世界阀门及执行器行业概况 ---- 国内外执行器行业发展现状 一国内执行器行业经济指标分析 2005年全行业销售收入27.52亿，其中10个国有企业，销售收入共6.8亿元，占24.7%；3个外资企业，占15.26%；13个重点企业占有40%的市场；185个民营企业，占60%的市场。在全行业中，调节阀企业数量占60%，从业人数占78%，销售收入占79.4%；电动执行机构企业数量占20%，从业人数占13.3%、销售收入占15.2%；电磁阀门企业数量占20%，从业人数占8%，销售收入占5.4%。2003年全行业人均劳动生产率约14万元，各分专业的劳动生产率为：调节阀14.36万元，电动执行机构16.4万元，电磁阀9.4万元，2005年全行业人均劳动生产率约23万元，调节阀23.6万元，电动执行机构26.2万元，电磁阀4.7万元。 二我国执行器行业发展优势和特点 国内市场需求连续增长，推动了行业经济效益的有效增长不低于20%。企业重视技术改造、完善生产能力，基型产品的质量普遍提高，在性价比上具有优势，提高了企业的竞争生存能力，不少企业已具有中高压、大口径等特种产品，扩大了国内产品的配套能力，为进一步扩大市场创造了条件。 1. 国有企业改制有所突破 (1)吴忠仪表已成为行业龙头，重组后已走上良性发展轨道，新一代技术引进产品已完成国产化并具有自主知识产权，将对提高国内基型产品水平起到积极推动作用。 (2)川仪、天津仪表、上海仪表三大公司的改制成功，使6个骨干企业的市场竞争能力得到提升，预测有4个企业2006年突破1亿销售额。 (3)上海西派埃仪表成套公司经过10年的市场磨练，继续发挥科技型企业优势，致力特种产品的开发，努力满足用户的特殊需要。 2. 民营企业启动创品牌战略 (1)瑞基测控设备公司拥有自主产权，仅4年时间创建了完善的现代生产装备，电动执行机构已形成年销售额1亿元，1万余台，2006年9月已完成销售额1亿元，1万余台，预计年末可达到1.3亿元。 (2)温州市利普自控设备有限公司主要生产造纸工业用阀，已占领国内市场60～70%，国内竞争对手已逐步退出。 (3)徐州阿卡控制阀门公司已完成体制转换，新公司将搬迁至开发区，建设现代化的生产、加工、装配流水线，全面提升质量与产能。 (4)浙江三方集团公司，研制开发核电站使用的核级气动单座调节阀、套筒调节阀、球阀、截止阀、蝶阀通过了核安全等级2、3级要求、各项试验和技术鉴定，并取得了《民用核承压设备阀门设计/制造资格许可证》，努力提升企业产品档次。 (5)无锡智能自控工程有限公司自2001年改制后，创新中谋发展，竞争中创品牌，创出了一条自我发展的道路，成为江苏省高新技术企业。
阀门的主要连接方式 对阀门型号的编制，20世纪60年代我国就制定了jb308-62《阀门型号编制方法》。目前，《阀门型号编制方法》标准较新版本为jb/t308-2004。通用阀门 型号编制一直基于该标准进行。阀门型号的统一，给阀门的选型、设计和经销 提供了方便。阀门制造厂一般按上述标准进行阀门的统一编号。 当今阀门的类型和材料种类越来越多，阀门型号的编制也越来越复杂。虽然我 国有阀门型号编制的统一标准，但已不能完全适应阀门工业发展的需要，逐步 演变出一些行业或单位自己的编号方法。例如，在石油化工行业，石化设计院 为了使装置采用的阀门科学化、规范化以及便于计算机统计，制定了一套阀门 型号编制规定《阀门编码规定》。在《阀门编码规定》中，对阀门类型、端部 连接形式、压力等级、壳体材质、阀杆材质、密封材质、壳体连接的紧固件材质、特殊要求、阀门密封用垫片和填料等项进行了编码规定。 阀门端部连接 阀门端部连接结构及尺寸对于阀门是否正常安装使用至关重要，如果选择不当，易引起安装过程中尺寸或连接机构不匹配，导致阀门无法安装。因此，在选择 阀门时，应特别注意。正确、合适地选择阀门端部连接结构，才能保证阀门顺 利安装使用。 阀门连接端连接形式通常分为：螺纹式、法兰式、焊接式、卡箍及卡套式。 螺纹连接结构 螺纹连接属于可拆卸连接，不宜焊接或需要拆卸的场合大多使用螺纹连接，对于>dn50的螺纹连接可用于没有危险的流体，但其连接不易控制，并且很难在 不损伤构件情况下，施加足够的转矩来拧紧连接接头，所以螺纹连接大多用于 ≤dn50没有危险流体的管道中。螺纹连接分内螺纹连接和外螺纹连接两种， 其机构又分为直管螺纹和锥管螺纹。内螺纹连接通常将阀体端部加工成锥管螺 纹或直管阴螺纹，与其连接的管道加工成锥管螺纹或直管阳螺纹。外螺纹连接 是将阀体端部加工成阳螺纹，便于安装和拆卸螺纹端部的阀门。由于这种连接 可能出现较大的泄漏沟道。如果阀体的材料是可以焊接的，螺纹连接后还可以 进行密封焊。直管螺纹用于一些进行单独密封的地方，直管螺纹会形成机械连接，并且为密封和压缩密封力提供相应的位置；锥管螺纹主要用于工艺生产中，工艺密封是通过锥型螺纹的锁定作用来完成的。
