调节阀基础知识

调节阀基础知识驱动部分与定位器一、调节阀有的教材称为控制阀，它是自动化仪表完成控制作用的主要部件之一，是自动控制系统四大部分中最后的一环——执行器的一种。（四大部分是被测对象；测量和变送元件；调节器；执行器。）调节阀是比例执行器，也可称为模拟执行器。（相对的是两位执行器，即通常说的开关阀）调节阀可简单地认为是一个可变节流孔道。随着节调节阀开度的改变，流经调节阀的流体（液体或气体）的流速、流量就发生响应的改变，使操作条件达到工艺控制的要求。二、定位器比例式执行器（模拟执行器）一般都设有定位器。定位器接受两个信号，一是由调节器送来的调节信号，二是执行器的位置信号。定位器对两者进行比较处理，控制动力系统（液压、气压、电动机）调整执行器的动作，直到执行器的位置信号符合调节信号的要求。定位器可以输出执行器的位置信号。三、调节阀的驱动部分与定位器调节阀根据驱动形式可以分为：液压（液力传动，油压）调节阀；气动调节阀；电动调节阀三种。下面分别进行介绍。1.液压调节阀与定位器液压调节阀是以液压油作为驱动力的调节阀。2PE装置的PV205又称赖斯阀，是一个比较典型的液压调节阀，它由20Kpa压力的液压油作为驱动力，由油缸内活塞的移动来控制阀门开度。赖斯阀的定位器通过阀杆尾部的铁心与感应线圈的相对位移，经专门的卡板来反馈阀门开度，控制内部的油路系统对油缸内活塞的进退进行精确操控，赖斯阀的定位器有两个作用，一是控制阀门精确到位，二是输出阀位指示信号。在控制室仪表柜内，定位器有零位和行程的调整旋钮可进行阀位的精确调整。赖斯阀是一个精度很高的调节阀，达到了0.1级，即阀门的开度可以灵敏到0.1%，阀芯的动作只有0.02mm，约是头发丝粗细的1/4。（简介精度的概念：1级精度的误差是1%，数字越小精度越高。通常装置现场使用的压力表、温度计是1.5级的，仪表调试压力表用的精密压力表是0.4级。）2.气动调节阀调节阀基础知识气动调节阀是以仪表空气作为动力的调节阀，一般有薄膜阀和汽缸阀两种，气动调节阀是装置里使用最多的调节阀。气压信号与阀门开度的关系驱动杆和承压板受到相对的两个力的作用，一是膜片上气压产生的推力，另一个是弹簧变形产生的力。调节阀工作时这两个力的平衡就决定了阀门的开度。我们知道弹簧变形产生的力与变形量成正比例关系，假如我们给弹簧施加了10公斤的力弹簧压缩了1毫米，力增加到100公斤的力弹簧就压缩了10毫米，以此类推。另一方面膜片承压板的面积是固定的，它在气压作用下产生的力就与气压的压力（实际上是压强）成正比。因此我们可以通过调节气压的压力来方便地控制调节阀的开度。提高气压就会压缩弹簧，提高越多弹簧压缩越多，正好成正比。气动阀的定位器气动阀的定位器是一个气动单元，它接收调节器输出的信号气压，与阀杆的位置比较作处理，输出驱动调节阀的驱动气压。气动阀的定位器也可调整零位和行程。零位确定阀门开始动作的起始信号压力，一般是0.2kgcm2，但也可以根据需要作修正，或设定为特殊的参数，如分程控制的调节阀组PV9015B，开始动作的起始信号压力0.6kgcm2。（要注意分清“信号气压”和“执行气压”。前者是输入到定位器的气信号，后者是定位器输出到调节阀的驱动气压）行程确定的是执行气压和信号气压的比例关系，调整阀门开度与信号气压的相对关系。使阀门精确定位。同样的信号气压变化可以通过调整零位和行程，达到不同的阀门开度。