调节阀与关断阀.ppt

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1、侯可利侯可利侯可利侯可利2015.4.62015.4.62015.4.62015.4.6调节阀与关断阀简介调节阀与关断阀简介1 12调节阀调节阀调节阀的本质就是调节流量(或阀后压力)的阀门。接受控制器送来的控制信号，调节管道中介质的流量（即改变调节量），从而实现生产过程的自动化。控制器执行器被控对象测量变送器+-给定值 被调参数干扰2 23调节阀分类调节阀分类按用途和作用分类截断类：主要用于截断或接通介质流。如闸阀、截止阀、球阀、碟阀、旋塞阀、隔膜阀。止回类：用于阻止介质倒流。包括各种结构的止回阀。调节类：调节介质的压力和流量如减压阀、调压阀、节流阀。安全类：在介质压力超过规定值时，用来排放多

2、余的介质，保证管路系统及设备安全。分配类：改变介质流向、分配介质，如三通旋塞、分配阀、滑阀等3 34调节阀分类调节阀分类按动力能源分类按能源分按能源分气动：气动：压缩空气作为能源结构简单，输出压缩空气作为能源结构简单，输出推力较大、维修方便，价格低廉，防火防推力较大、维修方便，价格低廉，防火防爆爆电动电动:能源取用方便，信号传递迅速，但结能源取用方便，信号传递迅速，但结构复杂、防爆性能差构复杂、防爆性能差液动：液动：液动控制阀推力最大，但较笨重，液动控制阀推力最大，但较笨重，现已很少使用现已很少使用常用的气动调节阀又分为：常用的气动调节阀又分为：气动薄膜式气动薄膜式与与气动活塞式气动活塞式4

3、45调节阀的基本构成调节阀的基本构成调节阀调节阀调节机构调节机构执行机构执行机构定位器定位器(附件附件)5 56常见的调节机构一般分为九个大类：(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。调节机构调节机构6 67直通单座控制阀直通单座控制阀 直通单座控制阀：直通单座控制阀：阀阀体内只有一个阀芯和体内只有一个阀芯和阀座，如图所示。其阀座，如图所示。其特点是特点是结构简单，泄结构简单，泄漏量小，易于保证关漏量小，易于保证关闭甚至完全切断。闭甚至完全切断。但但是在压差

4、较大的时候，是在压差较大的时候，流体对阀芯上下作用流体对阀芯上下作用的推力不平衡，这种的推力不平衡，这种不平衡推力会影响阀不平衡推力会影响阀芯的移动。因此直通芯的移动。因此直通单座控制阀一般单座控制阀一般应用应用在小口径、低压差的在小口径、低压差的场合。场合。7 78直通双座控制阀：直通双座控制阀：阀体内阀体内有两个阀芯和阀座，由于有两个阀芯和阀座，由于流体流过的时候，作用在流体流过的时候，作用在上、下两个阀芯上的推力上、下两个阀芯上的推力方向相反而大小近于相等，方向相反而大小近于相等，可以相互抵消，所以不平可以相互抵消，所以不平衡力小。但是由于加工的衡力小。但是由于加工的限制，上、下两个阀芯

5、和限制，上、下两个阀芯和阀座不易保证同时密闭，阀座不易保证同时密闭，因此因此泄漏量较大。泄漏量较大。直通双直通双座控制阀座控制阀适用于阀两端压适用于阀两端压差较大、对泄漏量要求不差较大、对泄漏量要求不高的场合，高的场合，但由于流路复但由于流路复杂而杂而不适用于高黏度和带不适用于高黏度和带有固体颗粒的液体。有固体颗粒的液体。直通双座控制阀直通双座控制阀8 89套筒阀套筒阀(笼式阀笼式阀)由套筒阀塞节流代替单双座阀由套筒阀塞节流代替单双座阀的阀芯阀座节流的阀芯阀座节流阀体内部阀芯由套筒导向阀体内部阀芯由套筒导向阀芯上可开有平衡孔阀芯上可开有平衡孔,减小不平减小不平衡力衡力套筒阀可调比大套筒阀可调比

