调节阀培训课件

调节阀主要内容

一、调节阀的发展历程二、调节阀的组成与分类三、调节阀的安装与调试四、调节阀的维护和常见的故障五、调节阀选型的注意事项2/3/20231红军队----许文荣调节阀的发展历程

调节阀的发展自20世纪初始至今已有七、八十年的历史，先后产生了十个大类的调节阀产品、自力式阀和定位器等，其发展历程如下：

20年代：原始的稳定压力用的调节阀问世。

30年代：以“V”型缺口的双座阀和单座阀为代表产品问世。

40年代：出现定位器，调节阀新品种进一步产生，出现隔膜阀、角型阀、蝶阀、球阀等。

50年代：球阀得到较大的推广使用，三通阀代替两台单座阀投入系统。

60年代：在国内对上述产品进行了系列化的改进设计和标准化、规范化后，国内才才有了自己完整系列的产品。现在我们还在大量使用的单座阀、双座阀、角型阀、三通阀、隔膜阀、蝶阀、球阀七种产品仍然是六十年代水平的产品。这时，国外开始推出了第八种结构调节阀——套筒。

70年代：又一种新结构的产品——偏心旋转阀问世（第九大类结构的调节阀品种）。这一时期套筒阀在国外被广泛应用。70年代末，国内联合设计了套筒阀，使中国有了自己的套筒阀产品系列。

80年代：80年代初由于改革开放，中国成功引进了石化装置和调节阀技术，使套筒阀、偏心旋转阀得到了推广使用，尤其是套筒阀，大有取代单、双座阀之势，其使用越来越广。80年代末，调节阀又一重大进展是日本的Cv3000和精小型调节阀，它们在结构方面，将单弹簧的气动薄膜执行机构改为多弹簧式薄膜执行机构，阀的结构只是改进，不是改变。它的突出特点是使调节阀的重量和高度下降30％，流量系数提高30％。

90年代：90年代的重点是在可靠性、特殊疑难产品的攻关、改进、提高上。到了90年代末，推出了第十种结构的产品——全功能超轻型阀。它突出的特点是在可靠性上、功能上和重量上的突破。功能上的突破——唯一具备全功能的产品，故此，可由一种产品代替众多功能上不齐全的产品，使选型简化、使用简化、品种简化；在重量上的突破——比主导产品单座阀、双座阀、套筒阀轻70～80％，比精小型阀还轻40～50％；可靠性的突破——解决了传统阀一系列不可靠性因素，如密封的可靠性、定位的可靠性、动作的可靠性等。该产品的问世，使中国的调节阀技术和应用水平达到了九十年代末先进水平；它是对调节阀的重大突破；尤其是电子式全功能超轻型阀，必将成为下世纪调节阀的主流。调节阀的组成调节阀的组成：

根据国际电工委员会IEC对调节阀（国外称控制阀ControlValve）的定义：调节阀是由执行机构和阀体部件两部分组成，即调节阀＝执行机构+阀体部件

执行机构是调节阀的推动装置，它按信号压力的大小产生相应的推力，使推杆产生相应的位移，从而带动调节阀的阀芯动作；阀体部件是调节阀的调节部份，它直接与介质接触，通过执行机构推杆的位移，改变调节阀的节流面积，达到调节的目的。调节阀的分类一、根据执行器分类：气动、电动、液动二、根据阀体的结构分类：直通单座阀、直通双座阀、套筒阀、球阀、碟阀、偏心旋转阀三、按流量特性分类：直线、等百分比、抛物线、快开老式气动薄膜执行机构该执行机构是一种过去应用最广的执行机构。它通常接20～100KPa的标准信号压力，具有结构简单、动作可靠、维修方便、价格低廉等优点。该执行机构分为正、反作用两种形式：国产型号ZMA型（正作用）与ZMB型（反作用），其含义为：Z—执行器大类；M—气动薄膜型式；A—正作用；B—反作用。当信号压力增加时，推杆向下动作的叫正作用式执行机构；反之，信号压力增加时，推杆向上动作的叫反作用式执行机构。在结构上，正、反作用执行机构基本相同，均由膜盖、波纹膜片、推杆部件、弹簧、支架等组成。在正作用式的结构上加上垫块，更换个别零件，即可变为反作用式。