几种常见的管道的密封与衔接形式 卢智诚 （琼州学院化学系海南三亚 572000） 摘要：管道衔接是按照设计的要求，将管子连接成一个严密的系统，满足使用要求。管道材质不同，具体衔接方法、衔接工艺不同；管道的用途不同，其衔接方法、要求不同。管道的衔接方法有：螺纹连接、法兰连接、焊接连接、承插连接、卡套连接、粘接等。 关键词：管道密封衔接聚乙烯焊接 Abstract：Pipeline in accordance with the design requirements of convergence will be linked into a tight tube system, to meet the application requirements. Different pipe materials, concrete convergence methods, convergence processes are different; pipeline for different purposes, their convergence method, different demands. Pipeline convergence method: threaded connection, flange connection, welding connections, socket connections, card sets of connections, bonding and so on. Keyword：pipeline seal connect polytene weld 1.管道球阀密封原理及泄漏分析 1.1.管道球阀密封原理： 在G系列K型阀门上游，密封座圈正向受力面积A 2大于反作用力面积A 1 ，总 的密封负荷为X 1 与加载弹簧的张力之和，在这个合力的作用下，密封紧紧贴合在球体上，从而达到无气泡泄漏的目的。 在G系列K型阀门下游，如果阀体压力为P，密封座圈正向受力面积A4仍然 大于反力受力面积A 3，则密封负荷为X 2 与加载弹簧的张力之和。这说明，在下游 侧，阀体压力高于管道压力时仍然可以使密封紧紧贴合在球体上，实现无泄漏密封。 1.2.球阀的泄漏原因分析及处理措施： 通过对不同厂家固定式管道球阀的结构原理分析研究，发现其密封原理都相同，均利用了“活塞效应”原理，只是密封结构不同。尽管原理相同，但产品质量各不相同。上述各厂家都是在国内外阀门制造行业中享有一定声誉，在相关市场中占有一席之地的阀门制造商。根据近几年各用户的反馈信息，进口阀门可靠性还是显著高于国产阀门(当然价格也昂贵)，主要原因是各制造商对阀门零部件的选材不同，机械加工水平不同。
阀门的执行机构以及选用 【摘要】一种能提供直线或旋转运动的驱动装置，它利用某种驱动能源并在某种控制信号作用下工作，这是对于执行机构最广泛的定义。执行机构使用液体、气体、电力或其它能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用，基本的执行机构用于把阀门驱动至全开或全关的位置。用与控制阀的执行机构能够精确的使阀门走到任何位置。因为越来越多的工厂采用了自动化控制，人工操作被机械或自动化设备所替代，人们要求执行机构能够起到控制系统与阀门机械运动之间的界面作用，更要求执行机构增强工作安全性能和环境保护性能。在本文就阀门的执行机构及其选用做简单的介绍。 【关键词】阀门；执行机构；自动化；选用 前言：随着微电子技术的发展，执行机构变得更加复杂，早期的执行机构只不过是带有位置感应开关的马达齿轮传动装置。如今的执行机构已经具备了更多先进的功能，它们不仅可以打开或关闭阀门而且可以检测阀门与执行机构的工作状态为预测性维护提供各种数据。尽管大部分执行机构都是用于开关阀门，但是如今的执行机构的设计远远超出了简单的开关功能，它们包含了位置感应装置，力矩感应装置，电极保护装置等。任何一种控制阀执行机构都是一种利用能源去驱动阀门的装置。这种装置可能是人力操作的齿轮组，用它去开关阀门，
或者是一种具备复杂控制和测量装置的智能电子部件，用它可实现阀门的连续调节。 一、阀门的执行机构介绍 为了成功的实现过程自动化，最重要的是要确保阀门自身能够满足过程及管道内介质的特殊要求。通常生产过程和工艺介质能够决定阀门的种类，阀芯的类型以及阀内件和阀门的结构和材料。阀门选择好后接下来就要考虑自动化的要求，它们能够使用不同的驱动能源，能够操作各种类型的阀门。 1、首先一种是电动单回转式的执行机构，它与电动多回转执行机构类似但是存在最终输出的是1/4转即90度的运动的差别，这种单回转式执行机构相对来说比较紧凑，甚至可以安装到小尺寸的阀门上，且在运行过程中所需要的电源较小，可以利用电池来实现故障安全操作。同时，新一代电动单回转式执行机构结合了大部分多回转执行机构的复杂功能，使用非侵入式用户友好的操作界面实现参数设定与诊断功能等。 2、在阀门的执行机构中，最常用、最可靠的执行机构类型便是电力驱动的多回转式执行机构。这种执行机构运用原理是使用单相或三相电动机驱动齿轮或蜗轮蜗杆最后驱动阀杆螺母，利用阀杆螺母的转动使阀杆产生运动，最终控制阀门打开或关闭的效果。在运用过程中为了保护阀门不受损坏，安装在在阀门行程的终点的限位开关会切断电机电源，同时当安全力矩被超过时，力矩感应装置也会切断电机电源，
阀门型号编制方法、阀门编号说明 阀门型号通常应表示阀门类型、驱动方式、连接形式、结构特点、公称压力、密封面材料、阀体材料等要素。阀门型号的标准化对阀门的设计、选用、经销，提供了方便。当今阀门的类型和材料种类越来越多，阀门型号的编制也愈来愈复杂。我国虽然有阀门型号编制的统一标准，但逐渐不能适应阀门工业发展的需要。目前，阀门制造厂一般采用统一的编号方法；不能采用统一编号方法的，各生产厂可按自己的情况制订出编号方法。 当阀门还具有其他功能作用或带有其他特异结构时，在阀门类型代号前再加注一个汉语拼音字母，按下表的规定。 二单元：传动方式
