控制阀的结构与维护.pptx

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1、 1-1 控制阀的常用压力等级 控制阀的压力温度等级是 表示阀体承受工作压力的指标。特定材质的阀体 在不同温度条件下所能承受的压力不同。第1页/共77页 阀门耐压能力表述法有两种 压力等级（CL）公称压力（PN）根据国际标准化组织（ISO）发布的标准，压力等级与公称压力之间的关系为 CL 150：PN 20 CL 900 ：PN 150 CL 300：PN 50 CL 1500：PN 260 CL 600：PN 110 CL 2500：PN 420第2页/共77页 1-2 控制阀的流量特性 控制阀的流量特性是指控制阀的行程在0100的范围内与对应的流经控制阀的 流量之间的关系。压差恒定时阀门的

2、流量特性称作固有流量特性。在压差等参数变化条件下阀门的流量特性称作实际流量特性。控制阀的流量特性有三种1.线性流量特性2.等百分比流量特性3.快开流量特性 第3页/共77页 1-3 线性流量特性的特点 阀门行程与阀门流量的变化成正比。n 等百分比流量特性的特点 相等的行程增量产生相等百分比的流量的变化 （例如：阀塞行程变化10流量相应变化10）n 快开流量特性的特点 较小的阀门行程可获得较大的流量变化。阀门开度增大一定程度时（如4060），流量增量趋减。阀门开度接近最大时（如80100），流量增量趋于零。第4页/共77页 不同的阀笼形状决定了阀门的不同流量特性(EZ,GL型除外)第5页/共77

3、页 1-4（阀座）泄漏量 在一定压差，温度的条件下阀门全关时介质流过阀门的流量 泄漏量是衡量阀门内漏的指标 关闭等级 ANS IIVI 第6页/共77页第7页/共77页 1-5 气蚀与闪蒸 据伯奴利方程，管道内流体的流速提高压力就会下降。管道节流处流体速度大幅度提高。压力急剧下降。如果液体流经管道节流处的压力低于汽化压力（PV）将产生汽蚀或闪蒸 现象。气蚀与闪蒸是由于管道节流引起的。第8页/共77页如果液体流过管道节流处，压力恢复后P2仍低于汽化压力（PV）（此时流体内仍有气泡）。这种现象称为闪蒸。如果液体流过管道节流处，压力恢复后P2高于汽化压力（PV）（此时流体内气泡破裂）。这种现象称为气

4、蚀。闪蒸 气蚀 第9页/共77页 闪蒸最严重的破坏发生在流速最高处。即阀塞阀座处。冲蚀是闪蒸破坏的直观表现 气蚀发生时，气泡破裂释放的能量使阀塞阀座甚至附近管道损坏，并伴发噪声 气蚀与闪蒸是致使阀门损坏的重要原因！人为应素也会使阀门因气蚀/闪蒸遭受不应有的损坏！第10页/共77页 第二章 费希尔控制阀的基本结构第11页/共77页21 控制阀的分类 按控制阀的结构分类 笼式阀 单座阀 双座阀 三通阀 角阀 球阀 碟阀第12页/共77页 按控制阀的控制方式分类 电动控制阀 气动控制阀 液动控制阀 自力式控制阀第13页/共77页 按控制阀的动作方式分类 直行程控制阀 角行程控制阀 第14页/共77页

5、22 费希尔笼式阀的基本结构与特点 221 E 系列控制阀 E系列控制阀的基本型号 ED ET ES EZ E系列控制阀的特点 a.结构简单 b.易于维护 （顶装式结构使得维修更方便，便于在线维修）c.使用寿命长 （阀笼导向可保证阀塞在全行程内的对中性，避免或减少振动）d.流通能力强 e.阀内件互换性强 （可较容易地改变流量特性及流通能力，减少备件储备）第15页/共77页 E 系列控制阀主要零件阀芯,阀杆,阀座,阀笼(支架),垫片,填料等 第16页/共77页，ED 型控制阀 特 点：a.平衡型阀塞 b.阀笼导向，阀内件配合精密，阀门运行平稳 c.需较小执行器（推力）d.适于温度较高工况（可达4