反作用(ZMB)正作用（ZMA)精小型气动薄膜执行机构它主要针对老式薄膜执行机构笨重和反作用可靠性差的问题而设计的。在减少重量和高度方面，它将老结构的单弹簧改为多弹簧，并将弹簧直接置于上下膜盖内，使支架大大地减小减轻；在可靠性方面，将反作用的老式执行机构的深波纹滚动膜片改成“O”型圈密封老式结构中的推杆没有导向，动作的平稳性差，而精小型执行机构增加了导向。归纳起来，精小型执行机构具有可靠性高、外形小、重量轻的特点。其型号：正作用ZHA、反作用ZHB正作用（ZHA)

反作用（ZHB）切断阀电动执行机构1、类型：电动执行机构产品很多，但一般分为直行程、角行程、多转式三种。这些机构都是由电机带动减速装置，在电信号的作用下运动。2、伺服板：是电动执行机构的主要附件，具有体积小，可靠性高的特点。直行程角行程直通单座调节阀：阀体内只有一个阀芯和阀座，DN≥25时，阀芯为双导向（现在的精小型单座阀已改为单导向）；DN≤20的，阀芯为单导向。，其使用特点如下：由于只有一个阀芯，容易保证密封，泄漏量小，但不能完全切断，其标准泄漏量为0.01％Kv。优点：泄漏小；主要缺点：允许压差小、易堵卡、太笨重。直通双座调节阀：阀体内有两个阀座、阀芯，阀芯为双导向。优点：允许压差大；缺点：泄漏大、易堵卡、太笨重。碟阀：适用大口径、大流量、差压较小的场合套筒阀：它由套筒阀塞节流代替单、双座阀的阀芯、阀座节流。优点：允许压差大、稳定性好；缺点：泄漏大、易堵卡、笨重。球阀：它利用球芯转动与阀座相割打开的面积来调节流量。有“O”形球阀、“V”形球阀。流路最简单、损失最小，“自洁”性能最好，常用于不干净介质的两位切断，但可靠性差、太笨重、价格贵偏心旋转阀：原理就是一个偏心转动的扇形球阀，利用偏心球冠与阀座相切，打开时，球芯脱离阀座；关闭时，球芯逐步接触阀座，使球对阀座产生压紧力。适用于结晶、结巴及不干净介质场合（如PVC）；流路简单、Kv值大、“自洁”性能好；仅两位控制时，其优点更显著；但它采用对夹式法兰，安装不方便。阀体结构单座阀双座阀套筒阀角型阀调节阀的几个概念

流开：在节流口，介质的流动方向向着阀打开方向流动（与阀开的方向相同）时，叫流开。

流闭：在节流口，介质的流动方向向着阀关闭方向流动（与阀开的方向相反）时，叫流闭。

气关：对于CV3000系列来说，气源压力增加时，推杆向下移动，阀芯处于关的位置时，叫气关。（一般从上方进气）。

气开：对于CV3000系列来说，气源压力增加时，推杆向上移动，阀芯处于开的位置时，叫气开。（一般从下方进气）。

可调比：调节阀所能控制的最大流量(Qmax)与最小流量(Qmin)之比，称为调节阀的可调比。

流量特性：被调介质流过阀门的相对流量(Q/Qmax)与阀门的相对行程(l/L)之间的关系称为调节阀的流量特性。(直线流量特性、等百分比流量特性、快开流量特性)阀盖与填料

上阀盖型式调节阀的上阀盖位于执行机构与阀体之间，其作用是使填料函中的聚四氟乙烯填料在一定的温度范围内正常工作而保证密封性能，它有以下三种常见结构（1）

普通型：使用工作温度为：铸铁－20～＋200℃；铸钢－40～＋250℃；（2）

散热型：使用工作温度为：碳钢－40～＋450℃；不锈钢－60～＋450℃；（3）长颈型：使用工作温度为：－60～＋200℃调节阀上阀盖图普通型

散热型长颈型特殊型填料

调节阀的填料装于上阀盖填料室内，其作用是防止介质因阀杆移动而向外泄漏。最常用的填料是由聚四氟乙烯制成。它具有摩擦系数小、密封性能好和耐腐蚀性能好等优点，但耐温差、寿命较短。

现在柔性石墨填料的应用越来越广泛。石墨填料是70年代初国外研制的新型填料，我国在70年代中期开始研制并用于调节阀中。石墨填料具有密封性和自润滑性好、耐腐、耐高低温、温度变化影响小等特点，它的应用将会越来越普遍。