安全阀、减压阀、疏水阀、手轮直接连接阀杆操作结构形式的阀门，本代号省略，不表示；对于气动或液动机构操作的阀门：常开式用6K、7K表示；常闭式用6B、7B表示； 防爆电动装置的阀门用9B表示。 三单元：连接型式 四单元：结构型式 阀门结构形式用阿拉伯数字表示，按下表规定。 截止阀、节流阀和柱塞阀结构形式代号 球阀结构形式代号
隔膜阀结构形式代号 止回阀结构形式代号 安全阀结构形式代号 蒸汽疏水阀结构形式代号
排污阀结构形式代号 当密封副的密封面材料不同时，以硬度低的材料代号表示。 六单元：公称压力数值用阿拉伯数字直接表示，它是MPa的10倍 七单元：阀体材料 举例：Z543H-16C 伞齿轮传动法兰连接平板闸阀，公称压力1.6MPa，阀体材料为碳钢 阀门的命名 阀门的名称按传动方式、连接形式、结构形式、衬里材料和类型命名。但下面内容在命名中均予省略： (1) 连接形式中：“法兰”。 (2) 结构形式中： a：闸阀的“明杆”、“弹性”、“刚性”和“单闸板”； b：截止阀和节流阀的“直通式”； c：球阀的“浮动”和“直通式”； d：蝶阀的“垂直板式”； e：隔膜阀的“屋脊式”； f：旋塞阀的“填料”和“直通式”；
气动阀门执行器 由于现在的控制方式和手段越来越多，在实际工业生常和工业控制中，用来控制气动执行机构的方法也很多，常用的有以下几种。 (一)利用PLC来控制的系统 PLC在控制系统中的应用越来越广泛，由于本方案是在OMRON的PLC 上面作的开发，所以以OMRON的PLC来作介绍。 硬件组成：1台计算机，1套PLC(包括CPU，I/O模块，ID212，OC224，AD003模块)，2个继电器，2个电磁阀，1个气动阀门执行器。 其组成原理为：由PC机通过RS-232串口通讯连接OMRON的PLC，对PLC进行编程和监控。PLC的I/O模块分别接入输入、输出信号，其中输入模块连接到阀门上的两个位置传感器，通过PLC的输入模块ID211的指示灯亮的先后顺序来显示阀门的开关状态。输入模块接收两路阀门检测脉冲输入，即脉冲A与脉冲B。在运行状态下，脉冲A输入时指示灯A亮，脉冲B输入时指示灯B亮。输入顺序为AB，表示开阀。输入顺序为BA表示关阀。阀门检测脉冲A和B信号必须部分叠加，否则不能正常检测阀门开度。 通过PLC的输出模块OC225控制两个继电器，继电器具有两组常开常闭输出触点，1组为开阀输出触点，1组为关阀输出触点。开阀时，当阀门开度大于或等于所设阀门限位值时开阀输出触点动作，阀门开度小于所设阀门限位值时开阀输出触点动作，发明开度小于所设阀门限位值时开阀输出触点复位。关阀时，当阀门关到零位且21s内无脉冲输入时关阀输出触点动作；若21s内有脉冲输入，则延时21s关阀输出触点动作。通过继电器的吸合来控制两个电磁阀的开关，电磁阀打开后，便可以控制气动阀门执行器使得阀门做相应的开阀或关阀动作。同时接近传感器把阀门的开关情况再传送到PLC中，并同要求的阀门开度作比较，
阀门的连接形式 法兰连接,对夹连接,对焊连接,螺纹连接,卡套连接,卡箍连接,内自紧连接 整个阀门与管路或设备之间是怎样连接的，这个问题不可忽视，因为阀门的跑、冒、滴、漏现象，绝大部分发生在这里。 1、法兰连接 这是阀门中用得最多的连接形式。按结合面形状又可分为以下几种： 1）光滑式：用于压力不高的阀门。加工比较方便 2）凹凸式：工作压力较高，可使用中硬垫圈 3）榫槽式：可用塑性变形较大的垫圈，在腐蚀性介质中使用较广泛，密封效果较好。 4）梯形槽式：用椭圆形金属环作垫圈，使用于工作压力≥64公斤/平方厘米的阀门，或高温阀门。 5）透镜式：垫圈是透镜形状，用金属制作。用于工作压力≥100公斤/平方厘米的高压阀门，或高温阀门。 6）O形圈式：这是一种较新的法兰连接形式，它是随着各种橡胶O形圈的出现，而发展起来的，它在密封效果上比一般平垫圈可靠。 2、对夹连接 用螺栓直接将阀门及两头管道穿夹在一起的连接形式。 3、对焊连接 4、螺纹连接
这是一种简便的连接方法，常用于小阀门。又分两种情况： 1）直接密封：内外螺纹直接起密封作用。为了确保连接处不漏，往往用铅油、线麻和聚四氟乙烯生料带填充；其中聚四氟乙烯生料带，使用日见广泛；这种材料耐腐蚀性能很好，密封效果极佳，使用和保存方便，拆卸时，可以完整地将其取下，因为它是一层无粘性的薄膜，比铅油、线麻优越得多。 2）间接密封：螺纹旋紧的力量，传递给两平面间的垫圈，让垫圈起密封作用。 5、卡套连接 卡套连接，在我国近年才发展起来，它的连接和密封原理是，当旋紧螺母时，卡套受到压力，使其刃部咬入管子外壁，卡套外锥面又在压力下与接头体内锥面密合，因而能够可靠地防止泄漏。 这种连接形式的优点是： 1）体积小，重量轻，结构简单，拆装容易； 2）连接力强，使用范围广，可耐高压（1000公斤/平方厘米）、高温（650℃）和冲击振动； 3）可以选用多种材料，适合防腐蚀； 4）加工精度要求不高； 5）便于高空安装。 目前，卡套连接形式，已在我国某些小口径阀门产品中采用。 6、卡箍连接 这是一种快速连接方法，它只需两个螺栓，适用于经常拆卸的低压阀门。 7、内自紧连接 以上各种连接形式，都是利用外力来抵消介质压力，实现密封的。下面介绍利用介质压力进行自紧的连接形式。它的密封圈装在内锥体处，跟介质相向的一面成一定角度，介质压力传给内锥体，又传递给密封圈，在一定角度的锥面上，产生两个分力，一个与阀体中心线平行向外，另一个压向阀体内壁。后面这个分力便是自紧力。介质压力愈大，自紧力也
