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1、职业技术暨继续教育学院职业技术暨继续教育学院毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）文）题题 目目 调节阀工作原理及检修工艺调节阀工作原理及检修工艺专业专业 热能工程热能工程 层次层次 大专大专 班级班级 2000 级级姓姓 名名 王治国王治国 指导教师指导教师 设计（论文）完成日期设计（论文）完成日期 2004 年年 06 月月 08 日日内内容容简简介介本论文主要内容包括调节阀的分类、附属装置的调整、阀门内部部件的介 绍和阀门解体以及行程和中性点的设置，并通过阀门检修的实际操作，提高人 员对设备的维修、故障分析与处理能力。目目 录录第一章 概述 4第二章 调节阀分类5 2.1 调节阀的定义5
2、2.2 调节阀的分类 5 第三章 调节阀的附属装置 6 3.1 定位器 6 3. 2 手轮机构 6第四章 调节阀手轮机构 10 4.1 手轮机构的作用 10 4.2 手轮机构的使用 10 第五章 附件的调整 11 5.1 BENCH SET 值的调整 11 5.2 调整行程 12 5.3 供气减压阀的调整 13 5.4 联调 13 5.5 中性点的调整13第六章 特例 RCV 046 VP 的拆装及调14第七章 谢辞 27第一章 概述气动调节阀是工业自动化仪表中执行元件，在自动调节系统中是一个非常重要的环节。人们把调节阀常比喻为生产过程自动化的“手足” 。由于生产过程 的调节对像对调节阀门具有
3、各种各样的特性要求，因此要求配有各种调节阀的 附属装置来满足生产过程的需要，如:为了改善调节阀的静态和动态特性应配用 阀门定位器，各类气动仪表及气动调节阀的工作动力气源压力，一般都是 由空气过滤器和空气减压器等来供给。当气源中断时，为不使中断调节阀的工 作压力，则应来用气动保位阀，实现对调节阀行程的自锁，又如为了使电动仪 表配用气动执行机构时，就必须来用电气转换器，将电流信号转换成气动信号 等，下图是气动调节阀的附属装置外形。 第二章、调节阀分类 2.1 调节阀定义 调节阀又称控制阀，它是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。调节阀在管道中起到可变阻力的作用，它通过
4、节流效应和相应信息的反馈来调节流量或压力。液体在调节阀中的流动，由于紊流和粘滞会将一部分机械能转变成热能。2.2调节阀得分类按作用方式分为 1. 正作用式2. 反作用式按动作方式分为1. 直行程式2. 角行程式按驱动方式分为1. 活塞式2. 隔膜式（1）单隔膜式（2）双隔膜式两面进气式（双作用式）（1）隔膜式（2）活塞式第三章 调节阀的附属装置调节阀的附属装置主要包括定位器、电气转换器（即 EP） 、手轮机构、空气过滤减压器、气动保位阀等。在这里我们只对定位器进行一些简单的介绍。3.1 定位器阀门定位器是气动调节阀的重要附属装置，它与气动执行机构配套使用，用来提高阀门位置的线性度，克服阀杆的摩
5、擦阻力和消除调节阀不平衡力的影 响，从而保证阀门位置按调节器来的信号实现正确定位，归纳起来，它具有如 下用途：1. 用于调节阀两端高压差的场合。当调节阀两端压差P10kgf/cm2时，可能对阀芯产生较大的不平衡力， 此力将破坏原来的阀门工作位置，使调节系统产生扰动，尤其是单座 型式的阀其不平衡力比双座阀大，此时，可通过提高定位器的输出压 力来增大执行机构的输出力，以克服介质对阀芯产生的不平衡力。2. 用于高压介质的场合调节阀承受高压介质时，为了防止介质从阀杆填料处渗漏，将填料压盖压得 较紧，因此使阀杆产生很大的静摩擦力，引起阀杆的行程误差，加装 定位器后能使调节阀的行程误差得到明显的改善，能保
