控制阀简报1.pptx

1、,中油企業大學-儀器維修 控制閥概說,課程簡介 1.控制閥概說 2.控制閥作動原理與應用 3.控制閥檢修 4.相關參考資料,1.控制閥概說 控制閥是操作流程控制迴路中的最後一個控制機構元件，種類繁多，可依其流體的特性選擇其適合使用之控制閥。控制閥可說是一組調節管路內部流體流量的組合元件，以達到製程程序變數(Process Variables)可能維持所欲望之值。 1.1 依閥桿運動方式可分為 1.1.1 直線運動方式 表閥桿於受力作用移動方式，係屬於上下直線運動方式。球塞閥(Globe Valves)、閘閥(Gate Valves)等為其代表。一般用於控制流量、溫度、壓力、液位等之流體。,下圖

2、為球塞閥(Globe Valve )典型代表，表閥桿於受力作用移動方式，係屬於上下直線運動方式。,1.1.2 迴轉運動方式 類似直線運動方式，其不同處在於下端處加裝一旋轉葉片(Disc)，可將往復作動方式改變為旋轉方向。其優點有較強大的作動力量。最常見的有蝶形閥(Butterfly Valves)、球閥(Ball Valves)等，表示閥桿於受力作用後係採用迴轉運動方式。如蝶形閥通常用在較大的口徑，低差壓的流體調節流量。,1.2 依作動器(Actuator)作動方式，可分為二 1.2.1 膜片彈簧式( Diaphragm-spring Types) 係依靠輸出空氣源作動膜片室而推擠彈簧，使其達

3、到控制閥或開啟或關斷目的，當空氣源(Air Supply)消失時，依靠彈簧本身的回復力量，達到控制閥或開啟或關斷原始位置狀態。,1.2.2 汽缸式(Piston Types) 汽缸式之作動方式，通常分別由兩個輸出空氣源進入汽缸室，分別作動控制閥的開啟與關斷的動作。具有較大之作動能力，適用於較大之控制閥及閥間壓力降較大之控制閥。,1.3 控制閥結構部位分類 1.3.1 驅動器部份(Actuator) 作為控制閥的驅動開啟與關閉動作來源 包括: Lower Case 、Diaphragm 、Upper Case、 Diaphragm Plate 、Spring 1.3.2 閥帽部份(Bonnet)

4、 作為把驅動器固定在控制閥的主體上，並防 止製程流體沿閥桿處洩漏 包括: Packing Flange 、Packing Follower、 Drive Nut、Gland Packing,1.3.3 閥體部份(Body) 作為製程流體流動與調節作用 包括: Plug 、Stem 、 Seat 、Body 、End Connection,控制閥結構各部位名稱,1、Plug/Stem 4、Packing Flange 5、Packing Follower 6 、Drive Nut 7 、Gland Packing 8 、Bonnet 10 、Body Gasket 11 、Guide Bushi

5、ng 12 、Seat Ring 13 、Body 16 、Yoke 17、Indicator Plate 23 、Lower Case 26 、Diaphragm 27 、Upper Case 28 、Diaphragm Plate 29 、Spring 30 、Washer,1.4 控制閥作動器(Actuator)與內部閥體(Inner Valve)設計種類 以控制閥的作動器(Actuator)與內部閥體(Inner Valve)設計上，會分成四種型式，如圖所示,1.4.1 型式一為作動器(Actuator)與閥體(Inner Valve)均為正作用 以種設計型式，通常應用於控制閥係為Fa

6、il to Open 設計， 表示此控制閥為電源、 空氣源、 儀器信號失效(Failure)時， 此控制閥是在開啟的狀態，對控制閥作動器(Actuator) ，儀器空氣信號係從膜片室上方進入作動，而控制閥閥體(Inner Valve)往下作動成關閉狀態，我們統稱作動器(Actuator)部閥體(Inner Valve)均為正作用(Direct Action) 但對此閥的主體(Body)結構而言，流體流動方向是從閥座下層往上層流動，以內部閥體(Inner Valve)設計來說，此型式為Flow To Open，所以在規範控制閥關緊度時，必須考慮大流體的壓差問題也稱為Direct Acting。

