调节阀基础.ppt

1、控制阀控制阀 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。 调节阀的结构调节阀的结构 控制阀控制阀 阀体阀体 执行器执行器 定位器定位器 (附件附件) 标准型单座阀标准型单座阀 膜片膜片 弹簧弹簧 阀体阀体 阀座阀座 阀芯阀芯 垫片

2、垫片 调节阀的应用领域调节阀的应用领域 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、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

3、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：直行程和角行程 单座阀单座阀 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. R-95073-41-110R-95073-41-110 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0102030405060708090100 （） 套筒阀套筒阀（单座单座,双座双座） 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

4、,防气蚀多孔套筒型阀. 单座型泄漏小,双座型泄漏大. 顶底型顶底型（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 角阀:流体将流经一个直角.此阀配合 管道形状使用.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 三通阀:流体通过3个进出口出入阀 体(分流型,合流型) V形调节球阀形调节球阀 V型调节球

5、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。 低温应用低温应用 低温用途阀及低温用途阀及 智能型阀门定位器 特殊阀特殊阀 空气分离机空气分离机(液氧及液氢液氧及液氢) 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。

6、 连接形式主要以焊接为主。 低温状态下的低温状态下的 20”阀门测试阀门测试 蒸汽发电厂中的应用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 提高耐气蚀性提高耐气蚀性 气蚀气蚀 （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. 产生高频震动噪音产生高频震动噪音,造成阀门腐蚀造成阀门腐蚀（磨损磨损）

7、汽蚀汽蚀 耐气蚀降噪耐气蚀降噪 1. 材料选择材料选择 采用采用钨铬钴合金钨铬钴合金,陶瓷等陶瓷等高硬度材料高硬度材料. 2. 改进构造改进构造 多段减压构造多段减压构造 多孔构造多孔构造 多段降压 (5段) 蒸汽发电厂中的应用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低噪音控制内置式液压开关阀 最大尺寸最大尺寸: 8” 压力规格压力规格: 1500级级 & 2500级级 涡轮机旁路控制阀涡轮机旁路控制阀 阀座泄漏等级阀座泄漏等级 V 无弹簧型导栓无弹簧型导栓 浆液环境中的应用浆液环境中的应用 防腐防腐/防磨防磨,小尺寸小尺寸 ,陶瓷阀陶瓷阀 内部阀体内部阀体/栓体材料

8、栓体材料: 陶瓷陶瓷 压力规格压力规格: 150级级 / 300级级 最大尺寸最大尺寸: 3” 超高压应用超高压应用 超高压超高压, ,小流量设计小流量设计 尺寸尺寸: : 用户指定用户指定 压力规格压力规格: : 3,500 kgf/cm2 (50,000psi)3,500 kgf/cm2 (50,000psi) 材料材料: : 1717- -4pH (4pH (本体本体), ), 钨铬钴合金钨铬钴合金( (阀内件阀内件) ) 额定额定CvCv值值 : 0.003 min: 0.003 min 乙烯聚化应用乙烯聚化应用 其他其他 保温夹套阀保温夹套阀 角阀和直通阀角阀和直通阀 压力压力: 3

9、5 MPa 自力式调节阀 刀型闸阀 调节阀的作用作用 4大过程变量大过程变量 流量流量，压力压力，液位液位，温度温度 代表性的过程控制代表性的过程控制 1. 流量流量控制控制 2. 压力压力控制控制 3. 液面液面控制控制 4. 温度温度控制控制 使用流量仪表、温使用流量仪表、温 度仪表、压力仪表、度仪表、压力仪表、 液位仪表、变送器、液位仪表、变送器、 分析仪表、调节阀分析仪表、调节阀 等、及等、及DCS 例例) 压力控制压力控制 对对CV提出的要求提出的要求 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 电磁流量计电磁流量计 差压变送器差

10、压变送器 浮子式液位计浮子式液位计 温度变送器温度变送器 传感器传感器 调节阀调节阀 4大过程大过程 变量变量 液液 位位 压力变送器压力变送器 调节器调节器 调节阀调节阀 控制阀的明天控制阀的明天 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. 智能调节阀智能调节阀 智能型阀门定位器智能型阀门定位器 内置式电路板内置式电路板 体轻而紧凑体轻而

11、紧凑 便于调节便于调节(自动设定自动设定,调零调零,调量程调量程) 可实现分量程设定可实现分量程设定 各种流量特性设定各种流量特性设定 小开度关断特性小开度关断特性 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) 相关标准及法规相关标准及法规 国内：GB, SH, 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

12、 SHELL MESC, DOW, AK 调节阀的计算调节阀的计算 计算公式计算公式 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。 计算软件计算软件 调节阀的选型调节阀的选型 流体名称流体名称 压力条件压力条件 流量条件流量条件 温度条件温度条件 紧急状态时的指定动作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

13、,耐压测试,材料认 证,尺寸检查记录,测试报告,认证书制作 中国 美国 日本 美国 日本 （锻件） （锻件） （铸件） （铸件） ZG230-450 A216WCB/WCC SCPH2 高温碳钢 A217WC6 SCPH21 低温碳钢 A352LCB SCLP1 0Cr18Ni9 304 SUS304 A351CF8 SCS13A 00Cr19Ni10 304L SUS304L A351CF3 SCS19A 0Cr17Ni12Mo2 316 SUS316 A351CF8M SCS16 00Cr17Ni14Mo2 316L SUS316L A351CF3M SCS16A 0Cr18Ni11Ti

14、321 SUS321 A351CF8C SCS21 0Cr18Ni11Nb 347 SUS347 Y1Cr13 416 9Cr18 9Cr18MO 440C SUS440C 0Cr17Ni4Cu4Nb 630 SUS630 17-4PH SCS24 常用材料说明 阀门参数阀门参数 压力范围压力范围 : JIS10: JIS1030K30K，ANSI150ANSI150600600 尺寸尺寸 : : 1/2B1/2B12B12B 执行机构执行机构 : : PSA1,2,3,4(D/R) PSA6R, EA1PSA1,2,3,4(D/R) PSA6R, EA1 基本型基本型CVCV : : 具有三

15、种以上本体尺寸标准具有三种以上本体尺寸标准 阀体材料阀体材料 : : 碳钢碳钢 WCBWCB，不锈钢不锈钢（304SS, 316SS)304SS, 316SS) 阀内件材料阀内件材料 : SUS304, 316, 440C : SUS304, 316, 440C （+Stellite +Stellite 堆焊堆焊) ) 上阀盖类型上阀盖类型 : : 常温常温，EXT1, EXT2 (EXT1, EXT2 (整体型整体型, ,焊接型焊接型） 密封填料密封填料 : PTFE, Graphite: PTFE, Graphite 垫片材料垫片材料 : : SUS316SUS316， SUS316+PT

16、FESUS316+PTFE etcetc 上亿种组合上亿种组合 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.