调节阀基础知识
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调节阀基础知识(总4页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--驱动部分与定位器一、调节阀有的教材称为控制阀,它是自动化仪表完成控制作用的主要部件之一,是自动控制系统四大部分中最后的一环——执行器的一种。
(四大部分是被测对象;测量和变送元件;调节器;执行器。
)调节阀是比例执行器,也可称为模拟执行器。
(相对的是两位执行器,即通常说的开关阀)调节阀可简单地认为是一个可变节流孔道。
随着节调节阀开度的改变,流经调节阀的流体(液体或气体)的流速、流量就发生响应的改变,使操作条件达到工艺控制的要求。
二、定位器比例式执行器(模拟执行器)一般都设有定位器。
定位器接受两个信号,一是由调节器送来的调节信号,二是执行器的位置信号。
定位器对两者进行比较处理,控制动力系统(液压、气压、电动机)调整执行器的动作,直到执行器的位置信号符合调节信号的要求。
定位器可以输出执行器的位置信号。
三、调节阀的驱动部分与定位器调节阀根据驱动形式可以分为:液压(液力传动,油压)调节阀;气动调节阀;电动调节阀三种。
下面分别进行介绍。
1.液压调节阀与定位器液压调节阀是以液压油作为驱动力的调节阀。
2PE装置的PV205又称赖斯阀,是一个比较典型的液压调节阀,它由20Kpa压力的液压油作为驱动力,由油缸内活塞的移动来控制阀门开度。
赖斯阀的定位器通过阀杆尾部的铁心与感应线圈的相对位移,经专门的卡板来反馈阀门开度,控制内部的油路系统对油缸内活塞的进退进行精确操控,赖斯阀的定位器有两个作用,一是控制阀门精确到位,二是输出阀位指示信号。
在控制室仪表柜内,定位器有零位和行程的调整旋钮可进行阀位的精确调整。
赖斯阀是一个精度很高的调节阀,达到了级,即阀门的开度可以灵敏到%,阀芯的动作只有,约是头发丝粗细的1/4。
(简介精度的概念:1级精度的误差是1%,数字越小精度越高。
通常装置现场使用的压力表、温度计是级的,仪表调试压力表用的精密压力表是级。
调节阀的基本常识点击次数:54 发布时间:2008年6月11日一、调节阀的选型A、调节阀选型的重要性调节阀是自控系统中的执行器,它的应用质量直接反应在系统的调节品质上。
作为过程控制中的终端元件,人们对它的重要性较过去有了更新的认识。
调节阀应用的好坏,除产品自身质量、用户是否正确安装、使用、维护外,正确地计算、选型十分重要。
由于计算选型的失误,造成系统开开停停,有的甚至无法投用,所以对于用户及系统设计人员应该认识阀在现场的重要性,必须对调节阀的选型引起足够的重视。
B、调节阀选型的原则1、根据工艺条件,选择合适的结构形式和材料。
2、根据工艺对象的特点,选择调节阀的流量特性。
3、根据工艺操作参数,选择合适的调节阀口径尺寸。
4、根据工艺过程的要求,选择所需要的辅助装置。
5、合理选择执行机构。
执行机构的响应速度应能满足工艺对控制行程时间的要求:所选用的调节阀执行机构应能满面足阀门行程和工艺对泄露量等级的要求。
在某些场合,如选用压力调节阀包括放空阀,应考虑实际可能的压差进行适当的放大,即要求执行机构能提供较大的作用力。
否则,可能当工艺上出现异常情况时,调节阀前后的实际压差较大,会发生关不上或打不开的危险。
二、调节阀的附件在生产过程中,控制系统对阀门提出各式各样的特殊要求,因此,调节阀必须配用各种附属装置简称附件来满足生产过程的需要。
