控制阀课件.

《控制阀课件.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《控制阀课件.（109页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、1,控 制 阀 基 础 知 识,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,控制阀的基本知识,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,气动调节阀的动作过程演示,7,调节阀动作剖析图,8,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。,9,控制阀应用： 控制阀可应用于电力，石

2、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。,10,控制阀的构成： 控制阀主要由两大部分组成： 阀体执行器,11,控 制 阀 配 置,执行机构,连接界面,数字阀门定位器,阀体,12,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。,13,控制阀的流量特性有三种 等百分比流量特性 线性流量特性

3、抛物线流量特性,14,1. 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。,15,2. 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。,16,3. 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。,17,三种特性的性能,三种特性的分析可以看出

4、，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。,18,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 420,19,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

5、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,20,流量系数： 流量系数是指温度为 40-60 的水在 1 PSI（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 = CvP / 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,21,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100 kPa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 = 1.167

6、 Kv,22,控制阀的偏差 a. 基本误差 Ei = ( li- Li )/L X 100 Ei - 第i点的误差 li -第I点的实际行程 Li -第i点的理论行程 L - 控制阀的额定行程 b. 回 差 同一输入信号上测得的正反行程的最大差值 c. 死 区（控制阀） 作用在执行器膜片上仍不能使其动作的压力区间即控制阀行 程上某点正反程信号之差。,23,（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,24,阀体与管道的联接形式 阀体与管道常用的联接方式有三种： 1.螺纹联接 2.法兰联接 3.焊接,25,按控制阀

7、的结构分类 笼式阀 单座阀 双座阀 三通阀 角阀 球阀 碟阀,26,直通阀,27,角阀,28,三通阀,29,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,30,按控制阀的动作方式分类 直行程控制阀 角行程控制阀,31,第二部分,控制阀的选型,32,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,

8、调节阀的选型,33,选择调节阀时遵循的原则,34,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。,35,二。 调节阀的流量特性：应能满足系统特性进行合理的补偿。,36,1。直线性流量特性适用范围： 差压变化小，几乎恒定； 工艺流程的主要参数的变化呈线性； 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）； 外部干扰小，给定值变化小，可调范围要求小。,37,2。等百分比特性适用范围： 实际可调范围大； 开度变化，阀上差压变化相对较大； 管道系统压力损失大； 工艺系统负荷大幅度波动； 调节阀经常在小开度下运行。,38

9、,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。,39,三。 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。,40,四。 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。,41,五。 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。,42,六。 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。,43,调节阀的作用方式,1.气开 输入气压增加，阀门开度增

10、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,44,45,46,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,47,例: 在我厂对气开式气关式调节阀的选择,蒸汽射泵,蒸汽阀,蒸汽,冷凝水,气开式,气关式,水阀,汽水分离器,如图：纸机三段汽射泵流程,48,各种控制阀的特点及应用场合,49,蝶

11、阀的特点, 要求节流、调节控制流量； 泥浆介质及含固体颗粒介质； 要求阀门结构长度短的场合； 要求启闭速度快的场合； 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。,50,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,介质的流向(蝶阀),51,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。,52,V型调节阀的特点,V型调节阀最适

12、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。,53,V 形球阀的允许流向 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,V 形球阀的流向,54,O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、

13、石油、造纸、化工、轻纺、电力等行业。,55,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。,56,控制阀的定位器及附件,第三部分,57,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,58,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.,59,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

14、，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。,60,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(20100KPa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

15、作气动执行机构时，必须配电-气阀门定位器或电-气转换器。,61,(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。,62,(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。,63,(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010mA 或420mA 电信号转换成20100KPa气信号，是电动仪表与气动仪表之间的转换环节。,64,(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。,65,66,气动调节阀与附件的成套实例如下图： 空气过滤减压器 气动(电-气)阀门定位 电 磁 阀 气动保位阀 行程开关 阀位传送器 气动三联件 油雾器 空气安全阀