岗前培训--执行器(调节阀)基础知识共30页文档

第一章概述1.1 调节阀在工业生产过程控制中的作用工业生产过程的控制系统有各种不同类型，它们都由若干个简单的控制系统组成。

每个简单控制系统又由检测元件和变送器、控制器、执行器和被控对象组成。

检测元件和变送器(sensorand transmitte)用于检测被控变量，将检测信号转换为标准信号。

控制器(controller)将检测变送环节输出的标准信号与设定值进行比较，获得偏差信号，按一定控制规律对偏差信号(error signal)进行运算，运算输出送执行器。

控制器可用模拟仪表实现，也可用微处理器组成的数字控制器实现，例如DCS和FCS中采用的PID控制功能模块等。

执行器(actuator。

)处于控制环路的最终位置，因此也称为最终元件(final element)。

执行器用于接收控制器的输出信号，并控制系统中各种流体的变化。

在大多数工业生产过程控制的应用中，执行器采用控制阀。

控制阀用于调节系统中流体的流量变化，因此又被称为调节阀。

在生产过程的负荷变化或操作条件改变时，通过检测元件和变送器的检测和变送，将过程的被控变量送控制器，经控制规律运算后的输出送调节阀，改变过程中相应的流体流量，使被控变量与设定值保持一致。

可见，检测元件和变送器的作用类似于人的眼睛，控制器的作用类似于人的大脑，调节阀的作用类似于人的手脚。

从控制系统整体看，一个控制系统控制得好不好，都要通过调节阀来实现。

由于下列原因，调节阀变得十分重要。

①调节阀是节流装置，属于动部件，与检测元件和变送器、控制器比较，在控制过程中，调节阀需要不断改变节流件的流通面积，使系统中流体流量发生变化，以适应负荷变化或操作条件的改变。

因此，对调节阀阀组件的密封、耐压、腐蚀等提出更高要求。

例如，密封会使调节阀摩擦力增加，调节阀死区加大，造成控制系统控制品质变差等。

②调节阀的活动部件是造成“跑”、“冒”、“滴”、“漏''的主要原因，它不仅造成资源或物料的浪费，也污染环境，引发事故。

阀门密封件材料和使用温度
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PTFE 填料的特点
-摩擦力小无需润滑 -适于多种介质 -填料环由弹簧加载，自动调整 -工作温度－40℃－232℃ -要求阀杆必须具有较高光洁度
-不适于核辐射场合（填料易损坏）
阀门密封件材料和使用温度
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石墨 填料的特点 - 工作温度较高427 ℃,更高可达649℃ - 适于多种介质以及核辐射场合 - 使用寿命较长 - 工作温度较高时需润滑 - 摩擦力较大，易产生滞后（死区）
有关阀内件的比较
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有关阀内件的比较
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平衡式阀内件特点： 调ຫໍສະໝຸດ 性能好； 流通能力大； 执行机构力小； 适应于常温工况； 流关；
有关阀内件的比较
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非平衡式阀内件特点： 密封性能好； 阀门结构简单，造价低； 执行机构力大； 适应较高温度 流开
有关阀内件的比较
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有关阀内件的比较
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控制气路图
调节阀基础知识
阀门的基本类型和用途
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阀门（Valves)的定义：用于接通或截止管路中 介质的装置。
闸阀（gate valve）：
截止阀（stop valve）：
蝶阀（Butterfly valve）：
球阀（ball valve）：
止回阀（check valve)
阀门的基本类型和用途
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调节阀（control valve）：工业过程控制系统中调节流体流量的控制装置
调节阀常用标准
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美国国家标准组织(ANSI)
美国机械工程师学会(ASME)
美国测试与材料学会(ASTM) 美国石油组织(API)
国际测量与控制学会(ISA)
国际标准化组织(ISO)