气动阀门执行器的控制方式及工作原理 气动执行器结构 在实际工业生常和工业控制中，用来控制气动执行机构的方法也很多，常用的有以下几种。 (一)基于单片机开发的智能显示仪控制 智能显示仪是用来监测阀门工作状态，并控制阀门执行期工作的仪器，它通过两路位置传感器监视阀门的工作状态，判断阀门是处于开阀还是关阀状态，通过编程记录阀门开关的数字，并且有两路与阀门开度对应的4～20mA输出及两足常开常闭输出触点。通过这些输出信号，控制阀门的开关动作。根据系统的要求，可将智能阀门显示仪从硬件上分为3部分来设计：模拟部分、数字部分、按键/显示部分。 1、模拟电路部分主要包括电源、模拟量输入电路、模拟量输出电路三部分。 电源部分供给整个电路能量，包括模拟电路、数字电路和显示的能源供应。为了实现阀门开读的远程控制，需要将阀门的开度信息传送给其他的控制仪表，同时控制仪表能从远方制定阀门为某一开度，系统需要1路4～20mA的模拟量输入信号和1～2路4～20mA的模拟量输出信号。模拟量输入信号通过A/D转换变成与阀门开度相对应的数字信号后送给数字部分的单片机，在单片机中对它进行滤波处理后就可以输出了。阀门的开度信息通过D/A转换后变成模拟信号输出，用来接显示仪显示阀门开度或连接其他的控制设备。在本设计系统中，所有的数字量数据均采用串行的输入输出方式，为了节省芯片资源和空间，输入的4～20mA 的模拟量在转化为数字量时，采用已有的4路DA芯片与单片机的系统资源相结合作8位的AD使用。
2、数字电路部分主要包括：单片机、掉电保护、两路监测脉冲输入信号、两路常开常闭转换触点输出。 在设计方案中选用目前普遍使用的51系列单片机AT89C4051。AT89C4051是一款低电压、高性能的CMOS8位微控制器，它具有4K字节的可擦除、可重复编程的只读闪存。通过在单芯片内复合一个多功能的8位CPU闪存，在性能、指令设定和引脚上与80C51和80C52完全兼容。 考虑到在系统掉电或重新启动时，需要保持先前在仪表中设置的一些阀门参数，而单片机中的数据存储器不具备掉电存储功能，所以在片外扩展了一个具有掉电保存功能的芯片X5045。X5045是一种集看门狗、电源监控和串行EEPROM3种功能于一身的可编程电路，这种组合设计可以减少电路对电路板空间的需求，X5045中的看门狗为系统提供了保护，当系统发送故障而超过设定时间时，电路中的看门狗将通过RESET信号向CPU作反应。X5045提供了三个时间值供用户选择使用。它所具有的电压监控功能还可以保护系统免受低电压的影响，当电源电压降到允许范围以下时，系统将复位，直到电源电压返回到稳定值为止。X5045的存储器与CPU可通过串行通信方式接口。共4069位，可以按512×8个字节来放置数据。 X5045的管脚排列，它共有8个引脚，各个引脚的功能如下： CS：电路选择端，低电平有效； SO：串行数据输出端； SI：串行数据输入端； SCK：串行时钟输出端； WP：写保护输入端，低电平有效； RESET：复位输出端； Vcc：电源端； Vss：接地端。 INA为输入信号，是由光电传感器采集到的阀门脉冲信号(<10mA)。该信号经旁路电容滤波后送入光耦，转换成了输出的OUT电压信号送入单片机。输出的电压可直接进入单片机的I/O口。在控制中，要求A、B两路脉冲都接收到的时候，才认为是由信号输入，AB为正转，BA为反转。只有一路信号输入时不计数。 两路常开、常闭转换触点输出。用来连接电磁阀，通过控制电磁阀的吸合来控制气动执行机构作相应的开阀或关阀动作。 3、显示部分主要包括：单片机、4位LED显示、3只状态指示灯(自动、正转、反转)、3
一、阀门型号编制方法、阀门编号说明 阀门型号通常应表示阀门类型、驱动方式、连接形式、结构特点、公称压力、密封面材料、阀体材料等要素。阀门型号的标准化对阀门的设计、选用、经销，提供了方便。当今阀门的类型和材料种类越来越多，阀门型号的编制也愈来愈复杂。我国虽然有阀门型号编制的统一标准，但逐渐不能适应阀门工业发展的需要。目前，阀门制造厂一般采用统一的编号方法；不能采用统一编号方法的，各生产厂可按自己的情况制订出编号方法。 母，按下表的规定。 第二功能作用名称代号第二功能作用名称代号保温型 B 排渣型P 低温型D a快速型Q 防火型 F （阀杆密封）波纹管型W 缓闭型H —— a 低温型指允许使用温度低于-46℃以下的阀门。 对于气动或液动机构操作的阀门：常开式用6K、7K表示；常闭式用6B、7B表示； 防爆电动装置的阀门用9B表示。 三单元：连接型式 类 型 安全 阀 蝶 阀 隔膜 阀 止回 阀 底阀 截止 阀 节流 阀 排污 阀 球 阀 疏水阀 柱塞 阀 旋塞 阀 减压 阀 闸 阀 代 号 A D G H J L P Q S U X Y Z 传动 方式 电磁动电磁-液动电-液动蜗轮正齿轮伞齿轮气动液动气-液动电动 手柄 手轮 代号0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 无代号
四单元：结构型式 阀门结构形式用阿拉伯数字表示，按下表规定。闸阀结构形式代号 截止阀、节流阀和柱塞阀结构形式代号 球阀结构形式代号 蝶阀结构形式代号
