调节阀基础知识
调节阀基础知识
单座阀
三通合流
三通分流
阀体结构之——阀盖组件(阀盖和填料)
1.安装在执行机构与阀体之间 2.阀盖与阀体可以是一个整体,
也可以为分离型 3.阀盖内部装有密封件—填料
防止工作介质沿阀杆向外泄 露
阀体结构之——阀盖类型
普通型阀盖 适用于常温介质 工作温度:-20--+200 ℃
散(吸)热型阀盖 适用于高温或低温介质
工作温度:-60—+450℃
波纹管密封型阀盖
适用于强毒性,易挥发 易渗透,或贵重流体,
阀体结构之——阀内件
� 阀内件: 与流体接触的可拆卸的阀内零件 � 包括阀芯、阀座、阀杆导向、衬套、套筒� � 填料函部件的填料压盖、弹簧、套环、填料底环等�
阀体结构之——阀芯类型及适用工况
抛物线阀芯
特性�直线/等百分比
调节阀
基础知识
交流内容
� 1.调节阀定义 � 2.调节阀作用 � 3.调节阀分类 � 4.阀体结构 � 5.气动调节阀的基本结构 � 6.电动调节阀的基本结构 � 7.自力式温控阀的工作原理 � 8.自力式压力阀工作原理
调节阀定义
� 调节阀由执行机构和阀体两部分组成,其中执行机构 是调节阀的控制装置,它按信号大小产生相应的推力, 使阀杆产生相应的位移,从而带动阀芯动作;阀体部 件是调节阀的调节部分,它直接与介质接触,由阀芯 的动作,改变调节阀的节流面积,达到调节目的.
泄漏�泄漏率3�DIN3230
应用�所有类型介质�切断
V口阀芯 特性�直线
材质�1.4038�1.4122 流向�从上部
密封�金属紧密封
可调比�30�1 泄漏�KV值的0.005%�DIN60534
应用�所有从阀芯上部流入的介质
调节阀基本知识
阀门基础知识一、阀门基础1．阀门基本参数为：公称压力PN 、公称通经DN2．阀门基本功能：截断接通介质，调节流量，改变流向3．阀门连接的主要方式有：法兰、螺纹、焊接、对夹4．阀门的压力——温度等级表示：不同材质、不同工作温度下，最大允许无冲击工作压力不同5 a管法兰标准主要有两个体系：欧州体系和美州体系。
b两个体系的管法兰连接尺寸完全不同无法互配；以压力等级来区分最合适：欧州体系为PN0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.3、10.0、16.0、25.0、32.0、40.0MPa;美州体系为PN1.0（CIass75）、2.0( CIass150）、5.0( CIass300）、11.0 (CIass600）、15.0( CIass900）、26.0( CIass1500）、42.0( CIass2500）MPa。
c管法兰类型主要有：整体(IF)、板式平焊(PL)、带颈平焊(SO)、带颈对焊(WN)、承插焊(SW)、螺丝(Th)、对焊环松套(PJ/SE)/(LF/SE)、平焊环松套(PJ/RJ)和法兰盖(BL)等。
d法兰密封面型式主要有：全平面(FF)、突面(RF)、凹(FM)凸(M)面、榫(T)槽(G)面、环连接面(RJ)等二、常用（通用）阀门1．一般工业用阀门型号编制方式，用七个单元来表示。
其含义类型驱动方式连接形式结构形式阀座密封面及衬里材料公称压力阀体材料2．阀门类型代号的Z、J、L、Q、D、G、X、H、A、Y、S分别表示：闸阀、截止阀、节流阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、旋塞阀、止回阀、安全阀、减压阀、疏水阀3．阀门的连接式代号1、2、4、6、7分别表示：1、内螺纹、2、外螺纹、4、法兰、6、焊接、7、对夹4．阀门的传动方式代号9、6、3分别表示：9、电动、6、气动、3、涡轮蜗杆5．阀体材料代号Z、K、Q、T、C、P、R、V分别表示：灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、铜及合金、碳钢、铬镍系不锈钢、铬镍钼系不锈钢、铬钼钒钢6．阀座密封或衬里代号R、T、X、S、N、F、H、Y、J、M、W分别表示：奥氏体不锈钢、铜合金、橡胶、塑料、尼龙塑料、氟塑料、Cr系不锈钢、硬质合金、衬胶、蒙乃尔合金、阀门本体材料7．铸铁阀体不适合用于的场合有：1）水蒸气或含水量多的湿气体；2）易燃易爆流体；3）环境温度低于－20℃场合；4）压缩气体。
