调节阀基础.ppt

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1、控制阀,调节阀的定义,调节阀又称控制阀，他是过程控制系统中用动力操作去改变流体流量的装置。 国际电工委员会IEC对调节阀（国外称控制阀 Control Valve）的定义为：“工业过程控制系统中由动力操作的装置形成的终端元件，他包括一个阀部件，内部有一个改变过程流体流率的组件。阀体部件又与一个或多个执行机构相连接。执行机构用来响应控制元件送来的信号”。 可见，调节阀由执行机构和阀门部件两部分组成。,调节阀的结构,控制阀,阀体,执行器,定位器 (附件),标准型单座阀,膜片,弹簧,阀体,阀座,阀芯,垫片,调节阀的应用领域,调节阀已广泛应用于：石油、炼油、石化、能源、化工、冶金、医药、造纸、饮料食品

2、、采暖通风、燃气、环境控制、水处理、环保等领域。 只要有管路并需要流体控制的地方，都要使用到调节阀。,调节阀的分类,最为常用的分类方法既按原理、作用又按结构划分。一般将调节阀分为九个大类： (1)单座调节阀； (2)双座调节阀； (3)套筒调节阀； (4)角形调节阀； (5)三通调节阀； (6)隔膜阀； (7)蝶阀； (8)球阀； (9)偏心旋转阀。 前6种为直行程，后三种为角行程。 这九种产品亦是最基本的产品，也称为普通产品、基型产品或标准产品。各种各样的特殊产品、专用产品都是在这九类产品的基础上改进变型出来的。,其它的划分方法： 按驱动划分：电动调节阀和气动调节阀 按行程划分：直行程和角行

3、程,单座阀,单座型为一体型结构. 可减少阀芯截流处的流体泄漏. 但流体反作用力较大，需较大的执行机构.,套筒阀（单座,双座）,通过使阀芯上下连通的孔(压力平衡孔)作用,可减少流体反作用力(实现执行机构的小型化). 低噪音,防气蚀多孔套筒型阀. 单座型泄漏小,双座型泄漏大.,顶底型（双座）,石油精炼厂使用(UOP规格) 上下阀芯截流为双阀座构造 泄漏量一般比较大 上部阀芯受到的反作用力由下部阀芯受到的反作用力相抵消,故可实现执行机构的小型化.,偏心旋转阀,阀体中心与阀芯回转中心相互偏离的阀门. 具有较大阀容量. 具有直形流道,便于流体流动的构造.,角阀,角阀:流体将流经一个直角.此阀配合管道形状

4、使用.由于液体无滞留现象,故此类阀门适用于高粘度流体.另外,此阀采用抗流体破坏结构.,三通阀,三通阀:流体通过3个进出口出入阀体(分流型,合流型),V形调节球阀,V型调节球阀由于球芯带有 V 型结构，对阀座具有剪切作用。因此适用于造纸、化工、冶金等工业企业中含有纤维或微小固体颗粒的悬浊液介质中对有关工艺参数的控制。,隔膜阀,它的启闭件是一块用软质材料制成的隔膜，把阀体内腔与阀盖内腔及驱动部件隔开，故称隔膜阀,蝶阀,阀体内圆形的蝶板以阀轴为中心旋转的阀门. 蝶阀在所有阀门中,阀容量最大,但无法取得较高的工作压差， 流量特性较差。,低温应用,低温用途阀及 智能型阀门定位器,特殊阀,空气分离机(液氧

5、及液氢),主要应用于空气分离装置低温液氧、液氮及液空的控制及调节，使用温度可以达到-170一下。连接形式主要以焊接为主。,低温状态下的 20”阀门测试,蒸汽发电厂中的应用,多段降压的抗汽蚀措施 尺寸: 08” 压力规格 : 1500 & 2500级 压强 : 35 MPa (5,000 psi) 锅炉供水 阀座泄漏等级: V级,用于中东市场的 角型多段降压阀门,5段降压,提高耐气蚀性,气蚀（非压缩性流体）,流体流至阀门颈部时流速加快,压力随之降低.,流体的饱和蒸汽压下降,致使流体内产生汽泡.,流体通过颈部后压力恢复,汽泡破裂.,汽泡破裂时对阀体产生较大冲击.,产生高频震动噪音,造成阀门腐蚀（磨