7、以Masoneilan廠牌型式1(Fail Open，FO)舉例來說，對Actuator而言，在設計上為Push-Down-To-Close，稱為Direct Acting。,型式一為作動器(Actuator)與閥體(Inner Valve)均為正作用之控制閥，如下圖所示,1.4.2 型式三為作動器為反作用、閥體為正作用之控制閥 以種設計型式，通常應用於控制閥係為Fail to Close 設計， 表示此控制閥為電源、 空氣源、 儀器信號失效(Failure)時， 此控制閥是在關閉的狀態，對控制閥作動器(Actuator) ，儀器空氣信號係從膜片室下方進入作動，而控制閥閥體(Inner Val

8、ve)往上作動成開啟狀態，我們稱作動器(Actuator)為反作用，閥體(Inner Valve)為正作用(Direct Action) 以Masoneilan廠牌型式1(Fail Close，FC)舉例來說，對Actuator而言，在設計上為Push-Up-To-Open，稱為Reverse Acting。,對此閥的主體(Body)結構而言，流體流動方向是從閥座下層往上層流動，以內部閥體(Inner Valve)設計來說，此型式也為Flow To Open ，也稱為Reverse Acting。,Inner Valve Direct,Flow To Open,型式三為作動器(Actuator

9、)反作用與閥體(Inner Valve)為正作用之控制閥，如下圖所示,流體方向,1.5.1 單口閥型主體(Single Port Valve Body) 主要特性為結構簡單，關緊度良好，適用於一般流體控制調節。不過由於流體的壓力負載會整個加在控制閥的單閥口上，所以必須考慮到閥塞(Plug)作動的力平衡問題，通常選擇單閥口控制閥的作動器，就要考慮流體的壓力所引起的控制閥衝程(Strokes)遊走的平衡力量，通常用於流體差壓較小的場所，因此廠家製作單閥口控制閥，通常限制於較小的尺寸。,1.5 控制閥主體型式的種類,EZ Series: Post Guiding Unbalanced Type 1/

10、2” To 4” ANSI CL150# To 600# Shutoff IV To VI,1.5.2 雙口閥型主體(Double Port Valve Body) 具有二個流通口的調節閥，二個閥塞(Plug)及二個閥座(Seat)的控制閥。 主要特性是用於流體差壓較大的場合，以力求流體流動平衡。缺點為關緊度較差，允許洩漏量較大，通常廠家製作洩漏量等級(Set Leakage Allowable)只為II級。 雙閥口型主體的控制閥主要特色為： 能力求平衡閥塞。 普遍用在大尺寸的控制閥。 在同一管線尺寸上，雙閥口型閥比單閥口型閥容量大 雙閥口型的閥塞可以正向、反向安裝設計。,上下導引(Top/B

11、ottom Guide) 雙閥座(Double Seat) 平衡式(Balance Type),雙口閥型主體(Double Port Valve Body),鼠籠型主體的控制閥，通常用於蒸汽管線較多，消除噪音效果良好，且能耐汽蝕(Cavitation)作用，在結構上較不受高差壓和壓力變化的影響。鼠籠型主體不適用於較髒的流體，流通口容易被堵塞，因有壓力平衡現象，所以作動器(Actuator)可以較小，唯關緊度較差，允許洩漏量較大,1.5.3 鼠籠型主體(Cage Type),鼠籠型主體(Cage Type Port Valve Body),ET Series: Cage Guiding Balanced Type 1/2” To 8” ANSI CL150# To 600# Shutoff IV To VI,1.5.4 球閥主體(Ball Valve Body) 本身構造為一球型體，通常作為氣體流體關斷用居多。 主要特性為： 關緊度良好、阻抗小，因與管線同尺寸，可以作全口徑容量(Full Capacity)。,由於球閥主體是類似直通式的流通設計，所以在壓力損上比其它型式來的小。 適合於浸蝕性、黏稠性及含有漿液性的流體。,1.5.