调节阀的附件包括:1、阀门定位器用于改善调节阀调节性能的工作特性,实现正确定位。
2、阀位开关显示阀门的上下限行程的工作位置。
3、气动保位阀当调节阀的气源发生故障时,保持阀门处于气源发生故障前的开度位置。
4、电磁阀实现气路的电磁切换,保证阀门在电源故障时阀门处于所希望的安全开度位置。
5、手轮机构当控制系统的控制器发生故障时,可切换到手动方式操作阀门。
6、气动继动器使执行机构的动作加速,减少传输时间。
7、空气过滤减压器用于净化气源、调节气压。
8、储气罐保证当气源故障时,使无弹簧的气缸工活塞执行机构能够将调节阀动作到故障安全位置。
调节阀介绍及日常维修调节阀是工业控制系统中常见的一种控制元件,它被用来调节流体流量、压力以及温度,以确保系统能够稳定运行并满足工艺要求。
在日常维护过程中,对调节阀进行正确的维修和保养,不仅可以延长其使用寿命,还能够提高其控制性能。
一、调节阀的基本结构和工作原理调节阀由阀体、阀瓣(或阀门)、阀座、执行机构、定位器等部件组成。
工作时,通过执行机构与控制系统连接,按照控制信号调节阀瓣的开闭程度,从而控制流体的流量或压力。
调节阀的工作原理主要有两种,分别是直角旋转机构和直线推动机构。
直角旋转机构主要通过旋转阀瓣来调节流体的流量或压力,常见的有旋塞阀和旋动式蝶阀。
直线推动机构通过线性推动阀瓣来实现流量或压力的调节,常见的有截止阀和调节阀。
二、调节阀的日常维护1.清洁维护:(1)定期清洁阀体及阀门,避免因杂质或污垢在阀门间引起阀门卡顿或漏气现象。
(2)定期检查阀门的接触面是否有磨损和损伤,如有需要及时更换。
(3)对执行机构和定位器进行清洁,保证它们的正常工作。
2.螺纹连接处的维护:(1)检查螺纹连接处是否有松动或漏气现象,如有需要紧固或更换密封垫。
(2)检查螺纹连接处是否有损坏,如有需要更换连接件。
3.密封件的维护:(1)定期检查阀门的密封件是否有磨损和老化,如有需要及时更换。
(2)使用润滑剂对密封件进行润滑,确保其灵活性和密封性。
4.定位器的维护:(1)定期检查定位器的电气连接是否正常,如有需要进行修复或更换。
(2)检查定位器的气源连接是否正常,如有需要进行修复或更换。
5.其他维护:(1)定期检查阀门周围的管道是否有漏气或渗漏现象,如有需要及时修复。
(2)定期检查执行机构和定位器的工作状态,如有需要进行调整和校准。
三、调节阀的常见故障及处理方法1.阀门漏气:(1)检查阀门的密封性能,如有需要更换密封件。
(2)检查阀门的连接部位,如有需要进行紧固或更换连接件。
2.阀门堵塞:(1)清洗阀门及阀体,去除杂质和污垢。
阀门基础知识一、阀门基础1.阀门基本参数为:公称压力PN 、公称通经DN2.阀门基本功能:截断接通介质,调节流量,改变流向3.阀门连接的主要方式有:法兰、螺纹、焊接、对夹4.阀门的压力——温度等级表示:不同材质、不同工作温度下,最大允许无冲击工作压力不同5 a管法兰标准主要有两个体系:欧州体系和美州体系。
b两个体系的管法兰连接尺寸完全不同无法互配;以压力等级来区分最合适:欧州体系为PN0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.3、10.0、16.0、25.0、32.0、40.0MPa;美州体系为PN1.0(CIass75)、2.0( CIass150)、5.0( CIass300)、11.0 (CIass600)、15.0( CIass900)、26.0( CIass1500)、42.0( CIass2500)MPa。