调节阀的基本常识
L.端部连接方式：
可选用螺纹连接、焊接、法兰或无法兰连接等方式．通常由用户指定。
M.空气工作方式:
a.正作用气关式(ATC)
b.反作用气开式(ATO)
N.试验范围-也称为“弹性限值”指的是在无负载的情况下，推动调节阀达到满行程时所需的压力
Q．仪表信号／控制信号／输入信号-指的是从调节器送到调节阀的信号通常是3-15psi或4-20mA直流
在一个控制回路中．调节阀必须满足以下的要求在过程所要求的调范围内改变流率．使流量可从最大调到最小。
使工作流量待性尽可能呈线性以保证调节器的调节作用在整个调节范围内保持一致。
将管道中的压力转化为热能，以使产生的噪音最小。
万一执行机构动力源故障时，调节阀应能快开或快关。当要求行程周期较短时，应能快速响应，且无超调现象出现。
调节阀的基本常识
一、调节阀的选型
A、调节阀选型的重要性
调节阀是自控系统中的执行器，它的应用质量直接反应在系统的调节品质上。作为过程控制中的终端元件，人们对它的重要性较过去有了更新的认识。调节阀应用的好坏，除产品自身质量、用户是否正确安装、使用、维护外，正确地计算、选型十分重要。由于计算选型的失误，造成系统开开停停，有的甚至无法投用，所以对于用户及系统设计人员应该认识阀在现场的重要性，必须对调节阀的选型引起足够的重视。
阀芯呈抛物线型，不受污浊流体的影响
最适合于分流作业
可逆着关断方向流通
对直通阀和角形阀可分别提供不同的Cv值
对直流通阀和角形阀可分别提供等百分比特性和线性特性
PTFE角形调节阀
PTPE角形调节阀专门用于对不含固态物质的腐蚀性流体或气体进行调节Cv值的范围从0.63到50,适用于15、25和50mm(1／2，1和2吋)的管道口径。
调节阀讲义PPT课件
工作压力
根据管道系统的工作压力选择 调节阀的额定压力，确保阀门 安全可靠。
控制精度
根据工艺要求选择调节阀的控 制精度，确保满足生产需求。
安装前准备工作和步骤
检查调节阀
在安装前对调节阀进行外观检查，确 保无损坏、无缺陷。
准备安装工具和材料
准备好安装所需的工具（如扳手、螺 丝刀等）和密封材料（如垫片、密封 胶等）。
建立完善的故障诊断和维修体 系，提高维修效率和质量。
06
发展趋势及新技术应用前 景
当前存在问题和挑战
精度和稳定性问题
现有调节阀在精度和稳定性方面仍有待提高，特别是 在高压、高温等极端工况下。
智能化程度不足
传统调节阀缺乏智能化功能，无法实现远程监控和自 动调节。
节能环保要求
随着环保意识的提高，对调节阀的节能环保性能要求 也越来越高。
适用范围
适用于流体管道中需要直角转弯的场合。
04
选型、安装与调试注意事 项
选型依据和建议
公称通径
根据管道系统的公称通径选择 合适的调节阀通径，确保流体 顺畅通过。
温度范围
考虑介质的工作温度范围，选 择能够适应相应温度的调节阀。
介质类型
根据介质的不同（如气体、液 体、蒸汽等），选择适合的调 节阀类型和材质。
02
调节阀性能指标与评价
流量特性曲线分析
流量特性曲线概念
描述调节阀相对开度与相对流量之间关系的曲线。
流量特性曲线类型
线性、等百分比、快开等。
流量特性曲线选择
根据工艺要求、系统特性及调节阀本身特性进行 选择。
泄漏量与密封性能评估
泄漏量定义
影响密封性能的因素
在规定的压差和温度下，调节阀处于 关闭状态时，流经阀门的流体量。
调节阀PPT课件
• 8、真空阀不宜选用阀体内衬橡胶、塑料结构。
9、水处理系统的两位切断阀不宜选用衬橡
a．硫酸：316L，哈氏合金，20号合金。 b．硝酸：铝，C4钢，C6钢。
c．盐酸：哈氏B。d．氢氟酸：蒙乃尔。e．醋酸、甲酸：316L、哈氏合金。
f．磷酸：因可镍尔、哈氏合金。g．尿素：316L。 h．烧碱：蒙乃尔。