6、27C）e.关闭性能一般（标准为ANSI II级）f.主要阀内件：平衡式阀塞，石墨阀塞环(可有多级环），阀笼，金属阀座等第17页/共77页 ET 型控制阀 特 点：a.平衡型阀塞 b.阀笼导向，阀内件配合精，阀门密运行平稳 c.需较小执行器 d.适用工况温度较ED型低（204C）e.关闭性能好（可达ANSI V 级）f.主要阀内件：平衡式阀塞，聚酯类阀塞环，阀笼，组合式软阀座(标 准结构)或金属阀座等 g.标准阀笼，阀塞，金属阀座与ED相同（可互换）h.标准结构：件式阀塞环软阀座 第18页/共77页 ES 型控制阀 特 点：a.非平衡型阀塞 b.阀笼导向，阀内件配合精，阀门密运行平稳 c.需较

7、大执行器（推力）d.适用工况温度较ED，ET型高（高达538C）e.关闭性能好（可达ANSI VI级）f.主要阀内件：非平衡式阀塞，阀笼，金属阀座 或组合式软阀座 g.标准阀座，阀笼与ED，ET相同（可互换）第19页/共77页 EZ 型控制阀 特 点：销钉 a.非平衡型阀塞 b.无阀笼阀柱导向 c.需较大执行器（推力）d.适用工况温度与ED型相同（高达427C）e.关闭性能好（可达ANSI VI级）f.主要阀内件：非平衡式阀塞，导向套/保持架，金属阀座/组合式软 阀座，并有满足微小流量要求的 Micro-Flute内件结构 g.与其它E系列阀无可互换阀内件 h.流量特性取决于阀塞的几何形状而不

8、是阀笼第20页/共77页 ED.ET 型阀塞密封环的结构 ED 型阀塞环主要为石墨材质，矩形结构。并可选用多级环结构（二或三道环）第21页/共77页 ED 型阀塞环可选用C形环结构 采用C形环结构，阀座密封等级可达V级,工作温度可达593 C第22页/共77页 ET 型阀塞环为组合式。ET 型阀塞环主要有三种结构（见下图).(A)二件组合式系标准结构 （B）弹簧加载式可使金属阀座达到V级密封 （C）防脱式可防止温度压力上升后密封环自阀笼与阀塞间隙中挤出 ET 型组合式阀塞环构成零件：密封环（28），背环（29），保持环（27），防脱环（63）（A）二件组合式 （B）弹簧加载式 （C）防脱式第2

9、3页/共77页 EZ ET ES 型控制阀组合式软阀座 软阀座可提高阀座密封等级。EZ 型软阀座结构可使密封等级达到VI级。EZ 型软阀座实际是在阀塞镶上软质材料构成（由阀塞导杆27，固定套28 座圈29，阀头30，联接销31，螺栓32组成）。其具体结构因阀座尺寸不同而有所差异 第24页/共77页 ET 型软阀座可使密封等级达到V级。ES 型软阀座可使密封等级达到VI级。ET ES 型软阀座均由三件零件构成（由压圈21，座圈23，底圈22组成）。第25页/共77页 （减）小尺寸的阀内件结构 特点：a.可更换大尺寸阀内件以适应 将来流量增大的变化 b.避免较高成本的管道缩径 c.纠正选型(尺寸过

10、大）失误第26页/共77页 介质的流向(直行程控制阀)为了避免介质的压力使阀芯在接近阀座时产生碰撞，通常介质的流向为向上流动 平衡阀芯向下流动不平衡阀芯向上流动 向上流动 向下流动 (Flow Up)(Flow down)某种阀(CP)如需借助介质 压力增加关闭力,必要时可使流向为向下流动第27页/共77页23 密封件 防止外漏的密封件：填料与垫片两种主要填料：PTFE填料，石墨填料 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40C232C 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）第28页/共77页 石墨 填料的特点 工作温度较

11、高 可高达649C 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）第29页/共77页常用填料的安装排列顺序第30页/共77页波纹管密封的结构与特点 特点 密封性能好 使用寿命长 安装方便n 第31页/共77页 常用垫片 标准垫片由金属平垫片，金属缠绕垫，石墨垫组成 第32页/共77页 2-4 FISHER 控制阀的气动执行器 气动执行器主要有两种：气缸式执行器，薄膜式执行器 执行器的功能：控制阀门的开关，保证阀门正常工作所需的行程 提供阀门关闭时所需的关闭力 具备一定的开关速度，保证使用要求 与相关附件联合使用，满足意外故障时阀门的理想位置

12、（故障时阀门打开，或关闭，或即时原位锁定）第33页/共77页 气动执行器基本性能 1.具有足够的推力 2.死区较小 执行机构需要克服的各种力 a.阀塞的不平衡力（即使是平衡型阀塞也会存在不平衡力）b.阀门关闭等级要求的阀座负荷（关闭等级越高，推力要求越大）c.填料的摩擦力ForceA=(P1-P2)x area of Port d.阀内件之间的摩擦力+P2 x Area of Stem 第34页/共77页 24-1 薄膜式气动执行器 主要零部件 膜室 膜片 弹簧 推杆 弹簧调整件 限位装置 手轮机构 第35页/共77页 气动执行器基本性能 1.具有足够的推力 2.死区较小 执行机构需要克服的各