6、大,振动小振动小,不平不平衡力小衡力小,互换性好互换性好,可适用于大部分单双座阀的应可适用于大部分单双座阀的应用场合用场合不适用于有颗粒及较脏污介质不适用于有颗粒及较脏污介质套筒阀套筒阀9 910 角型控制阀角型控制阀 角型控制阀角型控制阀的两个接管呈直角形，其的两个接管呈直角形，其他结构与单座阀相类似。他结构与单座阀相类似。角型阀的流向一般为底进角型阀的流向一般为底进侧出，此时其稳定性较好；侧出，此时其稳定性较好；在高压差场合，为了延长在高压差场合，为了延长阀芯使用寿命而改用侧进阀芯使用寿命而改用侧进底出的流向，但容易发生底出的流向，但容易发生振荡。角型控制阀振荡。角型控制阀流路简流路简单，

7、阻力较小，不易堵塞，单，阻力较小，不易堵塞，适用于高压差、高黏度、适用于高压差、高黏度、含有悬浮物和颗粒物质流含有悬浮物和颗粒物质流体的控制。体的控制。角型控制阀角型控制阀101011三通控制阀：三通控制阀：三通控三通控制阀共有三个出入口与工制阀共有三个出入口与工艺管道相连接。其流通方艺管道相连接。其流通方式有式有合流型和分流型合流型和分流型两种，两种，前者是将两种介质混合成前者是将两种介质混合成一路，后者是将一种介质一路，后者是将一种介质分为两路，分别如图所示。分为两路，分别如图所示。三通控制阀可以用来代替三通控制阀可以用来代替两个直通阀，适用于配比两个直通阀，适用于配比控制与旁路控制控制与

8、旁路控制。三通控制阀三通控制阀 合流合流分流分流111112隔膜控制阀：隔膜控制阀：隔膜控制阀采用耐腐蚀隔膜控制阀采用耐腐蚀衬里的阀体和耐腐蚀隔膜代替阀芯阀衬里的阀体和耐腐蚀隔膜代替阀芯阀座组件，由隔膜位移起控制作用，如座组件，由隔膜位移起控制作用，如图所示。隔膜控制阀结构简单，流路图所示。隔膜控制阀结构简单，流路阻力小，流量系数较同口径的其他阀阻力小，流量系数较同口径的其他阀大。由于介质用隔膜与外界隔离，故大。由于介质用隔膜与外界隔离，故无填料，介质也不会泄漏，所以无填料，介质也不会泄漏，所以隔膜隔膜控制阀无泄漏量。控制阀无泄漏量。隔膜控制阀耐腐蚀隔膜控制阀耐腐蚀性强，性强，适用于强酸、强碱

9、、强腐蚀性适用于强酸、强碱、强腐蚀性介质的控制，也适用于高黏度及悬浮介质的控制，也适用于高黏度及悬浮颗粒状介质的控制。颗粒状介质的控制。隔膜控制阀121213蝶阀：有弹性密封和金属的密封两种密封型式。弹性密封阀门，密封圈可以镶嵌在阀体上或附在蝶板周边。采用金属密封的阀门一般比弹性密封的阀门寿命长，但很难做到完全密封，金属密封能适应较高的工作温度，弹性密封则具有受温度限制。蝶阀131314 球阀：球阀：球阀：球阀：只需要用旋转只需要用旋转90度的操作度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。和很小的转动力矩就能关闭严密。完全平等的阀体内腔为介质提供完全平等的阀体内腔为介质提供了阻力很小、直通的流道。

10、球阀了阻力很小、直通的流道。球阀最最适宜直接做开闭使用适宜直接做开闭使用适宜直接做开闭使用适宜直接做开闭使用，但也能，但也能作节流和控制流量之用。球阀的作节流和控制流量之用。球阀的主要特点是本身结构紧凑，易于主要特点是本身结构紧凑，易于操作和维修，操作和维修，适用于水、溶剂、适用于水、溶剂、适用于水、溶剂、适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质，而酸和天然气等一般工作介质，而酸和天然气等一般工作介质，而酸和天然气等一般工作介质，而且还适用于工作条件恶劣的介质且还适用于工作条件恶劣的介质且还适用于工作条件恶劣的介质且还适用于工作条件恶劣的介质，如氧气、过氧化氢、甲烷、乙烯、如氧气、过氧化氢、甲