c管法兰类型主要有:整体(IF)、板式平焊(PL)、带颈平焊(SO)、带颈对焊(WN)、承插焊(SW)、螺丝(Th)、对焊环松套(PJ/SE)/(LF/SE)、平焊环松套(PJ/RJ)和法兰盖(BL)等。
d法兰密封面型式主要有:全平面(FF)、突面(RF)、凹(FM)凸(M)面、榫(T)槽(G)面、环连接面(RJ)等二、常用(通用)阀门1.一般工业用阀门型号编制方式,用七个单元来表示。
其含义类型驱动方式连接形式结构形式阀座密封面及衬里材料公称压力阀体材料2.阀门类型代号的Z、J、L、Q、D、G、X、H、A、Y、S分别表示:闸阀、截止阀、节流阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、旋塞阀、止回阀、安全阀、减压阀、疏水阀3.阀门的连接式代号1、2、4、6、7分别表示:1、内螺纹、2、外螺纹、4、法兰、6、焊接、7、对夹4.阀门的传动方式代号9、6、3分别表示:9、电动、6、气动、3、涡轮蜗杆5.阀体材料代号Z、K、Q、T、C、P、R、V分别表示:灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、铜及合金、碳钢、铬镍系不锈钢、铬镍钼系不锈钢、铬钼钒钢6.阀座密封或衬里代号R、T、X、S、N、F、H、Y、J、M、W分别表示:奥氏体不锈钢、铜合金、橡胶、塑料、尼龙塑料、氟塑料、Cr系不锈钢、硬质合金、衬胶、蒙乃尔合金、阀门本体材料7.铸铁阀体不适合用于的场合有:1)水蒸气或含水量多的湿气体;2)易燃易爆流体;3)环境温度低于-20℃场合;4)压缩气体。
调节阀的基础知识调节阀一开始就尽量在最大开度上工作,如90%。
这样,气浊、冲蚀等破坏发生在阀芯头部上。
随着阀芯破坏,流量增加,相应阀再关一点,这样不断破坏,逐步关闭,使整个阀芯全部充分利用,直到阀芯根部及密封面破坏,不能使用为止。
同时,大开度工作节流间隙大,冲蚀减弱,这比一开始就让阀在中间开度和小开度上工作提高寿命1-5倍以上。
如某化工厂采用此法,阀的使用寿命提高了2倍。
二、减小阀阻比(或称压降比)S减小S,即增大系统除调节阀外的损失,使分配到阀上的压降降低,为保证流量通过调节阀,必然增大调节阀开度,同时,阀上压降减小,使气蚀、冲蚀也减弱。
具体办法有:阀后设孔板节流消耗压降;关闭管路上串联的手动阀,至调节阀获得较理想的工作开度为止。
对一开始阀选大处于小开度工作者,采用此法十分简单、方便、有效。
三、减小口径,增大工作开度通过把阀的口径减小来增大工作开度,具体办法有:①换一台小一档口径的阀,如DN32换成DN25;②阀体不变更,更换小阀座直径的阀芯阀座。
如某化工厂大修时将节流件dg10更换为dg8,寿命提高了1倍。
四、转移破坏位置把破坏严重的地方从关键位置转移到次要位置,以保护阀芯和阀座的密封面和节流面。
可以提高阀的使用寿命。
五、改变流向流开型向着阀芯开启方向流,气蚀、冲蚀主要作用在密封面上,使阀芯根部和阀芯阀座密封面很快遭受破坏;流闭型向着关闭方向流,气蚀、冲蚀作用在节流之后,阀座密封面以下,保护了密封面和阀芯根部,延长了寿命。
注意:流开改为流闭后也会有有起跳现象(调节阀打开时),在调节过程中有旋涡的影响,使控制系统不能平稳调节。
采用这个方法必须慎重并作综合考虑。
六、改用特殊材料为抗汽蚀(破坏形状如蜂窝状小点)和冲刷(流线型的小糟),可改用耐汽蚀和冲刷的特殊材料来制造节流件。
这种特殊材料有6YC—1、A4钢、司特莱、硬质合金等。