偏心旋转阀：原理就是一个偏心转动的扇形球阀， 利用偏心球冠与阀座相切，打开时，球芯脱离 阀座；关闭时，球芯逐步接触阀座，使球对阀 座产生压紧力。适用于结晶、结巴及不干净介 质场合（如PVC）；流路简单、Kv值大、“自 洁”性能好；仅两位控制时，其优点更显著； 但它采用对夹式法兰，安装不方便。
精品课件资料
阀杆行程为50％，使比例臂处于水平位置 2、零位和量程调整： (1)零位调整。给定4mA的电流信号，通过顺时针（输出增大）或反时针（输出
减小）旋动调零螺钉，使输出压力为0.2×100KPa左右，或感觉阀杆有微小 的位移即可。 (2)量程调整。给定信号电流8、12、16、20mA，使阀杆行程相对应值为25％、 50％、75％、100％（观察百分表），或使输出压力值为（0.4、0.6、0.8、 1.0）×100KPa左右，若量程偏大或偏小，可通过移动外调整螺母左右位置 来调整，往左移动，量程减小，反之，量程增大。每调整一次行程，零位要 从新调整。 (3)反复调整几次，直到合格。
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阀盖与填料
上阀盖型式 调节阀的上阀盖位于执行机构与阀体
之间，其作用是使填料函中的聚四氟乙烯填料在 一定的温度范围内正常工作而保证密封性能，它 有以下三种常见结构
（1） 普通型：使用工作温度为：铸铁－ 20～＋200℃；铸钢－40～＋250℃；
调节阀基础知识全解
调节阀常用标准相关的组织
ASME B16.34
– 阀体设计标准（压力等级、水压试验、NDE）
MSS-SP-25
– 标记、铭牌的设计标准
ASTM
– 阀门材料选用标准
ASME B16.5—法兰尺寸标准 ASME B16.25—对焊尺寸标准 ASME B16.11—插焊尺寸标准 ASME B1.20.1—螺纹连接尺寸标准 ASME B16.10—结构长度标准
– PACKING，GASKET， – SEAL RING – PISTON RING。。。
阀笼（对于笼式阀）
– CAGE
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调节阀的构成
BV500
(8) STEM (39) STEM NUT
CONTROL VALVE
PROCESS
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与调节阀常用标准相关的组织
ANSI 美国国家标准学会
– American National Standard Institute
API 美国石油学会 – American Petroleum Institute ASME 美国机械工程师协会
阀体与管道的连接形式
Clamped 嵌套连接
不对称法兰连接 透镜法兰连接
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调节阀的定义
调节阀的一些基础知识
调节阀的基础知识调节阀一开始就尽量在最大开度上工作，如90%。
这样，气浊、冲蚀等破坏发生在阀芯头部上。
随着阀芯破坏，流量增加，相应阀再关一点，这样不断破坏，逐步关闭，使整个阀芯全部充分利用，直到阀芯根部及密封面破坏，不能使用为止。
同时，大开度工作节流间隙大，冲蚀减弱，这比一开始就让阀在中间开度和小开度上工作提高寿命1-5倍以上。
如某化工厂采用此法，阀的使用寿命提高了2倍。
二、减小阀阻比（或称压降比）S减小S，即增大系统除调节阀外的损失，使分配到阀上的压降降低，为保证流量通过调节阀，必然增大调节阀开度，同时，阀上压降减小，使气蚀、冲蚀也减弱。
具体办法有：阀后设孔板节流消耗压降；关闭管路上串联的手动阀，至调节阀获得较理想的工作开度为止。
对一开始阀选大处于小开度工作者，采用此法十分简单、方便、有效。
三、减小口径，增大工作开度通过把阀的口径减小来增大工作开度，具体办法有：①换一台小一档口径的阀，如DN32换成DN25；②阀体不变更，更换小阀座直径的阀芯阀座。
