调节阀基本知识
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调节阀的工作原理调节阀是一种常见的工业控制元件,广泛应用于各种工业领域。
它的主要作用是通过调节介质流量和压力来控制系统的工作状态,以达到稳定和控制过程的目的。
在本文中,将详细介绍调节阀的工作原理。
一、调节阀的基本组成调节阀主要由阀体、阀芯、阀座、执行机构和配套的控制系统组成。
1. 阀体:阀体是调节阀的主要组成部分,通常由铸铁、不锈钢等材料制成。
它负责连接管道和控制介质的流动。
2. 阀芯:阀芯是调节阀的关键部件,它通过上下移动来调节介质的流量。
阀芯通常由金属材料制成,表面涂有耐磨涂层以提高使用寿命。
3. 阀座:阀座是阀芯的配套部件,负责与阀芯配合,控制介质的流动。
阀座通常由耐磨材料制成,以确保密封性能。
4. 执行机构:执行机构是调节阀的动力来源,通常由电动执行器、气动执行器或液压执行器组成。
执行机构根据控制系统的信号,驱动阀芯的运动,实现介质的调节。
5. 控制系统:控制系统是调节阀的大脑,负责接收信号、处理信号并输出控制命令。
控制系统通常由传感器、控制器和执行机构组成。
二、调节阀的工作原理调节阀的工作原理可以简单概括为:通过改变阀芯的位置,调节介质的流量和压力。
1. 开启状态:当调节阀处于开启状态时,阀芯与阀座之间的间隙较大,介质可以自由流动。
执行机构通过控制系统的信号,使阀芯上升,打开阀门。
2. 关闭状态:当调节阀处于关闭状态时,阀芯与阀座之间的间隙较小,介质无法通过。
执行机构通过控制系统的信号,使阀芯下降,关闭阀门。
3. 调节状态:当调节阀处于调节状态时,阀芯的位置处于开启和关闭之间,介质的流量和压力可以根据阀芯位置的变化而调节。
执行机构通过控制系统的信号,使阀芯上下移动,调节阀门的开度。
调节阀的工作原理基于流体力学原理,主要包括压力平衡原理和流量平衡原理。
1. 压力平衡原理:调节阀的阀芯和阀座之间的压力差是控制介质流量的关键。
当阀芯升起时,阀座上方的压力降低,下方的压力增加,介质开始流动;当阀芯下降时,阀座上方的压力增加,下方的压力降低,介质停止流动。
流量系数的区分
都为无单位系数,如果推敲,Kv的单位应改为㎡,但一般按无单位算。
流量系数:是指单位时间内、在测试条件中管道保持恒定的压力,管道介质流经阀门的体积流量,或是质量流量。
即阀门的最大流通能力。
额定流量系数:
(国内Kv)在控制阀全开,阀两端压差为0.1MPa,介质密度为1g/cm3时,流经控制阀的介质流量数,以m³/h为单位。
(西方Cv)当调节阀全开,阀两端压差ΔP为1磅/英寸²,介质为60℉清水时每分钟流经调节阀的流量数,以加仑/分计。
相对流量系数:指定行程时流量系数与额定行程的流量系数之间的比例。
临界温度和临界压力
因为任何气体在一点温度和压力下都可以液化,温度越高,液化所需要的压力也越高,但是当温度超过某一数值时,即使在增加多大的压力也不能液化,这个温度叫临界温度,在这一温度下最低的压力就叫做临界压力。
常用调节阀知识图解1.薄膜执行机构2.带阀门定位器的活塞式执行机构3.碟阀:蝶阀的阀瓣是圆盘, 围绕阀座内的一个轴旋转, 旋角的大小, 便是阀门的开闭度。
优点:轻巧、结构简单、比其他阀门要节省材料、开闭迅速,切断和节流都能用, 流体阻力小, 操作省力,可以做成很大口径。
应用:蝶阀在热水管路得到广泛的使用。
能够使用蝶阀的地方, 最好不要使用闸阀, 因为蝶阀比闸阀经济, 而且调节性好。
4.隔膜阀:隔膜阀是利用阀杆将弹性体薄膜紧压在阀座上用来隔断气路。
转动手轮可带动阀杆上、下移动,使隔膜离开阀座打开阀门或使隔膜紧压在阀座上关闭阀门。
应用场合:一是超纯水,超纯水要求流通管路内没有死角;二是有杂质的污水,溶液等,液体内有颗粒球阀容易磨损出现内漏,隔膜阀上下闭合极大的避免这个问题,长期使用后还可以更换隔膜片。
通常,使用条件或要求密封性能严格、泥浆介质、磨损、轻型结构、低压截止(压差小)、向大气少量渗漏、磨蚀性的介质时,推荐选用隔膜阀。
在双位调节、节流、调节、通道缩口、低噪声、有气穴和汽化现象、操纵转矩小的场合,可以选用隔膜阀。
在高温介质、高压介质、高压截止(压差大)、启闭动作快、结构长度短的条件下,不选用隔膜阀。
5.活塞执行机构6.角型阀角型阀:阀体为直角形,阀体内有一个阀座和密封面,一般为底进侧出。
优点:结构简单,密封效果好。
具有自洁净功能,阀体内不易存积污物,不宜堵塞,适用于控制高粘度介质,高压差以及含有悬浮物和颗粒物的介质。
缺点:容易发生阀芯振荡不稳定的现象。
7.气动薄膜调节阀:气动薄膜式执行机构有正作用和反作用。
正作用:当压力增大时,阀杆向下动作,压力是通入波纹膜片上方的薄膜气室。
反作用:当压力增大时,阀杆向上动作,压力是通入波纹膜片下方的薄膜气室。
8.气动活塞式执行机构9.三通阀阀体有三个接管口,适用于三个方向流体的管路控制系统,大多用于热交换器的温度调节、配比调节和旁路调节。
在使用中应注意流体温差不宜过大,通常小于是150℃,否则会使三通阀产生较大应力,否则会使三通阀产生较大应力而引起变形,造成连接处泄漏或损坏。