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1、,费希尔控制阀的结构与维护,第一章 与阀门使用有关的基本知识 Tony.Huang,1-1 控制阀的常用压力等级 控制阀的压力温度等级是 表示阀体承受工作压力的指标。 特定材质的阀体 在不同温度条件下所能承受的压力不同。,阀门耐压能力表述法有两种 压力等级 （CL） 公称压力 （PN） 根据国际标准化组织（ISO）发布的标准，压力等级与公称压力之间的关系为 CL 150 ： PN 20 CL 900 ： PN 150 CL 300 ： PN 50 CL 1500 ： PN 260 CL 600 ： PN 110 CL 2500 ： PN 420,1-2 控制阀的流量特性 控制阀的流量特性是指控
2、制阀的行程在0100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 线性流量特性 等百分比流量特性 快开流量特性,1-3 线性流量特性的特点 阀门行程与阀门流量的变化成正比。 等百分比流量特性的特点 相等的行程增量产生相等百分比的流量的变化 （例如：阀塞行程变化10流量相应变化10） 快开流量特性的特点 较小的阀门行程可获得较大的流量变化。 阀门开度增大一定程度时（如4060），流量增量趋减。 阀门开度接近最大时（如80100），流量增量趋于零。,不同的阀笼形状决定了阀门
3、的不同流量特性(EZ,GL型除外),1-4 （阀座）泄漏量 在一定压差，温度的条件下阀门全关时介质流过阀门的流量。 泄漏量是衡量阀门内漏的指标 关闭等级 ANS IIVI,1-5 气蚀与闪蒸 据伯奴利方程，管道内流体的流速提高压力就会下降。 管道节流处流体速度大幅度提高。压力急剧下降。 如果液体流经管道节流处的压力低于汽化压力（PV）将产生汽蚀或闪蒸 现象。 气蚀与闪蒸是由于管道节流引起的。,如果液体流过管道节流处，压力恢复后P2仍低于汽化压力（PV）（此时流体内仍有气泡）。 这种现象称为闪蒸。 如果液体流过管道节流处，压力恢复后P2高于汽化压力（PV）（此时流体内气泡破裂）。 这种现象称为气
4、蚀。 闪蒸 气蚀,闪蒸最严重的破坏发生在流速最高处。即阀塞阀座处。冲蚀是闪蒸破坏的直观表现 气蚀发生时，气泡破裂释放的能量使阀塞阀座甚至附近管道损坏，并伴发噪声 气蚀与闪蒸是致使阀门损坏的重要原因！ 人为应素也会使阀门因气蚀/闪蒸遭受不应有的损坏！,第二章 费希尔控制阀的基本结构,21 控制阀的分类 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,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,按控制阀的动作方式分类 直行程控制阀 角行程控制阀,22 费希尔笼式阀的基本结构与特点 221 E 系列控制阀 E系列控制阀的基本型号 ED ET ES
5、EZ E系列控制阀的特点 a. 结构简单 b. 易于维护 （顶装式结构使得维修更方便，便于在线维修） c. 使用寿命长 （阀笼导向可保证阀塞在全行程内的对中性， 避免或减少振动） d. 流通能力强 e. 阀内件互换性强 （可较容易地改变流量特性及流通能力，减少备件储备）,E 系列控制阀主要零件 阀芯 ,阀杆,阀座,阀笼(支架),垫片,填料等,，,ED 型控制阀 特 点： a.平衡型阀塞 b.阀笼导向，阀内件配合精密，阀门运行平稳 c.需较小执行器（推力） d.适于温度较高工况（可达427C） e.关闭性能一般（标准为ANSI II级） f.主要阀内件：平衡式阀塞， 石墨阀塞环(可有多级环），阀