6、损）,汽蚀,耐气蚀降噪,材料选择 采用钨铬钴合金,陶瓷等高硬度材料.,2.改进构造 多段减压构造 多孔构造,多段降压 (5段),蒸汽发电厂中的应用 (2),P1,P2,低噪音控制内置式液压开关阀 最大尺寸: 8” 压力规格: 1500级 & 2500级 涡轮机旁路控制阀 阀座泄漏等级 V 无弹簧型导栓,浆液环境中的应用,防腐/防磨,小尺寸 ,陶瓷阀,内部阀体/栓体材料: 陶瓷 压力规格: 150级 / 300级 最大尺寸: 3”,超高压应用,超高压,小流量设计 尺寸: 用户指定 压力规格: 3,500 kgf/cm2 (50,000psi) 材料: 17-4pH (本体), 钨铬钴合金(阀内件

7、) 额定Cv值 : 0.003 min,乙烯聚化应用,其他,保温夹套阀 角阀和直通阀 压力: 35 MPa,自力式调节阀,刀型闸阀,调节阀的作用,4大过程变量 流量，压力，液位，温度 代表性的过程控制 1.流量控制 2.压力控制 3.液面控制 4.温度控制,使用流量仪表、温度仪表、压力仪表、液位仪表、变送器、分析仪表、调节阀等、及DCS,例) 压力控制,对CV提出的要求 在控制系统中的控制功能做为压力容器的功能 对于外界异常输入的跟踪功能 紧急状态确保一定的阀位置,电磁流量计,差压变送器,浮子式液位计,温度变送器,传感器,调节阀,4大过程变量,液 位,压力变送器,调节器,调节阀,控制阀的明天,

8、阀门本体的技术已发展成熟， 然而 需不断追求低成本,高可靠性, 并满足节能,易维修,高安全性等社会背景的要求. 除调节阀本身产品满足社会性需要外,基于智能化和现场总线化趋势,定位器亦不断变换着外形构造. 可传输多参数实时信号 实现在线故障检测 与仪器老化诊断技术相结合 可实现现场分散,独立型控制.,智能调节阀,智能型阀门定位器,内置式电路板 体轻而紧凑 便于调节(自动设定,调零,调量程) 可实现分量程设定 各种流量特性设定 小开度关断特性,所有设定均可通过HATR协议及软件实现(易于维护并减少备件库存量及管理成本) 多种调节方式(基于现代通讯技术的发展),相关标准及法规 国内：GB, SH,

9、HG, JB 国外：,ASME 美国机械工程师协会 ANSI 美国国家标准协会 API 美国石油协会 MSS SP 美国阀门和管件制造厂标准化协会,美国标准,英国标准 BS,日本工业标准 JIS/JPI,德国国家标准 DIN,法国国家标准 NF,最终用户阀门标准 SHELL MESC, DOW, AK,调节阀的计算 计算公式 一般采用IEC标准公式。 所需条件：流量、阀前压力、阀后压力、温度、密度等。 计算Cv值，选择额定Cv值。 计算软件,调节阀的选型,流体名称 压力条件 流量条件 温度条件 紧急状态时的指定动作,阀门型号 阀尺寸,阀座尺寸(CV值) 压力范围,法兰连接方式 阀体材料,阀内件

10、材料 流量特性 阀盖类型,执行器类型,手轮 阀正反作用 填料密封,垫圈,润滑油 气源压力,电源 弹簧范围 涂料,颜色 定位器,输入信号 各种附件 压力容器认证,放射线测试,耐压测试,材料认证,尺寸检查记录,测试报告,认证书制作,常用材料说明,阀门参数,压力范围: JIS1030K，ANSI150600 尺寸 :1/2B12B 执行机构 :PSA1,2,3,4(D/R) PSA6R, EA1 基本型CV:具有三种以上本体尺寸标准 阀体材料 : 碳钢WCB，不锈钢（304SS, 316SS) 阀内件材料 : SUS304, 316, 440C （+Stellite 堆焊) 上阀盖类型: 常温，EX

11、T1, EXT2 (整体型,焊接型） 密封填料 : PTFE, Graphite 垫片材料 :SUS316，SUS316+PTFEetc,上亿种组合,CV,阀体尺寸（1/2B24B) 阀体压力范围（JIS10KAPI15000） 阀体材料 （铸铁,碳素钢,不锈钢,特殊材料） 阀内件材料（不锈钢,特殊材料,硬化处理） 垫片材料（PTFE，SUS，特殊材料） 阀内件流量特性 （额定Cv值,EQ%特性,线性特性） 密封填料种类（PTFE，Graphite） 上阀盖类型（常温,低温,高温）,操作器（膜片式,活塞气缸式） 驱动源（空气式,电气式）,定位器（空气信号,电气信号,防爆特性） 电磁阀,调压器,速度控制器 限位开关（接触式,接近式）,STD标准以外的产品全部按照特殊品处理. 客户的要求不一定与STD标准完全一致,因此相对其他的FI仪器而言,CV可算做特殊仪器.,