隔膜阀结构形式代号 旋塞阀结构形式代号 止回阀结构形式代号 安全阀结构形式代号 减压阀结构形式代号
蒸汽疏水阀结构形式代号 排污阀结构形式代号 五单元：密封副材料 六单元：公称压力数值用阿拉伯数字直接表示，它是MPa的10倍 举例：Z543H-16C 伞齿轮传动法兰连接平板闸阀，公称压力1.6MPa，阀体材料为碳钢 阀门的命名 阀门的名称按传动方式、连接形式、结构形式、衬里材料和类型命名。但下面内容在命名中均予省略： (1) 连接形式中：“法兰”。
气动阀门执行器的控制方式 由于现在的控制方式和手段越来越多，在实际工业生常和工业控制中，用来控制气动执行机构的方法也很多，常用的有以下几种。 （一）基于单片机开发的智能显示仪控制 智能显示仪是用来监测阀门工作状态，并控制阀门执行期工作的仪器，它通过两路位置传感器监视阀门的工作状态，判断阀门是处于开阀还是关阀状态，通过编程记录阀门开关的数字，并且有两路与阀门开度对应的4～20mA输出及两足常开常闭输出触点。通过这些输出信号，控制阀门的开关动作。根据系统的要求，可将智能阀门显示仪从硬件上分为3部分来设计：模拟部分、数字部分、按键/显示部分。 1、模拟电路部分主要包括电源、模拟量输入电路、模拟量输出电路三部分。 电源部分供给整个电路能量，包括模拟电路、数字电路和显示的能源供应。为了实现阀门开读的远程控制，需要将阀门的开度信息传送给其他的控制仪表，同时控制仪表能从远方制定阀门为某一开度，系统需要1路4～20mA的模拟量输入信号和1～2路4～20mA的模拟量输出信号。模拟量输入信号通过A/D转换变成与阀门开度相对应的数字信号后送给数字部分的单片机，在单片机中对它进行滤波处理后就可以输出了。阀门的开度信息通过D/A转换后变成模拟信号输出，用来接显示仪显示阀门开度或连接其他的控制设备。在本设计系统中，所有的数字量数据均采用串行的输入输出方式，为了节省芯片资源和空间，输入的4～20mA的模拟量在转化为数字量时，采用已有的4路DA芯片与单片机的系统资源相结合作8位的AD使用。
2、数字电路部分主要包括：单片机、掉电保护、两路监测脉冲输入信号、两路常开常闭转换触点输出。 在设计方案中选用目前普遍使用的51系列单片机AT89C4051。AT89C405 1是一款低电压、高性能的CMOS8位微控制器，它具有4K字节的可擦除、可重复编程的只读闪存。通过在单芯片内复合一个多功能的8位CPU闪存，在性能、指令设定和引脚上与80C51和80C52完全兼容。 考虑到在系统掉电或重新启动时，需要保持先前在仪表中设置的一些阀门参数，而单片机中的数据存储器不具备掉电存储功能，所以在片外扩展了一个具有掉电保存功能的芯片X5045。X5045是一种集看门狗、电源监控和串行EEPROM3种功能于一身的可编程电路，这种组合设计可以减少电路对电路板空间的需求，X5 045中的看门狗为系统提供了保护，当系统发送故障而超过设定时间时，电路中的看门狗将通过RESET信号向CPU作反应。X5045提供了三个时间值供用户选择使用。它所具有的电压监控功能还可以保护系统免受低电压的影响，当电源电压降到允许范围以下时，系统将复位，直到电源电压返回到稳定值为止。X5045的存储器与CPU可通过串行通信方式接口。共4069位，可以按512×8个字节来放置数据。 X5045的管脚排列如图1所示，它共有8个引脚，各个引脚的功能如下： CS：电路选择端，低电平有效； SO：串行数据输出端； SI：串行数据输入端； SCK：串行时钟输出端；
表3.0.1 管道图例 序号名称图例备注 1 生活给水管 2 热水给水管 3 热水回水管 4 中水给水管 5 循环给水管 6 循环回水管 7 热媒给水管 8 热媒回水管 9 蒸汽管 10 凝结水管 11 废水管可与中水源水管合用 12 压力废水管 13 通气管 14 污水管 15 压力污水管 16 雨水管 17 压力雨水管 18 膨胀管 19 保温管 20 多孔管 21 地沟管 22 防护套管 23 管道立管X：管道类别L：立管 1：编号 24 伴热管 25 空调凝结水管
26 排水明沟 27 排水暗沟 注：分区管道用加注角标方式表示：如J1、J2、RJ1、RJ2……。 3.0.2管道附件的图例宜符合表3.0.2的要求。 表3.0.2 管道附件 序号名称图例备注 1 套管伸缩器 2 方形伸缩器 3 刚性防水套管 4 柔性防水套管 5 波纹管 6 可曲挠橡胶接头 7 管道固定支架 8 管道滑动支架 9 立管检查口 10 清扫口
11 通气帽 12 雨水斗 13 排水漏斗 14 圆形地漏通用。如为无水封，地漏应加存水 弯 15 方形地漏 16 自动冲洗水箱 17 挡墩 18 减压孔板 19 Y形除污器 20 毛发聚集器 21 防回流污染止回阀 22 吸气阀 3.0.3管道连接的图例宜符合表3.0.3的要求。 表3.0.3 管道连接 序号名称图例备注 1 法兰连接
2 承插连接 3 活接头 4 管堵 5 法兰堵盖 6 弯折管表示管道向后及向下弯 转90° 7 三通连接 8 四通连接 9 盲板 10 管道丁字上接 11 管道丁字下接 12 管道交叉在下方和后面的管道应 断开 3.0.4管件的图例宜符合表3.0.4的要求。 表3.0.4 管件 序号名称图例备注 1 偏心异径管 2 异径管 3 乙字管 4 喇叭口 5 转动接头