例式和两位式两种。所谓比例式是指输入信 号压力与推杆的行程成比例关系，这时它必 须与阀门定位器配用。两位式是根据输入执 行机构活塞两侧的操作压力差来完成的。活 塞由高压侧推向低压侧，就使推杆由一个极
用的有：
端位置推移至另一个极端位置。
①曲柄连杆式；
②齿轮齿条式； ③活塞螺旋式。
1035齿条式气缸角行程执执行机构
角行程调节阀：
阀
#3高加低负荷疏水调
节阀
b.切断阀
如六期高、低加危急疏水调
节阀
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执行器组成
执行器按其能源形式，分为气动、电动、液动三类。气动执行器由 气动执行机构和调节机构（通常称调节阀）两部分组成。
执行机构
FIELDVUE
阀门定位器
调节阀
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执行器组成
在某些特殊场合，还需要配置一些辅助装置如：阀门定位器和手轮机构。 阀门定位器可提高调节质量，改善执行器的性能。手轮机构可以在调节系 统因停电、停气、调节器无输出或执行机头薄膜损坏失灵时由人直接操作， 保证生产的正常运行。
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直行程阀门执行机低加正常疏水等
单弹簧
气开：反作用执行机构 可编辑课件PPT
气闭：正作用执行机构 18
顶装手轮
定位器
657气闭正作用执行机构
667气开反作用执行机构
667气开反作用调节阀
直行程阀门执行机构及定位 器—手轮的形式及应用
变与阀座之间的流通面积；角行程
阀芯通过旋转运动来改变与阀座间
的流通面积。
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直
气
行 程 反 作 用
气动调节阀：气动调节阀就是以压缩空气为动力源，以气缸为执行器， 并借助于电/气阀门定位器、转换器、电磁阀、保位阀等附件驱动阀门， （阀芯阀座相对移动）来实现开关量或比例式调节，接收控制信号： 4—20mA电流信号并将电信号转变为压力信号（由定位器完成或电磁 阀完成）来调节管道介质的流量、压力、温度等各种工艺参数。

CV3000的特点
1、实现了更大的Cv值与更广的可调比性 从独特的流体分析中产生的S形构造阀体，能够抑制因流路形状复杂而 产生涡流以及因流路忽然扩大而引起复杂不规则流动等现象，从而带来高 效率的介质流动，另外，笼式阀中的导流翼能将套筒周围产生的不稳定流 体高效率地导入套筒中，由于这些特点，使CV3000系列调节阀与原V系列调 节阀相比具有CV值增加30％，另外可调比从30：1扩大到50：1(加附件可达 75：1)，因而可以用于更广范围下负载变动的控制。 2、高精度流量特性能带来“理想”的流动 采用高精度流量特性曲线作为标准技术参数，理论上实现“理想”的 流动．使过程增益稳定；计算机模拟，阀开度进行过程控制条件下，可以 实现柔性控制。 3、体积小型化 重量轻型化 CV3000系列调节阀由于采用简易机械结构的多弹簧型小型大输出力的 薄膜执行机构，从而成功地大幅度降低高度，实现小型化，根据多弹簧薄 膜执行机构和s形构造阀体，CV3000型调节阀与原V型系列调节阀相比可实 现30％—40％的小型化，轻型化，对空间的有效利用作出了贡献。 4、规格全 用途广 CV3000系列调节阀拥有从真空阀到高压阀，从低温到高温控制的丰富 种类。广泛用于石油精炼、石油化工，化肥、一般化学、钢铁，治金、造 纸、电力、轻工等自动化控制过程中。
1.可调比大R50:1 Cv值增大30%
2.精度高流量特性 IEC534-2-1976
3.体积小30% 重量轻30%
CV3000调节阀与传统调节阀性能对比（一）
对比项目 CV3000调节阀 传统调节阀 CV3000调节阀优点
阀体流道设计进行了模拟试验， 并有导流翼，减少能量损耗。 可控制流量范围更宽，能节约投 资。
调节阀知识讲座
一、简介调节阀的发展历程和重点介绍CV3000 二、调节阀的类型与国内外厂家介绍 三、调节阀的结构 四、调节阀的几个概念 五、调节阀的选型 六、调节阀的计算 七、调节阀的维护和管理