为抗腐蚀,可改用更耐腐蚀,并有一定机械性能、物理性能的材料。
这种材料分为非金属材料(如橡胶、四氟、陶瓷等)和金属材料(如蒙乃尔、哈氏合金等)两类。
驱动部分与定位器
一、调节阀
有的教材称为控制阀,它是自动化仪表完成控制作用的主要部件之一,是自动控制系统四大部分中最后的一环——执行器的一种。
(四大部分是被测对象;测量和变送元件;调节器;执行器。
)调节阀是比例执行器,也可称为模拟执行器。
(相对的是两位执行器,即通常说的开关阀)
调节阀可简单地认为是一个可变节流孔道。
随着节调节阀开度的改变,流经调节阀的流体(液体或气体)的流速、流量就发生响应的改变,使操作条件达到工艺控制的要求。
二、定位器
比例式执行器(模拟执行器)一般都设有定位器。
定位器接受两个信号,一是由调节器送来的调节信号,二是执行器的位置信号。
定位器对两者进行比较处理,控制动力系统(液压、气压、电动机)调整执行器的动作,直到执行器的位置信号符合调节信号的要求。
定位器可以输出执行器的位置信号。
三、调节阀的驱动部分与定位器
调节阀根据驱动形式可以分为:液压(液力传动,油压)调节阀;气动调节阀;电动调节阀三种。
下面分别进行介绍。
1.液压调节阀与定位器
液压调节阀是以液压油作为驱动力的调节阀。
2PE装置的PV205又称赖斯阀,是一个比较典型的液压调节阀,它由20Kpa压力的液压油作为驱动力,由油缸内活塞的移动来控制阀门开度。
赖斯阀的定位器通过阀杆尾部的铁心与感应线圈的相对位移,经专门的卡板来反馈阀门开度,控制内部的油路系统对油缸内活塞的进退进行精确操控,赖斯阀的定位器有两个作用,一是控制阀门精确到位,二是输出阀位指示信号。
在控制室仪表柜内,定位器有零位和行程的调整旋钮可进行阀位的精确调整。
赖斯阀是一个精度很高的调节阀,达到了0.1级,即阀门的开度可以灵敏到0.1%,阀芯的动作只有0.02mm,约是头发丝粗细的1/4。
(简介精度的概念:1级精度的误差是1%,数字越小精度越高。
通常装置现场使用的压力表、温度计是1.5级的,仪表调试压力表用的精密压力表是0.4级。
)
2.气动调节阀
气动调节阀是以仪表空气作为动力的调节阀,一般有薄膜阀和汽缸阀两种,气动调节阀是装置里使用最多的调节阀。
气压信号与阀门开度的关系
驱动杆和承压板受到相对的两个力的作用,一是膜片上气压产生的推力,另一个是弹簧变形产生的力。
调节阀工作时这两个力的平衡就决定了阀门的开度。
我们知道弹簧变形产生的力与变形量成正比例关系,假如我们给弹簧施加了10公斤的力弹簧压缩了1毫米,力增加到100公斤的力弹簧就压缩了10毫米,以此类推。
另一方面膜片承压板的面积是固定的,它在气压作用下产生的力就与气压的压力(实际上是压强)成正比。
因此我们可以通过调节气压的压力来方便地控制调节阀的开度。
提高气压就会压缩弹簧,提高越多弹簧压缩越多,正好成正比。
气动阀的定位器
气动阀的定位器是一个气动单元,它接收调节器输出的信号气压,与阀杆的位置比较作处理,输出驱动调节阀的驱动气压。
气动阀的定位器也可调整零位和行程。
零位确定阀门开始动作的起始信号压力,一般是0.2kgcm2,但也可以根据需要作修正,或设定为特殊的参数,如分程控制的调节阀组PV9015B,开始动作的起始信号压力0.6kgcm2。
(要注意分清“信号气压”和“执行气压”。
前者是输入到定位器的气信号,后者是定位器输出到调节阀的驱动气压)
行程确定的是执行气压和信号气压的比例关系,调整阀门开度与信号气压的相对关系。
使阀门精确定位。
同样的信号气压变化可以通过调整零位和行程,达到不同的阀门开度。
