调节阀完整版本

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调节阀调节阀概述3按能源形式分类

气动调节阀

电动调节阀液动调节阀从结构来说执行机构调节机构按调节形式可分为：

调节型、切断型、调节切断型；按流量特性可分为：

线性、对数型（等百分比）、抛物线、快开。调节阀概述调节阀概述气动调节阀就是以压缩空气为动力源，接收工业自动化控制系统的控制信号,以气缸为执行器，并借助于电-气阀门定位器、转换器、电磁阀、保位阀等附件去驱动阀门，实现开关式或比例式调节，来完成调节管道介质的流量、压力、温度等各种工艺参数。工作原理电动调节阀就是以电源为动力源，接收工业自动化控制系统的控制信号，经过伺服放大器放大，通过电机带动减速器运行推动调节阀芯作相应的角位移或直线位移，从而达到对工艺介质流量、压力、温度、液位等工艺参数进行调节的目的。气动调节阀的组成1、调节机构2、执行机构3、阀门定位器调节阀概述执行机构起推动作用，调节机构起调节流量作用。调节阀作用过程：调节阀概述

在执行机构的推动下，通过改变阀芯行程来改变阀芯与阀座之间的流通面积，从而改变阻力系数而达到调节流量的目的。

电动调节阀的组成调节阀概述调节阀概述Ii输入信号If反馈信号ΔI差值信号（ΔI=∑Ii－If）当差值信号ΔI＞0时，ΔI经伺服放大器功率放大后，驱动伺服电机正转，使输出轴转角θ不断增大，直至ΔI=0时，伺服电机才停止转动；反之，当ΔI＜0时，伺服电机反转，使输出轴转角θ不断减小，直至ΔI=0时，伺服电机才停止转动。调节阀概述1、当前置放大器输出电压的极性为a（+）、b（－）时，触发电路1控制SCR1完全导通。2、当前置放大器输出电压的极性为b（+）、a（－）时，触发电路2控制SCR2完全导通。执行器的主要特性比较主要特性气动执行器电动执行器液动执行器系统结构简单复杂简单安全性好较差好响应时间慢快较慢推动力适中较小较大维护难度方便有难度较方便价格便宜较贵便宜调节阀概述气-电转换器电-气转换器电-气阀门定位器气动执行器电动执行器气动控制仪表电动控制仪表转换单元的使用简图调节阀概述2.执行机构的分类薄膜式结构简单、价格便宜、维修方便，应用广泛。活塞式推力较大，用于大口径、高压降控制阀或蝶阀的推动装置。长行程行程长、转矩大，适于输出转角（60°～90°）和力矩大的场合。气动薄膜式执行机构有正作用和反作用两种形式。根据有无弹簧可分为有弹簧的及无弹簧的执行机构。结构执行器按其能源形式分气动、电动、液动三大类。气动执行器按其执行机构形式分薄膜式、活塞式和长行程式。电动和液动执行器按执行机构的运行方式分为直行程和角行程两类。目前在石化工业中普遍采用气动执行器。一、气动执行器的组成与分类气动薄膜执行机构是应用最广泛的执行机构，它接受0.02~0.1MPa气动信号。它分正作用和反作用两种形式，当信号压力增加时推杆向下移动的叫正作用执行机构。信号压力增加时推杆向上移动的叫反作用执行机构。

气动薄膜（有弹簧）的薄膜的有效面积越大，执行机构的推力和位移也越大。气动活塞式（无弹簧）执行机构随气缸两侧压差而移动。因为没有反力弹簧抵消推力，所以有很大的输出推力，适用于高静压、高差压的工艺场合。二、执行机构调节机构就是一个阀门，是局部阻力可变的节流元件。三、调节机构三、调节机构1、阀盖对于不同的工作温度和密封要求，常见的上阀盖有四种结构。普通型工作在-20~200℃。散热型工作在200℃以上。长颈型工作在-20℃以下。波纹管密封型适用于剧毒物质或极易挥发的介质。2、阀芯阀芯是调节阀内最为关键的部件。为了适应不同的需要，得到不同的阀门流量特性，阀芯的结构多种多样。a)平板型阀芯、b)柱塞型阀芯、c)球型、针型阀芯、d)圆柱体上铣出小槽阀芯、e)窗口型阀芯、f)多级阀芯、g)套筒阀阀芯三、调节机构三、调节机构三、调节机构3、填料调节阀的填料装在上阀盖的填料室内，起密封作用，可防止介质因阀杆移动而向外泄漏。②石棉-石墨，能用于高温、高压。①聚四氟乙烯，不能用于200℃以上。③石墨环，耐腐蚀,耐高、低温。三、调节机构调节阀填料室结构图a.石墨石棉填料室；1-填料压盖；2-填料；3-填料室；4-衬垫；5-注油器b.聚四氟乙烯填料室；1-填料压盖；2-填料；3-衬垫；4-压紧弹簧调节阀按行程特点可分为：直行程和角行程。直行程包括：单座阀、双座阀、套筒调节阀、角形阀、三通阀、隔膜阀；角行程包括：蝶阀、球阀、偏心旋转阀、全功能超轻型调节阀。三、调节机构1、直通单座阀：阀体内只有一个阀芯和阀座，阀杆带动阀芯上下移动来改变阀芯与阀座之间的相对位置，从而改变流体流量，双导向结构。优点：泄漏量小。缺点：不平衡力较大，适用于低压差场合。三、调节机构2、直通双座阀：双导向结构；阀体内有两个阀芯和阀座，阀杆带动阀芯上下移动来改变阀芯与阀座之间的相对位置，从而改变流体流量。优点：适用压差比同口径单座阀大，不平衡力小，允许使用压差大；缺点：泄漏量较大，不适用于高粘度和含纤维介质的调节。三、调节机构3、角形阀