13、种力 a.阀塞的不平衡力（即使是平衡型阀塞也会存在不平衡力）b.阀门关闭等级要求的阀座负荷（关闭等级越高，推力要求越大）c.填料的摩擦力 d.阀内件之间的摩擦力 第36页/共77页 直行程薄膜式气动执行器（657/667 型）特 点 a.结构简单 b.工作可靠 c.价格低廉 d.正作用式（657型）e.反作用式（667型）直行程薄膜式气动执行器重要参数 Bench Set（弹簧预紧力）第37页/共77页 直行程薄膜式气动执行器（657/667 型）手轮机构 657型顶装手轮 667型顶装手轮第38页/共77页第39页/共77页 侧装手轮（3460）第40页/共77页 侧装手轮第41页/共77页

14、 角行程薄膜式气动执行器（1051、1052 型）特 点 a.结构简单（与657相似）b.工作可靠 c.弹簧予紧力可调整（1052）弹簧予紧力不可调整（1051）（已在工厂调定）第42页/共77页 24-2 柱塞式气动执行器 主要零部件 缸体 柱塞 密封环 推杆 （弹簧）手轮机构第43页/共77页 第三章 控制阀日常维护使用注意事项第44页/共77页3-1 控制阀发生故障的原因 选型失误，使用不当，安装错误，疲劳损坏32 延长控制阀使用寿命的因素 a.正确的选型 b.良好的安装工艺 c.科学的维护保养，d.适时妥当的维修第45页/共77页 及时排除故障保证设备安全运行第46页/共77页早期及时

15、修复可避免零件报废损坏处深度超过一定数值则无法修复第47页/共77页 笼式调节阀主要零件的维护与修理 第48页/共77页填料的维护 当工作温度高于260 C时，当工作介质为氧气时，不要对填料进行润滑。如需减少摩擦及阀杆的磨损，必要时 可利用阀盖处的润滑装置对填料进行润滑。采用正确规范的维护方法填料泄漏的原因：a.填料失效 b.填料内有杂质 c.阀杆损坏/填料函损坏 d.填料未压紧第49页/共77页 其他密封件的维护要点 垫片-拆下的垫片填料不可反复使用 阀内密封环-定期更换阀芯密封环第50页/共77页阀内件的维护要点n必须使用正确的备件n阀笼磨损时，必须及时予以更换 n不可采用热加工的方法修复

16、阀芯，阀笼，阀座等零件n阀内件的修复只可采用研磨，修磨，微量切削等冷加工法修复n金属零件损坏至一定程度则不可修复n阀体的修理可采用补焊法，不同材质注意采用不同的焊接工艺第51页/共77页 这样做是否妥当？-与您商榷第52页/共77页不推荐的填料维护方法1.在原来的填料组件上再加上一些填料。虽然这样会暂时止漏，由于没有找出问题的原因，这种办法并不能真正解决问题。因为阀杆损坏，填料函损坏或填料内含有杂质而产生的泄漏并不能通过上述办法 解决。相反，可能会引起阀杆损坏，摩擦力增大，死区过大或阀门关闭不严。2.不将阀盖从阀体上拆下便拆卸填料。虽然这样会缩短维修时间，但是，尽管使用专用工具也难免损伤阀杆和

17、填料函 并且不能彻底清洗检查相关零件。第53页/共77页执行器推力大一些好？还是小一些好？弹簧力大一些好？还是小一些好?第54页/共77页阀门内漏与膜片无关？膜片不破裂就可继续使用？第55页/共77页阀盖螺栓扭矩越大越好？Body-to-bonnet bolt torque guidelines 第56页/共77页这样真的省钱吗?提醒您仔细检查阀笼阀笼阀芯磨损或严重划伤后，如果继续使用磨损阀笼而不更换新阀笼将会同时产生两种危害：1.不能消除工艺过程控制偏差，继续存在内漏，影响效益与产品质量 2.进一步损坏阀芯等零件,造成不应有的损失第57页/共77页正在“正常”运行的阀门无需维护？阀门出现异常