11、烷、乙烯、树脂等。球阀阀体可以是整体的，树脂等。球阀阀体可以是整体的，也可以是组合式的。也可以是组合式的。球阀141415偏心旋转阀偏心旋转阀 偏心旋转阀：偏心旋转阀：偏心旋转阀：偏心旋转阀：依靠柔臂的弹依靠柔臂的弹性变形使阀芯球冠表面与阀性变形使阀芯球冠表面与阀座密封面紧密接触，阀门关座密封面紧密接触，阀门关闭并保持可靠密封。阀门在闭并保持可靠密封。阀门在开启瞬间无摩擦力作用，调开启瞬间无摩擦力作用，调节性能好，流量特性为近似节性能好，流量特性为近似线性。因此，该阀可大量用线性。因此，该阀可大量用作调节阀及耐磨损和耐冲刷作调节阀及耐磨损和耐冲刷阀，阀，应用于含固体颗粒介质应用于含固体颗粒介质

12、应用于含固体颗粒介质应用于含固体颗粒介质及中高温、中高压工况中。及中高温、中高压工况中。及中高温、中高压工况中。及中高温、中高压工况中。151516气动薄膜式执行机构气动薄膜式执行机构气动薄膜式：这种机构输出特性是比例式的，即输出位移和输入气压信号成正比关系。当信号压力输入薄膜气室时，在薄膜上产生一个推力，使推杆移动并压缩弹簧，当弹簧的反力与信号在薄膜上产生的力平衡时，推杆就稳定在一个新的位置。信号压力越大，推杆位移量越大，推杆的位移就是执行机构的直线位移，也称行程。161617气动薄膜式执行机构气动薄膜式执行机构171718气动活塞式执行机构气动活塞式执行机构活塞式执行机构：活塞式执行机构：

13、它的活塞随气缸两侧压差而移动，在气缸两侧输入一固定信号和一变动信号，也可都输入变动信号。与薄膜执行机构相比较，活塞执行机构的额定行程长(可达400mM)，输出力大。适合与大口径、高压差调节机构配用。181819信号入反作用执行机构信号入执行机构的正反作用执行机构的正反作用191920正作用：正装阀，阀杆下移，流量减少。反作用：反装阀，阀杆下移，流量增加。调节机构的正反作用调节机构的正反作用202021气开气关组合形式气开气关组合形式212122气开与气关气开与气关阀门的“气开”与“气关”气开阀：气开阀：信号压力增加，流量增加（信号压力增加，流量增加（FCFC）p pc c f f(“(“有气则

14、开有气则开”)气关阀：气关阀：信号压力增加，流量减小（信号压力增加，流量减小（FOFO）p pc c f f (“(“有气则关有气则关”)无气源无气源(p pc c=0)=0)时，气开阀全关，气关阀全开。时，气开阀全关，气关阀全开。222223气开与气关气开与气关“气开”与“气关”的选择原则基本原则：（1）工艺生产安全（2）介质的特性（3）保证产品质量，经济损失最小。若无气源时，希望阀全关，则应选择气开阀；若无气源时，希望阀全开，则应选择气关阀。232324附件附件-阀门定位器阀门定位器 阀门定位器是调节阀的主要辅助单元。它是利用反馈原理来阀门定位器是调节阀的主要辅助单元。它是利用反馈原理来改

15、善调节阀的定位精度，提高灵敏度，阀门定位器还可以有较改善调节阀的定位精度，提高灵敏度，阀门定位器还可以有较大的输出功率，克服阀杆摩擦力和介质不平衡力等影响大的输出功率，克服阀杆摩擦力和介质不平衡力等影响，从而，从而能使其阀位开度准确无误。能使其阀位开度准确无误。阀门反馈连杆阀门定位器242425阀门定位器阀门定位器阀门定位器作用过程：阀门定位器接收DCS输出的4-20mA电信号或电/气转换器输出的气信号，产生一个输出气信号，控制气动执行器，气动执行器动作后又将阀杆的位移情况反馈到阀门定位器信号输入端，从而使定位器和执行器组成一个闭环回路，其主要作用是：消除执行器薄膜和弹簧的不稳定性及可动部分摩