使用执行器时，先确定阀门的扭矩，考虑管道介质;水蒸气或非润滑的介质增加25‰安全值;非润滑的干气介质增加60‰安全值;非润滑用气体输送的颗粒粉料介质增 加100‰安全值;对于清洁、无摩擦的润滑介质增加20‰安全值，然后根据气源或液源工作压力，查找双作用式或单作用式扭矩表，可得到准确的执行器型号。 阀门执行器的选用与安装 使用执行器时，先确定阀门的扭矩，考虑管道介质;水蒸气或非润滑的介质增加25‰安全值;非润滑的干气介质增加60‰安全值;非润滑用气体输送的颗粒粉料介质增加100‰安全值;对于清洁、无摩擦的润滑介质增加20‰安全值，然后根据气源或液源工作压力，查找双作用式或单作用式扭矩表，可得到准确的执行器型号。 执行器与阀门安装精度是否正确，直接影响执行器安全操作和使用寿命。合理安装是保证执行器转轴与阀杆的同轴度。执行器与阀门装配之前，应对阀门扭矩测定，不应超出所要求扭矩。装配后，执行器和阀门同时试验，对阀门加压于额定密封压力，执行器以气源压力为0.4～0.8MPa或按用户需要的气源或液源压力，对执行器的两个进气口进行换进气，观察阀门和液动阀门的开启和关闭情况，不应有停顿、爬行现象，应开关灵活旋转，并要进行多次反复试验。安装有电磁阀的气动执行器，调试时应行用手动装置时行(电磁阀上的红色按扭)调试，然后再通电调试。当采用手动机构操作时，应先断掉气源或液源，然后调试气动或液动机构。当采用气源操作时，应先将手机构的蜗轮与蜗杆脱开，即将小手柄轨到自动位置。 执行器为现场仪表，应定期进行维护和保养。执行器气源或液源应保持干燥、清洁，定期对与执行器相应配合使用的空气过滤器进行放水、排污，以免进入电磁阀和执行器，影响正常工作。在正常使用情况下，应每六个月检验一次，每年检修一次。
进口阀门电动执行器 作为电动阀门的动力装置，直接影响着电动阀门的使用性能。作为电站自动控制的终端环节之一，电动阀门在电站中起着至关重要的作用，因而，阀门电动执行器的选择好坏将直接影响整个电厂的可靠性、安全性、经济性，甚至事关机组能否正常运行。电动执行器按其操作方式，分为迥转、直行程和角行程3种。以下就电站阀门电动执行器的选型谈一谈笔者的看法。 根据所选阀门的使用的工况条件确定电动执行器是调节型的还是开关型的。我们知道通常情况下，电动调节阀采用的执行器多为调节型的;电动闸阀、截止阀等采用的执行器多为开关型的。但是阀门的类型并不是电动执行器选型的唯一决定因素，当我们在为一个电动阀门选择使用调节型还是开关型电动执行器时，该阀门在单位时间的使用频率决定了应该选择哪种电动执行器。例如，对采用远方手动操作控制的调节阀来说法，亦可以采用开关型的电动执行器。过去，电动执行器被严格地分为开关型电动装置和调节型的电动执行机构，因此我国至今仍有相应的国家标准对该类产品有着严格的定义和要求。但随着大量引进型、进口电动执行器进入市场以来，以及自动化水平的不断提高，电动执行器不断的向标准化，模块化、智能化转变，目前市场上的电动执行器主要有开关型电动执行器和调节型电动执行器。开关型电动执行器是过去常用的产品，如常州电站辅机厂的ZB系列、扬州电力修造厂的DZW 系列，均采用15 min短时工作制，每h允许启动频率通常为'100次，
主要适用于要求不高，动作不频繁的两位制阀门上，由于它具有功率大、成本低、可靠性较好的优势，至今仍在电厂大量使用。近几年来，部分厂家也在老产品的基础上，相继延伸开发出一体化的电动装置，并根据需要能提供4～2O mA反馈电流信号，如常州电站辅机厂的ZB一体化系列等。尽管相对于老产品其价格有所提高，但为电厂提供了更多类型调节阀电动执行器。 由于过去调节阀仅起调节作用，其前常设有截止阀，所以通常对调节阀的泄漏等级要求并不高，故为减少阀门动作需要的力矩采用平衡式结构，限于当时电动执行器的设计制造水平，因此调节型电动执行器通常为小功率的电动执行器。如自动化仪表十一厂的DKZ系列等。但随着对调节阀要求的不断提高，以及电站设计向大容量、高参数发展，原有的电动执行器功率已经不能满足要求，调节型电动执行器也逐渐开始采用大功率产品。主要品种为进口或采用引进技术设计制造，如扬州电力修造厂引进德国西门子SIPOS3技术生产的2SA35系列调节型电动执行器，上海自动化仪表十一厂引进英国ROTORK公司技术生产的M 系列调节型电动执行器，以及德国SIPOS公司(原属西门子公司)生产的SIPO$55系列，英国ROTORK 公司的IQM 系列调节型电动执行器等。这些产品通常采用$4/$5工作制式，能满足电动执行器每h动作1 200次的要求。具有自动化程度高、可靠性好、速度快、功能多、控制精度高等优点，是目前电厂调节型电动执行器的主导产品。与上述调节型电动执行器相对应，各进口或采用引进技术生产的厂家同时拥有它们的对应的开关型电动执行器，如扬州电力修造厂的2SA30系列，上海自动化仪表的A系列，以及德国SIPOS公司的SIPOS50系列，英国RoToRK公司的IQ系列开关型电动执行器等。这些产品也采用15 rain短时工作制，但能满足电动执行器每h启动600次的要求。它们也同时拥有自动化程度较高、可靠性好、功能多、控制精度较高等优点，但成本可大幅下降，同时也是目前电厂开关型电动执行器的主导产品。值得注意的是，目前国内很多进口电动执行器的代理商采用在开关型电动执行器上添加控制单元，使之由原来的开环控制转换为闭环控制，在控制部分上达到与调节型电动执行器完全一致，并作为调节型电动执行器销售。 我们对进口开关型电动执行器与调节型电动执行器作了个比较： (1)电机功率相同情况下调节型电动执行器输出力矩小于开关型电动执行器。 (2)加工精度及定位精度调节型电动执行器大于开关型电动执行器。 (3)连续工作时间调节型电动执行器大于开关型电动执行器。 鉴于上述原因，以及国外厂家在价格定位上的不同，开关型电动执行器的价格要远小于调节型，采用这种经过改进的开关型电动执行器作为调节型电动执行器使
