控制阀培训资料

1.2气动阀电动阀3主要内容：第一部分控制阀的基本知识第二部分控制阀的选型第三部分阀门定位器及附件第四部分控制阀门的使用和维修4第一部分5控制阀结构紧凑的多弹簧执行机构集成式定位器安装定位器安装一体化填料压盖标准配置的动态加载填料夹紧式上阀盖设计阀芯特性化1’6控制阀的定义：工业过程控制系统中调节流体流量的控制装置.控制阀又可称调节阀。它可通过对流体流量的控制来调节流体的压力，温度，流量，液位等工艺参数。控制阀应用：控制阀可应用于电力，石油天然气，化工，石化，冶金，制药，造纸，轻工，食品，电子等行业。控制阀是影响工业过程控制系统的控制质量（控制精度）乃至产品质量的重要控制元件。控制阀的性能与控制精度直接影响工业生产的经济效益。控制阀的构成：控制阀主要由两大部分组成：阀体＋执行器控制阀配置执行机构连接界面数字阀门定位器阀体7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0－100％的范围内与对应的流经控制阀的流量之间的关系。压差恒定时阀门的流量特性称作固有流量特性。在压差等参数变化条件下阀门的流量特性称作实际流量特性。控制阀的流量特性有三种:1.等百分比流量特性2.线性流量特性3.抛物线流量特性81.等百分比特性（对数）:等百分比特性的相对行程和相对流量不成直线关系，在行程的每一点上单位行程变化所引起的流量的变化与此点的流量成正比，流量变化的百分比是相等的。所以它的优点是流量小时，流量变化小，流量大时，则流量变化大，也就是在不同开度上，具有相同的调节精度。2.线性特性（线性）:线性特性的相对行程和相对流量成直线关系。单位行程的变化所引起的流量变化是不变的。流量大时，流量相对值变化小，流量小时，则流量相对值变化大。3.抛物线特性:流量按行程的二方成比例变化，大体具有线性和等百分比特性的中间特性。三种特性的性能三种特性的分析可以看出，就其调节性能上讲，以等百分比特性为最优，其调节稳定，调节性能好。而抛物线特性又比线性特性的调节性能好，可根据使用场合的要求不同，挑选其中任何一种流量特性。9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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10流量系数：流量系数是指温度为40-60℉的水在1PSI（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=Cv√△P/G用不同符号表示不同介质流量系数。CV－－液体Cg－－气体Cs－－蒸汽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100kPa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=1.167Kv11按控制阀的结构分类笼式阀单座阀双座阀三通阀角阀球阀碟阀12直通阀13角阀14三通阀15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16按控制阀的动作方式分类直行程控制阀角行程控制阀17第二部分18选型应考虑的主要因素（1）要满足生产过程的温度、压力、液位及流量要求；（2）阀的泄漏及密封性要求;（3）阀的工作压差;（4）对提高阀使用寿命和可靠性的考虑；（5）对阀动作速度、流量特性的考虑；（6）对阀作用方式和流向的考虑；（7）对执行机构型式、输出力矩、刚度及弹簧范围的考虑；（8）对材质及阀经济性的考虑调节阀的选型19选择调节阀时遵循的原则一。调节阀的结构型式：应能满足介质温度、压力、流动性、流向、调节范围以及严密性的要求。二。调节阀的流量特性：应能满足系统特性进行合理的补偿。1。