如分程控制的调节阀组PV9015B,它从全闭到全开信号气压是0.6kgcm2到1kgcm2,(定位器输出到调节阀的驱动气压还是0.2kgcm2到1kgcm2。
气动调节阀跟踪不好,多数时候是定位器发生了问题。
3.电动调节阀
电动调节阀是以电动机作为动力驱动阀门开闭的调节阀,在装置里使用不多。
PC701是较通用的电动调节阀。
它的驱动头里电动机减速后通过同步皮带带动螺母转动,使驱动杆上下移动,开关阀门。
定位器中一根与驱动杆相联的齿条带动齿轮组转动,分别控制行程开关和阀位电位器。
行程开关,有“零位”和“100%”两个行程开关,用来控制阀门全开和全关时停止电机的某向转动,调整时分别进行调整。
阀位电位器经过专用的线路板来控制电动机的正反转,带动驱动杆上下运动和输出阀位信号。
定位器线路板有零位调节、行程调节和灵敏度调节三个旋钮供调整。
LCV202A通常称为“挡板阀”。
挡板阀由电机通过齿轮、蜗轮蜗杆减速后带动螺母转动,螺母中间的螺杆就是挡板阀的阀杆,它的前后移动就是决定了阀门的开度(挡板阀的行程是400mm)。
电动机的转动减速后带动定位器中输入轴,再通过螺母螺杆控制一对行程开关,在阀门全开和全关时使电机停止。
输入轴通过齿轮组传动带动阀位电位器转动,经过专用的线路板来输出阀位信号。
在“远程”控制时,当阀位信号与调节器(DCS)送出的控制信号发生偏差时就会向驱动电机输出执行指令(正转或反转),调整阀门的开度。
线路板上有零位和行程两个调整钮,可以对实际阀开度作精确的调整。
在“现场”控制时,操作面板上的按钮直接控制向驱动电机的正转或反转,调整阀的开度。
当阀门全关或全开时会因行程开关的作用使电机停止。
挡板阀有一个手动功能,板一下切换手柄就可以用手轮打开或关闭阀门。
开关1%手轮约转6圈。
当驱动电机转动时会自动切换成电动状态。
四、挡板阀的偏差和对策
1.偏差产生的原因
♦电动机转动通过蜗轮蜗杆、螺母螺杆到阀板的移动存在传动间隙。
♦电动机转动到定位器中阀位电位器的齿轮传动中也有传动间隙。
♦远程控制状态下,阀位的微量偏差电机是以“点动”方式进行调整的,前两者的间隙使定位较困难,时而产生阀位动荡不定。
前两者对阀位造成的偏差在实际操作中有抵消作用,但在正反换向时,上行程与下行程的偏差是较明显的。
2.克服偏差和解决位较困难的对策
♦增加调整量,避免“点动”方式的定位困难。
♦采用“单向到位”的调整方法,去除上行程与下行程的偏差。
♦当阀位动荡不定时,及时修改MV设定值来适应阀位,终止阀位的动荡。
阀体、阀芯与自力阀
一、阀体
●阀座阀芯形式
✧圆柱口阀座配曲线形阀芯
✧圆柱口阀座配V形契槽的圆柱阀芯
✧圆柱口阀座配多通道V形圆柱阀芯
✧筒形阀座上开V形通道配圆柱阀芯
✧筒形阀座上开排孔配圆柱阀芯
✧圆柱口阀座配挡板
●单阀座——结构简单,制造维修方便,使用较普遍
●双阀座——有利于减小阀内流体对阀芯阀杆的作用力,常用于压力高或大
口径的调节阀
●三通阀——也是双阀座的一种,它在实施调节的过程中能保持总流量不变,
用于要求维持一定流量的系统中,如冷冻机组冷冻水的循环系统
二、自力阀
自力阀通过调节弹簧的力来设定阀门的工作压力,与弹簧相对应的膜片腔内的气压,直接来自阀的进气端或排出端,因此叫做自力阀。
●当膜片腔内的气压来自阀的进气端(高压侧),则气压高时阀芯开启,向出口
排气,即对高压端实施限压,即自力安全阀。
●当膜片腔内的气压来自阀的出口端(低压侧),则气压低时阀芯开启,向出口
充气,即对低压端实施稳压,即自力减压阀。