6、笼， 金属阀座等,ET 型控制阀 特 点： a.平衡型阀塞 b.阀笼导向，阀内件配合精，阀门密运行平稳 c.需较小执行器 d.适用工况温度较ED型低（204C） e.关闭性能好（可达ANSI V 级） f.主要阀内件：平衡式阀塞，聚酯类阀塞环，阀笼，组合式软阀座(标 准结构)或金属阀座等 g.标准阀笼，阀塞，金属阀座与ED相同（可互换） h.标准结构：件式阀塞环软阀座,ES 型控制阀 特 点： a.非平衡型阀塞 b. 阀笼导向，阀内件配合精，阀门密运行平稳 c.需较大执行器（推力） d.适用工况温度较ED，ET型高（高达538C） e.关闭性能好（可达ANSI VI级） f.主要阀内件：非平衡
7、式阀塞，阀笼，金属阀座 或组合式软阀座 g.标准阀座，阀笼与ED，ET相同（可互换）,EZ 型控制阀 特 点： 销钉 a.非平衡型阀塞 b.无阀笼阀柱导向 c.需较大执行器（推力） d.适用工况温度与ED型相同（高达427C） e.关闭性能好（可达ANSI VI级） f.主要阀内件：非平衡式阀塞，导向套/保持架，金属阀座/组合式软 阀座，并有满足微小流量要求的 Micro-Flute内件结构 g.与其它E系列阀无可互换阀内件 h.流量特性取决于阀塞的几何形状而不是阀笼,ED.ET 型阀塞密封环的结构 ED 型阀塞环主要为石墨材质，矩形结构。并可选用多级环结构（二或三道环）,ED 型阀塞环可选用
8、C形环结构 采用C形环结构，阀座密封等级可达V级,工作温度可达593 C,ET 型软阀座可使密封等级达到V级。 ES 型软阀座可使密封等级达到VI级。 ET ES 型软阀座均由三件零件构成（由压圈21，座圈23，底圈22组成）。,高压控制阀特点 压力等级：ANSI 900，1500，2500 各种阀体联接方式 （凸面法兰，RTJ法兰 焊接连接） 阀内件结构有平衡型（HPT，HPD）， 非平衡型 （HPS） 与E系列结构近似，但材质，尺寸相差较大，不可互换 因压差较大，较多地使用各种抗气蚀结构,高压控制阀的抗气蚀阀内件 抵消气蚀影响的主要手段抗气蚀阀笼 抗气蚀阀笼主要是II级，III级抗气蚀阀笼
9、,抗气蚀孔的作用 将较大的喷射性流体分解成许多小的流束，从而将集中单一的总能量分解成许多小的能量单元。 控制流经阀门的压降不低于流体介质汽化压力，使气泡不能生成从而避免气蚀发生。 在流体流经气蚀孔的过程中衰减部分能量，降低伴随气蚀而产生的噪声。,高压阀的噪声控制 流体的噪声产生于流体中的应力或剪力。 与管道相比，控制阀的强度刚性较高，流体流经控制阀的噪声及产生的振动并不发生在控制阀所在位置，而是被传递到下游管道。（这种传递是通过流体在系统内的流动进行的。）管道壁的振动将声压波辐射至环境中形成噪声。 费希尔控制阀采用各种结构来有效降低气阀门噪声（可降低1540 dBA),抗噪声阀笼的结构,EW
10、系列控制阀 EW 系列控制阀入口出口尺寸超大， 用于利用大尺寸管道控制介质流速的场合 许多电厂高危疏水阀采用费希尔 EW 系列控制阀。 EW 系列与 E 系列内部结构相似， 标准阀内件可与 E 系列互换。 EW 系列主要特点与 E 系列相同。 EW 系列维修方法与 E 系列相同。,23 密封件 防止外漏的密封件： 填料与垫片 两种主要填料：PTFE填料，石墨填料 PTFE 填料的特点 摩擦力小无需润滑 适于多种介质 填料环由弹簧加载，自动调整 工作温度40C232C 要求阀杆必须具有较高光洁度 不适于核辐射场合（填料易损坏）,石墨 填料的特点 工作温度较高 可高达649C 适于多种介质 以及核