石墨填料需要较大的压紧力，因此对阀杆摩擦力较大，一般要带阀门定位器或气动放大器才能工作。石墨填料工作温度为－200～＋600℃，可以直接在高温介质中工作，无需带散热片。更换也很方便调节阀的填料

聚四氟填料调节阀的安装注意事项1、调节阀应垂直、正立安装在水平管道上，DN>50mm的阀门，应有支架。2、安装的位置要方便操作和检修。3、应该在调节阀前后安装截止阀，并安装旁路阀，便于故障检修处理。4、环境温度一般不高于60℃，不低于零下30℃5、应远离连续振动的设备和其它震源。6、用于高粘度、易结晶、易汽化及低温流体时，应该采取保温措施和防冻措施。7、应该在管道吹扫后安装。8、安装的方向要正确。调节阀的调校不同的生产厂家的执行机构调校的方法各有不同，主要讲解带电－气阀门定位器气动阀和PS电动阀这两种我们用的最多的阀门执行机构的调校方法。电－气阀门定位器调校1、校正比例臂位置：(1)将外调整螺母按执行机构的行程固定于比例臂相对应的刻度上，并将滚轮置于槽板内，使之能自由滚动，又不致脱出，板槽应水平安装。(2)校正比例臂位置。将气源调至1.4×100KPa,给定12mA的电流信号，使调节阀阀杆行程为50％，使比例臂处于水平位置2、零位和量程调整：(1)零位调整。给定4mA的电流信号，通过顺时针（输出增大）或反时针（输出减小）旋动调零螺钉，使输出压力为0.2×100KPa左右，或感觉阀杆有微小的位移即可。(2)量程调整。给定信号电流8、12、16、20mA，使阀杆行程相对应值为25％、50％、75％、100％（观察百分表），或使输出压力值为（0.4、0.6、0.8、1.0）×100KPa左右，若量程偏大或偏小，可通过移动外调整螺母左右位置来调整，往左移动，量程减小，反之，量程增大。每调整一次行程，零位要从新调整。(3)反复调整几次，直到合格。阀门定位器的作用：1、改善调节阀的静态特性，提高阀门位置的线性度2、改善调节阀的动态特性，减少调节信号的传递滞后3、改变调节阀的流量特性4、改变调节阀对信号压力的响应范围，实现分程控制5、使阀门动作反向PS电动执行器的调校1、将正反作用的开关SW设置到正作用端2、在3、4端输入4mA的信号，执行机构将向关的方向动作，直到相应的限位开关关断。（注意：如果在此过程中发现D2灯熄灭，顺时针旋转电位器P2，使D2灯常亮。)3、左旋执行机构反馈电位器（POT)到0欧姆。4、旋转电位器P5调整电流反馈信号为4mA（顺时针增大，反之减小）。5、旋转P2，使伺府放大器A点与端子6之间的电压为5V（参考值），具体为C点与B点对应端子6电压的中间值。6、在3、4端输入20mA信号，执行机构将向开的方向动作，直到相应的限位开关关断。（注意：旋转P4。使D1灯常亮）7、如果在此过程中发现D1灯熄灭，顺时针、调整电位器P3（顺时针增大，反之减小），使5、6端的反馈电压为10V。8、旋转电位器P6调整电流反馈信号为20mA（顺时针增大，反之减小）。9、旋转P4，使伺服放大器A点与端子6之间电压为5V（参考值），具体为C点与B点对应端子6电压的中间值。10、重复以上步骤，使阀位反馈信号精确达到4－20mA为止。PSAP4为PS电动执行机构配套的电子比例式伺服电路。该电路将控制执行机构的4－20mA电流信号，与执行机构当前位置信号进行比较，并根据偏差情况，控制电动执行机构开或关，使执行机构位置与输入信号平衡，同时向系统提供完全隔离的4－20mA的位置信号，可以方便的进行正反作用的切换和选择输入信号出现故障时执行机构的状态。调节阀的维护（1）、定位器、减压阀定期排污（油、水）（2）、反馈杆是否松动与脱落（3）、附件各压力表是否损坏，气源压力是否符合调节阀铭牌上的额定值（4）、调节阀膜头是否漏气，气源管是否破裂、漏气（5）、调节阀上下膜盖上排气孔是否堵塞（气开式有进雨水的可能）（6）、调节阀的填料是否有泄漏（7）、调节阀的上阀盖与阀体接触面是否泄漏

（8）、进线口是否密封，各螺栓连接件部分是否锈蚀，是否需要防腐（9）、调节阀的手轮是否处于自动位置，未处于自动位置的是否属于限位，是否有记录（10）、保持调节阀的整体卫生清洁