18、或问题再维修，其成本远大于定期或预防性检修加强维护，强化检修，防微杜渐第58页/共77页对每个用户都是至关重要的问题对每个用户都是至关重要的问题 阀门是否存在隐患?正在“正常”运行的阀门真的没有问题吗?请关注那些对您至关重要却又平安无事的阀门！实践表明:未经诊断不可断然结论:阀门“平安无事”多数阀门存在着程度不同的，感觉不到的问题,隐患小隐患大问题血的教训！阀门隐患可能是效益下降的祸首!阀门的损坏并不是瞬间造成的!第59页/共77页自制垫片不漏就好？自制垫片只要解决密封问题吗?第60页/共77页自制填料不漏就好？自制填料只要解决该处的外漏问题吗？第61页/共77页并非虚构的故事并非虚构的故事

19、河北某电厂的教训 300000 X 24 X 0.2=2000？!第62页/共77页并非虚构的故事并非虚构的故事忙碌的某钢厂维修工 悬殊的自制件与原厂件的价格比 频繁的阀门拆装与停机 产品的报废与浪费 意想不到的其他零件的损坏 真的经济划算吗?第63页/共77页并非危言耸听并非危言耸听应该怎样算经济账？直接成本直接成本 材料费，加工费，设备损耗折旧费，材料费，加工费，设备损耗折旧费，更换阀门零件解体，组装调试，检测安装（人员，设备，辅料）费，更换阀门零件解体，组装调试，检测安装（人员，设备，辅料）费，间接成本间接成本 物流费用：采购人员库管人员等辅助人工费通讯联络费，运输费等物流费用：采购人员

20、库管人员等辅助人工费通讯联络费，运输费等停车损失费：意外停车损失，停车减产损失，产品市场价值损失，更换阀门零停车损失费：意外停车损失，停车减产损失，产品市场价值损失，更换阀门零 件造成的生产原料损失，件造成的生产原料损失，关联设备损失费：其它设备的损耗与损坏费用关联设备损失费：其它设备的损耗与损坏费用实际费用：实际费用：以上费用之和乘以零件寿命系数以上费用之和乘以零件寿命系数 第64页/共77页并非危言耸听并非危言耸听 仅仅算经济账就足够了吗？第65页/共77页并非危言耸听并非危言耸听简单的结论:企业经济效益合理的备件支出/库存 VS 社会效益 个人利益第66页/共77页我们的建议我们的建议

21、怎样合理的备件，库存？第67页/共77页备品备件是否合理备品备件是否合理,正确正确,准确准确 保持适当的安全库存以备不时之需 精益生产不要盲目的积压库存，需要合理的安全库存第68页/共77页备品备件是否合理备品备件是否合理,正确正确,准确准确 制订备件计划时 主要考虑哪些因素?第69页/共77页备品备件是否合理备品备件是否合理,正确正确,准确准确 确系易损件 维修时间 阀门的使用工况 相同阀门的数量 阀门在系统中的重要程度第70页/共77页备品备件是否合理备品备件是否合理,正确正确,准确准确订购备件品种是否合理?并非所有零件都是易损件,并非所有易损件都是同样的“易损”按调节阀零件易损程度高低排

22、序:1.垫片,填料,密封环,膜片2.衬套,阀轴3.阀芯,阀座4.阀笼5.弹簧,阀体第71页/共77页备品备件是否合理备品备件是否合理,正确正确,准确准确订购备件数量是否合理?不同品种的备件与阀门的数量之比不同;并非所有备件与阀门数量之比都是1:1第72页/共77页备品备件是否合理备品备件是否合理,正确正确,准确准确建议:合理的数量比将有助于 降低库存积压,提高效率 第73页/共77页备品备件是否合理备品备件是否合理,正确正确,准确准确 弹簧,阀体与阀门数量之比 0 0.5:1 阀笼与阀门数量之比 1:1 阀芯,阀座与阀门数量之比 2:1 衬套,阀轴分别与阀门数量之比 2-3:1 膜片与阀门数量之比 2-3:1 填料与阀门数量之比 3-5:1 密封环与阀门数量之比 5-8:1 垫片与阀门数量之比 5-8:1第74页/共77页我们的建议我们的建议请使用正确的备件 请注意每台调节阀的“特殊性”与互换性 制定备件计划要准确,使用备件要正确 外观相同的阀门,内件可能是不同的!外观相同的内(零)件,材质上可能是不同的,尺寸 也可能是不同的!parts test第75页/共77页我们的建议我们的建议怎样才能保证订购正确的备件?1.请保护好阀门的“身份证”-阀门铭牌2.咨询费希尔专业人士第76页/共77页感谢您的观看！第77页/共77页