6、持全行程值的 1.0%内，这样大大提高了生产过程系统的调节精度。3. 用于增加执行机构的动作速度的场合当调节器与调节阀相距较远时，为了克服信号的传递滞后，达到快 速调节或切断的目的，从下图可以看出，调节器输出的电流信号直接 转换成气压信号去操作调节阀，不但加快了执行机构的动作速度，而 且还起到定位的作用，我们厂像 GCT 113/114 VV 等就是这样的。 慭 4. 用于改变调节阀的流量特性1）固有流量特性指调节阀在恒定压降下的特性，它和调节阀的阀瓣、阀座形状、阀体流道形状、流道的粗糙程度有关，它主要包括线形特性、等百分比特性、快开 特性，而一个已经选定的调节阀，它的流量特性也就已确定。*
7、线形特性外观形状：梨形窗口适用范围：压降恒定的情况* 等百分比特性外观形状：梨形窗口适用范围：当流量增加时压降减小* 快开特性：外观形状：四方形窗口适用范围：A. 释放卸压B. 快开快关C. 在小行程情况下，有大流量2）安装流量特性指调节阀安装到管道上的流量特性。由于管线的阻力作用，安装流量特 性和固有流量特性一般不一样，这种现象也称为流量特性的歧变。讲到这里我们顺便说一下气蚀和闪蒸现象。因为在调节阀中气蚀和闪蒸 都会导致阀门流通能力的下降，并且各大厂家还设计了抗汽蚀的阀笼。气蚀的原因：1）流体速度增加时，静压就减小，因此当流体流速最大的地方静压低于蒸汽压 力时，液体就产生部分蒸汽空腔。2）当
8、流速减小时，静压又逐渐恢复，当静压大于蒸汽压力时，空腔开始破裂， 气蚀就产生。气蚀包含两个阶段：1）在液体中形成空隙。2）空腔被挤压破裂恢复成全部液体状态。气蚀的必要条件：1）阀门入口和出口必须都是液体。2）入口：流体必须是过冷状态。3）出口：流体压力必须大于或等于液体的蒸汽压力。气蚀损坏机理：1）对于硬质材料，气蚀产生的冲击波的挤压应力小于材料的屈服应力，它的破 坏形式是疲劳损坏。2）对于相对软的材料，气蚀产生的冲击波的挤压应力可能会大于材料的屈服应 力，破坏形式就成为直接的屈服。根据气蚀的特征，厂家设计了抗气的阀笼，大大提高了阀门的运行能力，从 而改善了由于气蚀对电厂系统造成的影响。我们电
9、 GCT 131/132/133 VV 就采用 这种抗气蚀的阀笼。作用1. 将较大的喷射性流体分解成许多小的流束，从而将流体单一的总能 量分解成许多小的能量的单元；2. 在流体流经气蚀孔的过程中衰减部分能量；目的这种调节阀不同于一般的阀门，它是在一个单座阀体内插入了一个圆筒 形的套筒，并以套筒为导向，装配了一个能往轴向自由滑动的阀芯，套筒上 切开了具有一定流量特性的孔。因此，通过阀芯与套筒孔所形成的开孔面积 的变化，就能实现调节流量的目的。闪蒸的影响：1）闪蒸对阀门的损坏主要是蒸汽带动高速液滴冲刷材料表面，其过程类似喷砂 过程。2）通过选择合适的材料，一般可以解决大多数的闪蒸对材料的破坏问题，
10、而气 蚀的损坏一般是无法通过改变材料来解决的。闪蒸产生的必要条件：1）阀门入口必须都是液体，出口必须存在若干蒸汽。2）入口：流体可以是过冷或饱和状态。3）出口：流体压力必须小于或等于液体的蒸汽压力。5. 用于介质中含有固体悬浮物或粘性流体的场合这时采用定位器可克服介质对阀杆移动时产生的较大阻力。6. 用于调节阀口径较大的场合当调节阀公称通径大于 100 毫米时，由于阀芯重量的增加，阀瓣截面增大以及执行机构的膜室容积增大，为了使大口径阀门具有良好的响应特性，就配用了 定位器。7. 用于高温或低温调节阀的场合此时由于阀杆与盘根之间的摩擦力增大，同样能使调节信号与阀门的行程之 间产生较大的误差，同样
11、也配用了定位器。8. 用于活塞式执行机构比例动作无弹簧平衡的活塞式执行机构，它的动作是二位式的，当气缸一端输入气动 压力时，活塞移到一端，反之当气缸另一端输入气动压力时，活塞就移到另一端， 中间是不会停下来的，所以活塞式执行机构又称为位式动作，要想使活塞式执行 机构能具有调节功能或是比例动作，就必须配用定位器。配用定位器的活塞式执行机构第四章 调节阀手轮机构 定位器信号 0.21bar气源 5bar4.50bar04.5bar反馈杆关开活塞缸4.1 手轮机构的作用手轮机构是气动隔膜式调节阀的附属装置，它与气动调节阀配套使用，主要有如下用途： （1）当气源（信号）压力故障，执行机构的隔膜，弹簧以及反作用执行机构的密封件损坏时，可采用手轮机构来继续维持调节阀的调节功能。（2）手轮机构还可以用来作调节