工艺管道阀门安装 一.安装程序 二.材料验收 1.全部管子进行外观检查，其表面无裂纹、结疤、麻点、夹杂物、折皱、重皮、划痕、严重锈蚀等缺陷。对玻璃钢复合管不能有压碎、断裂、番痕等现象 2.各种材质与规格的管子按规范规定进行检查，检查直径、壁厚、弯曲度等，均符合材料标准的规定。
3.全部阀门做外观检查，检查项目包括: 1）阀门型号、规格、铭牌、编号、压力等级、材质标注符合图纸设计要求。 2）外部和密见的表面，螺纹、密封面无损伤、锈蚀现象，铸造阀体无砂眼、 缩孔、气孔、裂纹等有害性缺陷，锻体阀件无裂纹、折皱、重皮、锈蚀、凹陷等 3)该批阀门到现场后，根据该批的同一制造厂、同一规格、同一型号按比 例进行抽查强度试验和严密性试验。 三.材料存放 1.根据本工程工艺管道材质的区别，各种材质的管道均分开堆放，碳钢管允许露天存放，但要垫平道木和盖篷布，所有阀门要检查两端口封闭状况，小型管件和阀门要放在货架上。 2.所有存放的材料均要作出明显标识，注明规格、材质、合格证号、数量等内容。 3.焊材的存放 1)现场设立焊条二级库，有专人看管，库内装有性能良好的去湿机、
通风机、干（湿）温度计及焊条烘烤设备，并挂有产品合格证和校验合格证。 2）焊条严格按规范要求分类，按规格摆放整齐，挂标识。 3）焊条库建立一套完整的焊条保管、发放制度。 4.管子加工 所有管子按单线图下料，进行钢号移植。各种材质的管道预制时分开进行，预制完毕要作好标记。 5.切割 1）碳钢管道可采用氧乙块焰或用机械（砂轮切割机）切割下料2）切割后的坡口要平整，坡口表面要清理干净，碳钢管用锉刀和砂轮机清 2.坡口的制备及管子的组对 1）焊接坡口采用V型坡口。 2）对焊壁厚相同的管子、管件时，其内壁要做到平齐，内壁错边量符合规范规定。 3）对焊壁厚不同的管子、管件时，如果厚度差在外表面大于3mm 或在内表面大于1.5mm时，按下图修整较厚的管端，在修整较厚的管端，修理的和非修整件之间，修整坡度小于300。
一: 西门子执行器关断力： 电动执行器SQX系列-------------------- 700 N SQS81系列-------------------- 300 N SQS35，SQS65系列------------------------- 400 N 液压执行器SKD系列-------------------- 1000 N SKB系列-------------------- 2800 N SKC系列-------------------- 2800 N 二阀门与执行器配合选型： VVG41&VXG41系列阀门（DN15—DN50）在等于和小于DN50可选用SQX系列执行器。 VVG44&VXG44系列阀门（DN15—DN40）在等于和小于DN50可选用SQS系列执行器。 VVF31&VXF31系列阀门在等于和小于DN80可选用SQX系列，SKD系列，SKB系列执 行器，在大于DN80（即DN100—DN150）可选用SKC系列执行器。 VVF41&VXF41 系列阀门在等于和小于DN50可选用SQX系列，SKD系列，SKB系列执 行器，在大于DN50（即DN65—DN150）可选用SKC系列执行器。 VVF45.50选用SKB系列执行器，在大于DN50（即DN65—DN150）可选用SKC系列执行 器。 VVF52系列阀门（DN15—DN40）可选用SQX系列，SKD系列，SKB系列执行器。 VVF61&VXF61 系列阀门在等于和小于DN25可选用SKD系列，DN40和DN50选用SKB 系列执行器，等于和大于DN50（即DN65—DN150）可选用SKC 系列执行器。 备注：在关断力对比中由弱到强分别是SQS----SQX----SKD----SKB----SKC，因此在可以选 多种型号执行器时，作保守一点稍微选高一点，在临界阀门口径上 尤其是这样。并且随着管道压力增高，蒸汽压力增高，蒸汽温度升 高，执行器要选得保守一点，选高关断力的。
阀门的连接方式选用阀门的连接方式一共有三种： 第一种：螺纹连接阀门 这种连接通常是将阀门进出端部加工成锥管或直管螺纹，可使其连接到锥管螺纹接头或管路上。由于这种连接可能出现较大的泄漏沟道，故可用密封剂、密封胶带或填料来堵塞这些沟道。如果阀体的材料是可以焊接的，但膨胀系数差异很大，或者工作温度的变化幅度范围较大，螺纹连接部必须进行蜜封焊。 螺纹连接的阀门主要是公称通经在50mm以下的阀门。如果通径尺寸过大，连接部的安装和密封十分困难。 为了便于安装和拆卸螺纹连接的阀门，在管路系统的适当位置上可用管接头。公称通径在50mm以下的阀门可使用管套节作为管接头，管套节的螺纹将连接的两部分连接在一起。 第二种法兰连接阀门 法兰连接的阀门，其安装和拆卸都比较方便。但是比螺纹连接的阀门笨重，相应价格也价高。故它适用于各种通径和压力的管道连接。但是，当温度超过350度时，由于螺栓、垫片和法兰一变松弛，也明显地降低螺栓的负荷，对受力很大的法兰连接可能产生泄漏。 第三种焊接连接阀门 这种连接适用于各种压力和温度，在较荷刻的条件下使用时，比法兰连接更为可靠。但是焊接连接的阀门拆卸和重新安装都比较困难，所以它的使用限于通常能长期可靠地运行，或使用条件荷刻、温度较