如分程控制的调节阀组PV9015B，它从全闭到全开信号气压是0.6kgcm2到1kgcm2，（定位器输出到调节阀的驱动气压还是0.2kgcm2到1kgcm2。气动调节阀跟踪不好，多数时候是定位器发生了问题。3.电动调节阀电动调节阀是以电动机作为动力驱动阀门开闭的调节阀，在装置里使用不多。PC701是较通用的电动调节阀。它的驱动头里电动机减速后通过同步皮带带动螺母转动，使驱动杆上下移动，开关阀门。定位器中一根与驱动杆相联的齿条带动齿轮组转动，分别控制行程开关和阀位电位器。行程开关，有“零位”和“100%”两个行程开关，用来控制阀门全开和全关时停止电机的某向转动，调整时分别进行调整。调节阀基础知识阀位电位器经过专用的线路板来控制电动机的正反转，带动驱动杆上下运动和输出阀位信号。定位器线路板有零位调节、行程调节和灵敏度调节三个旋钮供调整。LCV202A通常称为“挡板阀”。挡板阀由电机通过齿轮、蜗轮蜗杆减速后带动螺母转动，螺母中间的螺杆就是挡板阀的阀杆，它的前后移动就是决定了阀门的开度（挡板阀的行程是400mm）。电动机的转动减速后带动定位器中输入轴，再通过螺母螺杆控制一对行程开关，在阀门全开和全关时使电机停止。输入轴通过齿轮组传动带动阀位电位器转动，经过专用的线路板来输出阀位信号。在“远程”控制时，当阀位信号与调节器（DCS）送出的控制信号发生偏差时就会向驱动电机输出执行指令（正转或反转），调整阀门的开度。线路板上有零位和行程两个调整钮，可以对实际阀开度作精确的调整。在“现场”控制时，操作面板上的按钮直接控制向驱动电机的正转或反转，调整阀的开度。当阀门全关或全开时会因行程开关的作用使电机停止。挡板阀有一个手动功能，板一下切换手柄就可以用手轮打开或关闭阀门。开关1%手轮约转6圈。当驱动电机转动时会自动切换成电动状态。四、挡板阀的偏差和对策1.偏差产生的原因电动机转动通过蜗轮蜗杆、螺母螺杆到阀板的移动存在传动间隙。电动机转动到定位器中阀位电位器的齿轮传动中也有传动间隙。远程控制状态下，阀位的微量偏差电机是以“点动”方式进行调整的，前两者的间隙使定位较困难，时而产生阀位动荡不定。前两者对阀位造成的偏差在实际操作中有抵消作用，但在正反换向时，上行程与下行程的偏差是较明显的。2.克服偏差和解决位较困难的对策增加调整量，避免“点动”方式的定位困难。采用“单向到位”的调整方法，去除上行程与下行程的偏差。当阀位动荡不定时，及时修改MV设定值来适应阀位，终止阀位的动荡。调节阀基础知识阀体、阀芯与自力阀一、阀体阀座阀芯形式圆柱口阀座配曲线形阀芯圆柱口阀座配V形契槽的圆柱阀芯圆柱口阀座配多通道V形圆柱阀芯筒形阀座上开V形通道配圆柱阀芯筒形阀座上开排孔配圆柱阀芯圆柱口阀座配挡板单阀座——结构简单，制造维修方便，使用较普遍双阀座——有利于减小阀内流体对阀芯阀杆的作用力，常用于压力高或大口径的调节阀三通阀——也是双阀座的一种，它在实施调节的过程中能保持总流量不变，用于要求维持一定流量的系统中，如冷冻机组冷冻水的循环系统二、自力阀自力阀通过调节弹簧的力来设定阀门的工作压力，与弹簧相对应的膜片腔内的气压，直接来自阀的进气端或排出端，因此叫做自力阀。当膜片腔内的气压来自阀的进气端（高压侧），则气压高时阀芯开启，向出口排气，即对高压端实施限压，即自力安全阀。当膜片腔内的气压来自阀的出口端（低压侧），则气压低时阀芯开启，向出口充气，即对低压端实施稳压，即自力减压阀。