11、辐射场合 使用寿命较长 工作温度较高时需润滑 摩擦力较大，易产生滞后 （死区）,常用填料的安装排列顺序,常用垫片 标准垫片由金属平垫片，金属缠绕垫， 石墨垫组成,2-4 FISHER 控制阀的气动执行器 气动执行器主要有两种： 气缸式执行器，薄膜式执行器 执行器的功能： 控制阀门的开关，保证阀门正常工作所需的行程 提供阀门关闭时所需的关闭力 具备一定的开关速度，保证使用要求 与相关附件联合使用，满足意外故障时阀门的理想位置 （故障时阀门打开，或关闭，或即时原位锁定）,气动执行器基本性能 1.具有足够的推力 2.死区较小 执行机构需要克服的各种力 a. 阀塞的不平衡力（即使是平衡型阀塞也会存在不
12、平衡力） b. 阀门关闭等级要求的阀座负荷（关闭等级越高，推力要求越大） c. 填料的摩擦力 d. 阀内件之间的摩擦力,24-1 薄膜式气动执行器 主要零部件 膜室 膜片 弹簧 推杆 弹簧调整件 限位装置 手轮机构,直行程薄膜式气动执行器（657/667 型） 特 点 a.结构简单 b.工作可靠 c.价格低廉 d.正作用式（657型） e.反作用式（667型） 直行程薄膜式气动执行器重要参数 Bench Set （弹簧予紧力）,直行程薄膜式气动执行器（657/667 型）手轮机构 657型顶装手轮 667型顶装手轮,657100 型顶装手轮,侧装手轮（3460）,侧装手轮,第三章 控制阀日常维
13、护使用注意事项,3-1 控制阀发生故障的原因 选型失误，使用不当，安装错误，疲劳损坏 32 延长控制阀使用寿命的因素 a. 正确的选型 b. 良好的安装工艺 c. 科学的维护保养， d. 适时妥当的维修,及时排除故障保证设备安全运行,早期及时修复可避免零件报废 损坏处深度超过一定数值则无法修复,笼式调节阀主要零件的维护与修理,保养 日常检查，及时发现异常现象，紧固松动件 小修 清洗检查阀杆和执行机构推杆，更换损坏附件 中修 包括小修的内容。研磨密封面，更换密封件 大修 包括中修的内容。修补阀体，修理或更换执行机构损坏零件，更换执行机构 膜片等,笼式阀的维修 基本要点 a.使用正宗备件，正确备件
14、 b.保证研磨质量 阀内件的安装要求平，正，净 执行机构的安装调整应符合技术要求 阀门与执行机构的联接要稳妥，正确 E系列控制阀的维修要点 a. 打开阀盖。依次取出垫片，阀芯/阀杆，阀笼，阀座 b. 检查阀内件是否损坏，阀体是否损伤 c. 拆卸填料，检查填料函及阀杆。特别注意阀杆螺纹是否有毛刺，填料函内面是 否损坏或有杂质,d. 检查阀塞环（ET，ED 型）可否继续使用（多数情况下，不可再用。特别是ET 型 阀塞环，如果将其从阀塞取下，在此过程中会损坏阀塞环，因此不可再用）。 e. 如果阀塞阀座损坏影响关闭性能，则应通过机加工，研磨等方式予以改善。 f. 如需更换阀芯，则应连同阀杆一起换用新件，不可用新阀芯配用旧阀杆，但可用 旧阀芯配用新阀杆。 g. 如果阀笼为Cavitrol 型式，若需更换阀芯，则应与阀笼成对更换。 h. 安装阀内件前妥善清理阀体内部，特别是与阀座，阀盖接触处。 I. 应注意各种阀塞密封环的安装方向（见下页）。 j. 安装阀内件一定要安放稳妥，均匀旋紧阀盖螺栓，必要时参见说明书规定的扭矩 k. 各种联接螺栓的旋紧要适当（见“ Fisher 控制阀螺栓旋紧扭矩”） l. 阀体组装完毕，如条件许可