如某化工厂大修时将节流件dg10更换为dg8，寿命提高了1倍。
四、转移破坏位置把破坏严重的地方从关键位置转移到次要位置，以保护阀芯和阀座的密封面和节流面。
可以提高阀的使用寿命。
五、改变流向流开型向着阀芯开启方向流，气蚀、冲蚀主要作用在密封面上，使阀芯根部和阀芯阀座密封面很快遭受破坏；流闭型向着关闭方向流，气蚀、冲蚀作用在节流之后，阀座密封面以下，保护了密封面和阀芯根部，延长了寿命。
注意：流开改为流闭后也会有有起跳现象（调节阀打开时），在调节过程中有旋涡的影响，使控制系统不能平稳调节。
采用这个方法必须慎重并作综合考虑。
六、改用特殊材料为抗汽蚀（破坏形状如蜂窝状小点）和冲刷（流线型的小糟），可改用耐汽蚀和冲刷的特殊材料来制造节流件。
这种特殊材料有6YC—1、A4钢、司特莱、硬质合金等。
为抗腐蚀，可改用更耐腐蚀，并有一定机械性能、物理性能的材料。
这种材料分为非金属材料（如橡胶、四氟、陶瓷等）和金属材料（如蒙乃尔、哈氏合金等）两类。
调节阀基础知识
调节阀基础知识-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN驱动部分与定位器一、调节阀有的教材称为控制阀，它是自动化仪表完成控制作用的主要部件之一，是自动控制系统四大部分中最后的一环——执行器的一种。
（四大部分是被测对象；测量和变送元件；调节器；执行器。
）调节阀是比例执行器，也可称为模拟执行器。
（相对的是两位执行器，即通常说的开关阀）调节阀可简单地认为是一个可变节流孔道。
随着节调节阀开度的改变，流经调节阀的流体（液体或气体）的流速、流量就发生响应的改变，使操作条件达到工艺控制的要求。
二、定位器比例式执行器（模拟执行器）一般都设有定位器。
定位器接受两个信号，一是由调节器送来的调节信号，二是执行器的位置信号。
定位器对两者进行比较处理，控制动力系统（液压、气压、电动机）调整执行器的动作，直到执行器的位置信号符合调节信号的要求。
定位器可以输出执行器的位置信号。
三、调节阀的驱动部分与定位器调节阀根据驱动形式可以分为：液压（液力传动，油压）调节阀；气动调节阀；电动调节阀三种。
下面分别进行介绍。
1.液压调节阀与定位器液压调节阀是以液压油作为驱动力的调节阀。
2PE装置的PV205又称赖斯阀，是一个比较典型的液压调节阀，它由20Kpa压力的液压油作为驱动力，由油缸内活塞的移动来控制阀门开度。
赖斯阀的定位器通过阀杆尾部的铁心与感应线圈的相对位移，经专门的卡板来反馈阀门开度，控制内部的油路系统对油缸内活塞的进退进行精确操控，赖斯阀的定位器有两个作用，一是控制阀门精确到位，二是输出阀位指示信号。
在控制室仪表柜内，定位器有零位和行程的调整旋钮可进行阀位的精确调整。
赖斯阀是一个精度很高的调节阀，达到了级，即阀门的开度可以灵敏到%，阀芯的动作只有，约是头发丝粗细的1/4。
（简介精度的概念：1级精度的误差是1%，数字越小精度越高。
通常装置现场使用的压力表、温度计是级的，仪表调试压力表用的精密压力表是级。
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ANSI 压力等级
中间等级
标准等级或者特殊等级的线性插入，如：CL2890 举例 Rating Class CL1500 X CL2500 1305psig 1428 psig 2170 psig
温度 1000℉
X=1500+（1428-1305）/（2170-1305）X（2500-1500） =1642
阀体与管道的连接形式
焊接
任何温度和压力下都不会出现泄漏，阀体下线困难
插焊（SWE）
用于阀门尺寸不大于2 inch的场合
对焊（BWE）
用于阀门尺寸不小于2.5 inch的场合
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(42) LOWER CAGE GASKET (1) BODY