高的场合。如火力发电站、核能工程、乙烯工程的管道上。 公称通径在50mm以下的焊接阀门通常具有焊接插口来承接荷平面端的管道。由于承插焊接在插口与管道间形成缝隙，因而有可能使缝隙受到某些介质的腐蚀，同时管道的振动会使连接部位疲劳，因此承插焊接的使用受到一定的限制。 在公称直径较大，使用条件荷刻，温度较高的场合，阀体常采用坡口对焊接，同时，对焊接缝有原格要求，必须选用技术过硬的焊工完成此项工作。
第六章执行器 基本要求 1.掌握控制阀的流量特性的意义，了解串联管道中阻力比：和并联管道中分流比z对流量特性的影响。 2.了解气动薄膜控制阀的基本结构、主要类型及使用场合。 3.理解气动执行器的气开、气关型式及其选择原则。 4.了解电气转换器及电一气阀门定位器的用途及工作原理。 5.了解电动执行器的基本原理。 问题解答 1.气动执行器主要由哪两部分组成各起什么作用 答气动执行器由执行机构和控制机构（阀）两部分组成。执行机构是执行器的推动装置，它根据控制信号（由控制器来）压力的大小产生相应的推力，推动控制机构动作，所以它是将信号压力的大小转换为阀杆位移的装置。控制机构是指控制阀，它是执行器的控制部分，它直接与被控介质接触，控制流体的流量，所以它是将阀杆的位移转换为流过阀的流量的装置。 2.气动执行机构主要有哪几种结构形式各有什么特点 答气动执行机构主要有薄膜式和活塞式两种结构形式。 薄膜式执行机构的结构简单、价格便宜、维修方便、应用最为广泛。它可以用作一般控制阀的推动装置，组成气动薄膜式执行器，习惯上称为气动薄膜控制阀。 气动活塞式执行机构的特点是推力大，主要适用于大口径、高压降的控制阀或蝶阀的推动装置。 除薄膜式和活塞式执行机构外，还有长行程执行机构，它的行程长、转矩大，适用于输出转角(0°～90°）和力矩的场合，如用于蝶阀或风门的推动装置。 3.控制阀的结构形式主要有哪些各有什么特点主要使用在什么场合 答简单列表说明如下：
4.控制阀的流量特性是指什么 答 控制阀的流量特性是指被控介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度（或相对位移）之间的关系，即 )(max L l f Q Q 式中相对流量若m ax Q Q 是控制阀某一开度时的流量Q 与全开时的流量Q max 之比。相对开度L l 是控制阀某一开度时的阀杆行程l 与阀杆全行程L 之比。 5.何为控制阀理想流量特性和工作流量特性 答 阀前后压差保持不变时的流量特性称为理想流量特性；在实际使用过程中，阀前后 的压差会随阀的开度变化而变化，此时的流量特性称为工作流量特性。 6.何为直线流量特性试写出直线流量特性控制阀的相对流量与相对开度之间的关系式。 答 直线流量特性是指控制阀的相对流量与相对开度成直线关系，即单位位移变化所引 起的流量变化是常数，即
阀门执行器的基本术语汇总大全 执行器基本术语 1执行器「终端控制元件]Final control ling element 控制系统正向通路中直接改变操纵变量的仪表，由执行机构和调节机构组成。 2控制阀[调节阀]control valve 过程控制系统中用动力操作去改变流体流1t的装置，由执行机构和阀组成，执行机构按照控制信号改变阀内截派件的位置。 3电磁阀solenoid valve 利用线圈通电激磁产生的电磁力来驱动阀芯开关的阀。 4自力式调节阀self-operated regulator,self-actuatede rgulator 无籍外部动力，只依靠被控流体的能夏自行操作并保持被控变量恒定的闷。5调节机构correcting element 由执行机构驱动，直接改变操纵变量的机构。 6阀valve 内含控制流体流量用的截流件的压力密封壳体组件。 7执行机构actuator 将控制信号转换成相应的动作以控制闷内截流件的位置或其他调节机构的装置。信号或驱动力可为气动、电动、液动的或此三者的任惫组合。 8气动执行机构pneumatic actuator 利用有压气体作为动力源的执行机构。 9电动执行机构electric actuator 利用电作为动力源的执行机构。 10液动执行机构hydraulic actuator 利用有压液体作为动力源的执行机构。 11电液执行机构electro一hydraulic actuator 接受电信号并利用有压液体作为动力源的执行机构 12执行机构动力部件actuator powertout 执行机构中能将流体、电、热或机械的能量转换成输出杆的动作并立生输出力或转矩的部件 13执行机构输出杆actuator stem 又称执行机构推杆。 执行机构中传递动力部件的直线动作和输出力的零件。 14执行机构输出轴actuator shaft 执行机构中传递动力部件的转角动作和抽出转矩的零件: 15支架yoke 刚性连接执行机构动力部件和阀的零件。 16连接端end connection 阀体上用来对工艺管道进行密封连接的结构。 17法兰连接端flange ends