角形调节阀阀体为直角形结构。阀芯为单导向结构，只能正装不能反装。特点：流路简单、阻力较小，适于现场管道要求直角连接，介质为高黏度、高压差和含有少量悬浮物和固体颗粒状的场合。非高压差状况下，流向一般是底进侧出。角形阀三、调节机构4、高压调节阀高压控制阀的结构形式大多为角形,阀芯头部掺铬或镶以硬质合金,以适应高压差下的冲刷和汽蚀。为了减少高压差对阀的汽蚀,有时采用几级阀芯,把高差压分开,各级都承担一部分以减少损失。三、调节机构阀芯结构图5、笼式阀（套筒阀）结构原理：阀芯以套筒为导向，导向平稳，工作时，依靠阀芯的直线与套筒所形成的窗口流通面积，达到调节流体流量的目的。改变套筒窗口的形状可以方便地实现不同的流量特性。优点：可调比大、振动小、不平衡力小、结构简单、套筒互换性好，更换不同的套筒可得到不同的流量特性，阀内部件所受的汽蚀小、噪声小，是一种性能优良的阀，特别适用于要求低噪声及压差较大的场合。缺点：不适用高温、高黏度及含有固体颗粒的流体。

三、调节机构6、蝶阀（翻板阀）特点：结构简单、重量轻、价格便宜、流阻极小。适用于需要大口径、大流量、低压差的场合。缺点：泄漏量大。

蝶阀三、调节机构气动球阀按阀芯型式可分为O形球阀和V形球阀，从全开位置到全关位置的转角为90º。O形球阀：结构简单，维修方便，密封可靠，流通能力大，流体进入阀门没有方向性。7、球阀三、调节机构V形球阀：可调比大，适用于纤维状、浆状的流体，关闭性能好。三、调节机构8、偏心旋转调节阀

偏旋阀又称凸轮挠曲阀，阀芯呈扇形球面状，与挠曲臂及轴套一起铸成，固定在转动轴上。适合于两位控制。特点：密封性好，泄漏量小，流路简单，流体阻力小，流通能力大，不平衡力小，可耐受较高温度，允许压差大，且结构简单，体积小重量轻，价格低廉。三、调节机构9、隔膜阀采用耐腐蚀衬里的阀体和隔膜。隔膜材料有橡胶或聚四氟乙烯。特点：适用于高粘度和含有悬浮颗粒流体的调节，无泄漏量；适用于强酸、强碱等强腐蚀场合，但隔膜和衬里材料一般不耐高温（一般不超过150℃）隔膜阀三、调节机构【调节阀小结】对于前后压差小，要求泄漏量小的系统可用直通单座阀；对于前后压差大，允许有较大泄漏量的场合可用直通双座阀；对于黏度高、含悬浮物的介质或压力较高的地方选用角形阀；对于系统要求低噪音的选用笼式阀；介质具有腐蚀性选用隔膜阀；对低压大流量大口径管道选用蝶阀。一般情况下优先选用直通单座阀、直通双座阀。三、调节机构概念：指被控介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度之间的关系。流过调节阀的介质流量不仅与阀门的开度有关，还与阀门两端的压差有关，故流量特性有理想特性和工作特性之分。四、控制阀的流量特性

在不考虑控制阀前后压差变化时得到的流量特性称为理想流量特性。它取决于阀芯的形状。控制阀的理想流量特性(R=30)