（11）、防水，阀门要做防雨罩。

（12）、阀门的固定是否牢固，是否有振动。（13）、机械齿轮是否有卡的现象，要定期润滑保养。（14）、反馈杆等运动部分要定期润滑，保证灵活可靠调节阀常见的故障1、阀门不动作的原因:(1)机械卡死：阀芯与衬套或阀座卡死，电动执行机构的齿轮或传动轴卡死、物料结晶卡死(2)阀芯脱落(3)无控制信号(4)电动执行机构电机的过热保护动作或电源无、电机损坏、伺服板坏(5)阀杆断或连接部位脱落(6)气动阀阀门定位器的力矩马达坏或放大器堵(7)膜片破裂2、阀门动作不稳定：(1)执行机构作用力不够(2)电动执行机构伺服板或反馈电位器坏(3)控制输入的信号不稳定(4)气源漏气(5)阀门定位器有故障(6)减压阀规格或安装不合格，不能保证气源压力稳定3、阀门泄漏量大，关不死：(1)阀芯与阀座间有异物卡(2)阀芯、阀座的腐蚀、磨损(3)压差大，执行机构力不够(4)限位动作过早，阀门本身没有关到位4、阀门动作迟钝：(1)气室漏气(2)灵敏度不够(3)直行程连接部位有较大间隙，角行程的销子间隙大(4)填料老化变硬，阻力增大调节阀选型注意事项

阀

型

的

选

择

确定公称压力，不是用Pmax去套PN，而是由温度、压力、材质三个条件从表中找出相应的PN并满足于所选阀之PN值。确定的阀型，其泄漏量满足工艺要求。确定的阀型，其工作压差应小于阀的允许压差，如不行，则须从特殊角度考虑或另选它阀。介质的温度在阀的工作温度范围内，环境温度符合要求。根据介质的不干净情况考虑阀的防堵问题。根据介质的化学性能考虑阀的耐腐蚀问题。根据压差和含硬物介质，考虑阀的冲蚀及耐磨损问题。综合经济效果考虑的性能、价格比。需考虑三个问题：a．结构简单(越简单可靠性越高)、维护方便、备件有来源；b．使用寿命；c．价格。调节阀选型注意事项材

料

的

选

择

1、阀体耐压等级、使用温度和耐腐蚀性能等方面应不低于工艺连接管道的要求，并应优先选用制造厂定型产品。

2、水蒸汽或含水较多的湿气体和易燃易爆介质，不宜选用铸铁阀。

3、环境温度低于－20℃时，不宜选用铸铁阀。4、对汽蚀、冲蚀较为严重的介质温度与压差构成的直角坐标中，其温度为300℃，压差为1.5MPa两点连线以外的区域时，对节流密封面应选用耐磨材料，如钴基合金或表面堆焊

司特莱合金等。5、对强腐蚀性介质，选用耐蚀合金必须根据介质的种类、浓度、温度、压力的不同，选择合适的耐腐蚀材料。

6、阀体与节流件分别对待，阀体内壁节流速度小并允许有一定的腐蚀，其腐蚀率可以在lmm／年左右；节流件受到高速冲刷、腐蚀会弓[起泄漏增大，其腐蚀率应小于0.1mm／年。

7、对衬里材料(橡胶、塑料)的选择时该工作介质的温度、压力、浓度都必须满足该材料的使用范围，并考虑阀动作时对它物理、机械的破坏(如剪切破坏)。

8、真空阀不宜选用阀体内衬橡胶、塑料结构。

9、水处理系统的两位切断阀不宜选用衬橡胶材料。

10、典型介质的典型耐蚀合金材料选择：

a．硫酸：316L，哈氏合金，20号合金。

b．硝酸：铝，C4钢，C6钢。c．盐酸：哈氏B。d．氢氟酸：蒙乃尔。e．醋酸、甲酸：316L、哈氏合金。f．磷酸：因可镍尔、哈氏合金。g．尿素：316L。

h．烧碱：蒙乃尔。

i．氯气：哈氏C。j.海水：因可镍尔，316L。调节阀选型注意事项作

用

方

式

选

择

1、国外常用故障下开或关来表示，即故障开、故障关，与我国的气开、气闭表示正好相反，故障开对应气闭阀，故障关对应气开阀。2、新的轻型阀、精小型阀已不强调执行