16、擦的影响，提高调节阀的精度和可靠性，实现准确定位；增大执行器的输出功率，减少系统传递滞后，加快阀杆移动；改变调节阀的流量特性。252526当通过波纹管的压力信号增加时，使杠杆2热爱支点偏转，挡板靠近喷嘴，放大器被压升高，此背压经放大器输入到气动薄膜室，阀杆下移，并带动摆杆绕轴偏转，反馈凸轮也跟着逆时针转动，通过滚轮使杠杆1绕支点顺时针转动，从而使反馈弹簧拉伸，弹簧对杠杆2的拉力与信号压力作用在波纹管上的力达到力矩平衡时阀门达到平衡状态。此时，一定的信号压力就与一定的阀门位置相对应。阀门定位器工作原理阀门定位器工作原理262627调节阀的维护调节阀的维护1.定位器、减压阀定期排污（油、水）2.反

17、馈杆是否松动与脱落3.附件各压力表是否损坏，气源压力是否符合调节阀铭牌上的额定值4.调节阀膜头是否漏气，气源管是否破裂、漏气5.调节阀的填料是否有泄漏6.调节阀的上阀盖与阀体接触面是否泄漏7.定位器进线口是否密封，各螺栓连接件部分是否锈蚀，是否需要防腐8.调节阀的手轮是否处于自动位置，未处于自动位置的是否属于限位9.保持调节阀的整体卫生清洁272728自力式阀前压力控制，其初始阀芯的位置在关闭状态。当阀前压力P1通过阀芯、阀座的节流后变为阀后压力P2，同时P1通过管线输入上膜室作用在膜片上，其作用力与弹簧的反作用力相平衡时阀芯位置决定了阀的开度，从而控制阀前压力。当阀前压力P1增加时，P1作用

18、在膜片上的作用力也随之增加。此时，膜片上的作用力大于设定弹簧的反作用力，使阀芯向离开阀座方向移动，导致阀的开度变大，流阻变小，P1向阀后泄压，直到膜片上的作用力与弹簧反作用力相平衡为止，从而使P1降为设定值。同理，当阀前压力P1降低时动作方向与上述相反，这就是阀前压力调节的工作原理。自力式调节阀自力式调节阀282829自力式阀后压力控制（B），其初始阀芯的位置在开启状态。当阀前压力P1通过阀芯、阀座的节流后变为阀后压力P2，同时P2经过管线输入上膜室作用在膜片上，其作用力与弹簧的反作用力相平衡时阀芯位置决定了阀的开度，从而控制阀后压力。当阀后压力P2增加时，P2作用在膜片上的作用力也随之增加。

19、此时，膜片上的作用力大于设定弹簧的反作用力，使阀芯关向阀座的位置，导致阀的开度减小，流阻变大，P2降低，直到膜片上的作用力与弹簧反作用力相平衡为止，从而使P2降为设定值。同理，当阀后压力P2降低时，动作方向与上述相反，这就是阀后压力调节的工作原理。自力式调节阀自力式调节阀292930自力式调节阀自力式调节阀303031自力式调节阀自力式调节阀313132SDVSDV阀（关断阀）阀（关断阀）正常情况下，紧急关断阀气路上的电磁阀接受中控信号得电动作，仪表气路导通，气源进入紧急关断阀气缸，在气源推动下，执行机构带动阀体旋转打开，当发生异常状况，电磁阀接受中控控制信号失电关闭，切断气源回路，同时紧急关断阀气缸内仪表气泄掉，执行机构在弹簧反作用力下带动阀体旋转关闭。手动放气阀323233SDVSDV阀（正常）阀（正常）333334SDVSDV阀（电磁阀失电）阀（电磁阀失电）343435SDVSDV阀（非全关测试）阀（非全关测试）3535谢 谢