1—直线；2—等百分比(对数)；3—快开；4—抛物线四、控制阀的流量特性1.控制阀的理想流量特性（1）直线流量特性

1.控制阀的理想流量特性四、控制阀的流量特性（2）等百分比（对数）流量特性

等百分比流量特性是指单位相对行程变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量成正比关系。目前使用比较多的是等百分比流量特性。注意：相对开度较小时，流量变化较小；相对开度较大时，流量变化较大。最大开度≤90%，最小开度≥30%四、控制阀的流量特性1.控制阀的理想流量特性（4）抛物线流量特性曲线介于直线与等百分比特性曲线之间。（3）快开流量特性

这种流量特性在开度较小时就有较大流量，随开度的增大，流量很快就达到最大。

快开特性的阀芯形式是平板形的，适用于迅速启闭的切断阀或双位控制系统。四、控制阀的流量特性1.控制阀的理想流量特性

在实际生产中，控制阀前后压差总是变化的，这时的流量特性称为工作流量特性。（1）串联管道的工作流量特性串联管道的情形（2）并联管道的工作流量特性

并联管道情况四、控制阀的流量特性2.控制阀的工作流量特性①串、并联管道都会使阀的理想流量特性发生畸变，串联管道的影响尤为严重。②串、并联管道都会使控制阀的可调范围降低，并联管道尤为严重。③串联管道使系统总流量减少，并联管道使系统总流量增加。④串、并联管道会使控制阀的放大系数减小，串联管道时控制阀大开度时影响严重，并联管道时控制阀小开度时影响严重。结论四、控制阀的流量特性2.控制阀的工作流量特性1.控制阀的流量系数CVCV称为控制阀的流量系数,它与阀芯与阀座的结构、阀前后的压差、流体性质等因素有关。五、控制阀的几个系数在采用国际单位制时，流量系数用Kv表示。

Kv的定义为：温度为5~40℃的水在105Pa压降下，1小时内流过阀的立方米数。调节阀的流量系数Kv值，是调节阀的重要参数，它反映调节阀通过流体的能力，也就是调节阀的容量。根据调节阀流量系数Kv的计算，就可以确定选择调节阀的口径。五、控制阀的几个系数2.控制阀的压力恢复系数FLFL值是阀体内部几何形状的函数，它表示调节阀内流体流经缩流处之后动能变为静压的恢复能力。一般FL=0.5~0.98。FL值的大小取决于调节阀的结构形状表明了控制阀在液体通过后动能转变为静压能的恢复能力故称压力恢复系数，也表明了液体产生阻塞流的临界条件，又称为临界流量系数。提出FL的目的，在于判断液体通过控制阀时是否产生阻塞流，并用于计算控制阀的最大允许压差。要注意：最小流量Qmin和泄漏量含义不同。最小流量是指可调流量的下限值，一般为最大流量的2%~4%而泄漏量是阀门全关时泄漏的量，它仅为最大流量的0.1%~0.01%理想可调比：当控制阀上压差一定时，可调比称为理想可调比。它是由控制阀的结构决定的。实际可调比：控制阀在工作时不是与管路系统串联就是与旁路阀并联，随着管路系统的变化或旁路阀的开启程度不同，控制阀的可调比也产生相应的变化。这使得可调比称为实际可调比3.控制阀的可调比RR0=Qmax/Qmin理想可调比一般为30%，实际可调比偏低。五、控制阀的几个系数

主要从工艺生产上安全要求出发。信号压力中断时，应保证设备和操作人员的安全。如果阀处于打开位置时危害性小，则应选用气关式，以使气源系统发生故障，气源中断时，阀门能自动打开，保证安全。反之阀处于关闭时危害性小，则应选用气开阀。选择要求：

压力信号增加时，阀关小、压力信号减小时阀开大的为气关式。反之，为气开式。

六、气开与气关的选择序号执行机构控制阀气动执行器（a）（b）（c）（d）正正反反正反正反气关气开气开气关组合方式表六、气开与气关的选择1、气动执行器应安装在环境温度不高于+60℃和不低于-40℃的地方，并应远离振动较大的设备。2、阀的公称通径与管道公称通径不同时，两者之间应加一段异径管。3、气动执行器应该是正立垂直安装于水平管道上。特殊情况下需要水平或倾斜安装时，除小口径阀外，一般应加支撑。即使正立垂直安装，当阀的自重较大和有振动场合时，也应加支撑。4、通过控制阀的流体方向在阀体上有箭头标明，不能装反。

控制阀在管道中的安装1—调节阀；2—切断阀；3—旁路阀七、控制阀的安装和维护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）执行机构作用力太小阀座螺纹被腐蚀、松动改善接合面（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、阀座七、控制阀常见故障及解决方法序号故障产生原因消除方法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填料泄漏阀杆光洁度不好阀杆弯曲填料盖没有压紧填料类型或结构不好填料层堆得太高填料腐蚀、有坑填料压盖变形、损坏阀杆磨光阀杆压