直线性流量特性适用范围：①差压变化小，几乎恒定；②工艺流程的主要参数的变化呈线性；③系统压力损失大部分分配在调节阀上（改变开度，阀上差压变化相对小）；④外部干扰小，给定值变化小，可调范围要求小。2。等百分比特性适用范围：①实际可调范围大；②开度变化，阀上差压变化相对较大；③管道系统压力损失大；④工艺系统负荷大幅度波动；⑤调节阀经常在小开度下运行。3。除了以上两种常用的流量特性之外，还有抛物线特性和快开特性等其他流量特性的调节阀。20三。调节阀的口径：应能满足工艺上对流量的要求。根据已知的流体条件，计算出必要的Kv值，选取合适的调节阀口径。四。调节阀的材料：应能满足介质的温度、压力、压差、腐蚀性的要求。五。调节阀执行机构输出力：应能满足现场使用压差的要求，其刚度应满足系统稳定的要求；开关型式应满足系统安全运行的要求。六。调节阀在选择时，同时要考虑在特殊情况下，通过阀门定位器、电磁阀、限位开关等辅助装置使阀门应满足运作时间、分程控制等要求。21调节阀的作用方式1.气开输入气压增加，阀门开度增大，失气时关闭。2.气关输入气压增加，阀门开度减小，失气时全开。选型要了解阀的作用方式222324考虑原则是：万一输入到气动执行器的气压信号由于某种原因（例如气源故障、堵塞、泄漏等）而中断时，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少，则应选用气开阀。遵循安全原则气开式与气关式的选择25各种控制阀的特点及应用场合①要求节流、调节控制流量；②泥浆介质及含固体颗粒介质；③要求阀门结构长度短的场合；④要求启闭速度快的场合；⑤压差较小的场合。蝶阀不仅在石油、煤气、化工、水处理等一般工业上得到广泛使用，而且还应用于热电站的冷却水系统。蝶阀的特点介质的流向(蝶阀)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26闸阀的特点闸阀是通常应用于开启-关闭场合，作为截止介质使用，不能用于节流应用，在全开时整个流通直通，此时介质的运行的压力，损失最小。闸阀通常适用于，不需要经常启闭，而且保持闸板全开或全闭的工况。不适用于作为调节、节流使用。V型调节阀的特点V型调节阀最适宜控制纸浆、污水和含有纤维性介质，以及含有微小固体悬浮介质，关闭时V型开口与阀座之间具有剪切作用，可将纤维物料切断。V型开口阀芯提供近似等百分比的流量特性。该阀具有流道通畅，流量系数大，可调比大，阀座带有增能环，可调节密封力，密封性能好，重量轻，动作可靠，使用维护方便等特点。被广泛应用于石油、化工、造纸、冶金、污水处理等工业部门。V形球阀的流向介质流向球体凸面为正向流动，介质流向球体凹面为反向流动27O型球阀的特点O型球阀，具有功能强、体积小、泄露量低、性能可靠、流通能力大，也适合于介质是粘稠，含颗粒，纤维性质的场合。广泛应用于食品、环保、轻工、石油、造纸、化工、轻纺、电力等行业。气动薄膜阀的特点气动薄膜阀，具有结构紧凑、动作灵敏、体形小、重量轻、压降损失小、阀容大、密封性能好、维修方便等优点。而广泛应用于精确控制蒸汽、气体等介质，在石油、化工、冶金、电力、轻纺等行业中广泛应用。28第三部分29调节阀附件的选择附件的作用就在于使控制阀的功能更完善、更合理、更齐全阀门定位器、阀位开关、电磁阀、手轮机构、空气过滤减压器、储气罐等阀门附件应根据需要合理配置.30气动调节阀的附件选择(一)阀门定位器阀门定位器是气动执行器的主要附件，分气动和电-气二种型式。它与气动执行器配套使用，用来提高阀门的位置精度，克服阀杆摩擦和介质不平衡力的影响，从而保证阀门按照调节器来的信号实现正确定位。