[File Name or Event] Emerson Confidential 27-Jun-01, Slide 25
调节阀的主要性能指标
可调比（Rangeability）
调节阀最大可控流量与最小可控流量的比值 （Max.Cv/Min.Cv) 可调比越大，调节阀的性能越高
CONTROL VALVE
PROCESS
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与调节阀常用标准相关的组织
ANSI 美国国家标准学会
American National Standard Institute
API 美国石油学会 American Petroleum Institute ASME 美国机械工程师协会
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压力等级
[File Name or Event] Emerson Confidential 27-Jun-01, Slide 4
ANSI 压力等级
标准等级
通常使用的压力等级，CL150，300，600，900，1500， 2500，4500 *法兰接口的阀门只有标准等级 CL4500只能采用焊接连接
[File Name or Event] Emerson Confidential 27-Jun-01, Slide 26
调节阀的主要性能指标
流通能力 -特定条件下流经阀门的流量 流量系数（Cv）
温度为60℉的水在每平方英寸1 磅的压差下，每分钟流过阀门的 加仑数。 流量系数与阀门流道几何形状，阀门尺寸，阀门开度有关。
平面法兰
常用于低压场合 多用于铸铁阀体，铜阀体 法兰面与垫片完全接触 螺栓紧固引起的法兰应力较低
凸面法兰
凸面经过精加工， 其上有密封水线保证密封性 凸面法兰可与各种材质的垫片一起使用 工作压力可达6000 psi 工作温度可达815℃（1500℉）
[File Name or Event] Emerson Confidential 27-Jun-01, Slide 13
[File Name or Event] Emerson Confidential 27-Jun-01, Slide 6
ANSI 压力等级
限制等级
仅使用于阀门尺寸不大于2.5英寸的螺纹连接阀门或者 焊接连接阀门 限制等级不需要NDE检验 相同温度下，同种材料能够承受比标准等级更高的压力 通常应用于高温高压的疏水阀
[File Name or Event] Emerson Confidential 27-Jun-01, Slide 20
调节阀常用标准相关的组织
ANSI FCI 70-2
调节阀密封等级标准
NACE MR-01-75
对油气开采过程中用于含H2S场合的材料的规范
BS1560
英国标准，对管道和阀门法兰连接的规范
[File Name or Event] Emerson Confidential 27-Jun-01, Slide 23
调节阀的构成
阀体（BODY） 阀盖组件（BONNET） 阀杆/轴（STEM/SHAFT） 阀芯/阀瓣（PLUG/DISK） 阀座（SEAT） 填料、垫片、密封环
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控制系统的概念
工业过程控制系统：开环控制，闭环控制；
闭环控制系统：
--有关过程变量的信息被连续不断的反馈控制器的设定点， 以连续的，自动的纠正过程变量。
CONTROLLER SENSING ELEMENT 传感器
(23) PACKING STUD (25) CLAMP NUT (2) BONNET (43) UPPER CAGE GASKET
(9) BODY STUD
(41) BONNET GASKET (20) PLUG SEAL RING (7) CAGE (6) PLUG (10) BODY STUD NUT
BS4504
英国标准，对管道和阀门法兰连接的规范
