀座螺纹被腐蚀、松动4阀座环和阀体之间泄漏拧紧力矩太小表面不好(不干净，光洁度差)垫片不合适4)阀体有小孔加大拧紧力矩重新加工，清洗干净修理或更换垫片铸件有时容易产生小孔，磨掉后焊接修理5填料泄漏(1)阀杆光洁度不好(1)阀杆磨光(2)阀杆弯曲(2)阀杆压直(3)填料盖没有压紧(3)重新拧紧(4)填料类型或结构不好(4)重选填料并更换填料(5)填料层堆得太高(5)安装间隔环，减少填料咼度(6)填料腐蚀、有坑(6)改用性能好的填料(7)填料压盖变形、损坏(7)修理或更换压盖及有关的法兰、螺母6滑动磨损(1)系统不稳定(1)改善稳定性(2)接触