下列情况下，要配定位器：1、介质压力高、压差大的时候；2、调节阀的口径大时(DN100)；3、高温、低温、高温高压调节阀，波纹管密封调节阀；各类活塞式调节阀；4、需要提高调节阀的动作速度时；5、用标准信号、操作非标准弹簧的执行机构时(20～100KPa以外的弹簧范围)；6、用于分程控制时；7、使阀门实现反向动作时(气关式和气开式互相转换)；8、需要改变阀的流量特性时(可以改变定位器凸轮)；9、弹簧复位执行机构或双作用活塞执行机构，要实现比例动作时；10、用电信号去操作气动执行机构时，必须配电-气阀门定位器或电-气转换器。31(二)电磁阀当系统需要实现程序控制或两位控制时，需要配用电磁阀。选用电磁阀时，除要考虑交、直流电源及电压、频率外，还必须注意电磁阀与调节阀作用型式的关系，可配用“常开型”或“常闭型”，单电控或双电控。如果要求加大电磁阀的容量，来缩短动作时间，可以并联使用两台电磁阀或加大电磁阀通径或把电磁阀作先导阀与大容量气动继动器组合使用。(三)气动继动器气动继动器是一种功率放大，它能将电磁阀、定位器输出的小信号进行压力或流量放大，克服由于信号管线细长所带来的滞后，也可增加阀门的动作速度，实现快速切断和紧急开启之用。(四)转换器转换器是实现气、电信号之间比例关系相互转换，主要用于电信号操纵气动执行机构时将0～10mA或4～20mA电信号转换成20～100KPa气信号，是电动仪表与气动仪表之间的转换环节。(五)空气过滤减压器空气过滤器主要功能是将来自空压机的压缩空气进行过滤净化并将压力稳定在所需要的数值上，与阀门定位器及其它气动仪表、电磁阀、活塞式执行机构配套使用。3233气动调节阀与附件的成套实例如下图：①空气过滤减压器②气动(电-气)阀门定位③电磁阀④气动保位阀⑤行程开关⑥阀位传送器⑦气动三联件⑧油雾器⑨空气安全阀⑩侧装平轮⑾顶装手轮⑿窜气阀34减压阀35定位器36开关盒37电磁阀38当气室输入了0.02～0.10MPa信号压力之后，薄膜产生推力，使推力盘向下移动，压缩弹簧，带动推杆、阀杆、阀芯向下移动，阀芯离开了阀座，从而使压缩空气流通。当信号压力维持一定时，阀门就维持在一定的开度上。控制阀的工作过程首先了解一下：控制阀的校正394041第四部分42基本要求安装前吹扫管道，检查阀体内部是否有杂质，尽可能以标准方位安装，安装时注意阀体上的介质流向箭头。直通阀对于焊接式阀体，如果其材质特殊，需要进行焊后热处理，在热处理前应取出阀内件以免阀内橡塑件损坏或螺纹联接处或静配合处产生松动球阀安装前检查确认阀门的开关位置。切实均匀旋紧法兰螺栓，避免球体偏磨，内漏确认阀门允许流向是否与介质流动方向相符碟阀气关式阀门应先通气使阀门关闭再上线安装。注意介质流向。确认阀门的开关位置控制阀的使用与维修调节阀的安装注意事项1为了便于维护检修，调节阀应安装在靠近地面或楼板的地方，为了检修拆卸方便，应注意调节阀距离地面（或楼板）留有适当的高度，对于正作用气开式调节阀，因阀芯拆卸时需从阀体下面取出，调节器阀距地面（或楼板）更应有足够的距离。2为了调节阀和调节系统出现故障时不致影响生产和发生安全事故，一般都需要安装旁路和旁路阀。但旁路阀不能安装在调节阀的正上方，以免旁路阀内腐蚀性介质泄漏到调节阀上。调节阀前、后安装截止阀，对于高温、高压、易冻、易粘稠介质，还要安装排泄阀。43定位器故障的原因以及解决方法44调节阀的故障及解决方法现象：阀门没有动作产生的原因：没有气源或气源压力不足；执行机构故障泄露；调节阀无输出信号；供气管断裂、变形、接头损坏漏气；流动方向不正确，带力过大、使阀门脱落、脱杆；高温部位阀内件卡死，损坏。检查气源，解体检查阀门、重新配置轴和轴套的间隙，重新校正方向，进行修理。解决对策：45现象：阀门不能达到额定程产生的原因：定位器没有校准，行程调整不当；执行机构弹簧额定值太小；手动机构限位位置不准。解决对策：校准定位器，重新更换弹簧。46现象：阀门动作迟缓或缓慢产生的原因：填料摩擦大、变质老化；活塞执行机构摩擦过大；轴承摩擦力大解决对策：更换修理、重新调整损坏件或清洗研磨气缸及活塞47