[File Name or Event] Emerson Confidential 27-Jun-01, Slide 21
调节阀的分类
按结构分类
笼式阀、单座阀、双座阀、球阀、蝶阀
按控制方式分类
电动调节阀、气动调节阀、液动调节阀
按动作方式分类
[File Name or Event] Emerson Confidential 27-Jun-01, Slide 7
ANSI 压力等级
水压试验
所有压力等级的阀门出厂前都必须通过水压试验 试验压力>=1.5x100℉时该压力等级允许的压力
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法兰连接
适用于控制阀的各种压力范围，适用温度可达815℃。具有各种尺 寸 法兰连接有三种常用型式：
平面（FF）法兰 凸面（RF）法兰 环式（RTJ）法兰
[File Name or Event] Emerson Confidential 27-Jun-01, Slide 12
阀体与管道的连接形式
[File Name or Event] Emerson Confidential 27-Jun-01, Slide 10
阀门的种类
按阀门的用途分：
切断用：闸阀、截止阀、球阀、旋塞阀、蝶阀 止回用：止回阀（抽汽逆止阀） 调节用：调节阀、减压阀、蝶阀、V形开口球阀 分配用：三通阀、四通阀 安全用：安全阀、溢流阀
特殊等级
相同温度下，同种材料能够承受比标准等级更高的压力 通过NDE检验
表面检验：磁性颗粒检验，液体渗透检验 立体检验：X射线检验，超声波检验
特殊等级的阀门只能是焊接连接
[File Name or Event] Emerson Confidential 27-Jun-01, Slide 5
公称通径是仅供参考的圆整数，与加工尺寸仅呈 不严格的关系 根据ANSI规格，所有调节阀的尺寸必须不小于 管道的1/2
通常调节阀与管道的连接需要大小头，或者是带 颈法兰
阀门的结构长度指阀门的端面与端面之间的长度
[File Name or Event] Emerson Confidential 27-Jun-01, Slide 2
American Society of Mechanical Engineers
ASTM 美国材料试验学会
American Society for Testing and Materials
[File Name or Event] Emerson Confidential 27-Jun-01, Slide 19
阀门基本专业术语
阀门尺寸及大小头
压力等级 阀门 SCHEDULE的概念
阀体材料
阀体与管道的连接形式
[File Name or Event] Emerson Confidential 27-Jun-01, Slide 1
阀门尺寸及大小头
阀门的尺寸通常用公称通径来表示；
比如英制表示为: 1”, 1.5”, 2”…… 公制表示为: DN25, DN40, DN50……
阀体与管道的连接形式
Clamped 嵌套连接
不对称法兰连接 透镜法兰连接
[File Name or Event] Emerson Confidential 27-Jun-01, Slide 16
调节阀的定义
工业过程控制系统中调节流体流量的控制装置， 又称控制阀。控制阀通过对流体流量的控制来调 节流体的压力，温度，流量，液位等工艺参数。
直行程式、角行程式（旋转阀）
按阀体形式分类
直通阀、角阀
[File Name or Event] Emerson Confidential 27-Jun-01, Slide 22
调节阀类型
Globe 直通式 Angle 角式 3-Way 三通 Steam Conditioning Desuperheater 减温器 Choke Valve 节流阀
调节阀常用标准相关的组织
ASME B16.34
阀体设计标-SP-25
标记、铭牌的设计标准
ASTM
阀门材料选用标准