调节阀与关断阀

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蝶阀
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。
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球阀
球阀：只需要用旋转90度的操作 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 质提供了阻力很小、直通的流 道。球阀最适宜直接做开闭使 用，但也能作节流和控制流量 之用。球阀的主要特点是本身 结构紧凑，易于操作和维修， 适用于水、溶剂、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，如氧 气、过氧化氢、甲烷、乙烯、 树脂等。球阀阀体可以是整体 的，也可以是组合式的。
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气动薄膜式执行机构
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气动活塞式执行机构
活塞式执行机构：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。
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执行机构的正反作用
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阀门定位器工作原理
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。
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自力式调节阀
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。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。
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直通双座控制阀
直通双座控制阀：阀体 内有两个阀芯和阀座， 由于流体流过的时候， 作用在上、下两个阀芯 上的推力方向相反而大 小近于相等，可以相互 抵消，所以不平衡力小 。但是由于加工的限制 ，上、下两个阀芯和阀 座不易保证同时密闭， 因此泄漏量较大。直通 双座控制阀适用于阀两 端压差较大、对泄漏量 要求不高的场合，但由 于流路复杂而不适用于 高黏度和带有固体颗粒 的液体。
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套筒阀
套筒阀(笼式阀) 由套筒阀塞节流代替单双座阀 的阀芯阀座节流 阀体内部阀芯由套筒导向 阀芯上可开有平衡孔,减小不平 衡力 套筒阀可调比大,振动小,不平 衡力小,互换性好, 可适用于大部分单双座阀的应 用场合 不适用于有颗粒及较脏污介质
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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 他结构与单座阀相类似。 角型阀的流向一般为底进 侧出，此时其稳定性较好 ；在高压差场合，为了延 长阀芯使用寿命而改用侧 进底出的流向，但容易发 生振荡。角型控制阀流路 简单，阻力较小，不易堵 塞，适用于高压差、高黏 度、含有悬浮物和颗粒物 质流体的控制。
定位器 (附件)
调节阀
调节机构
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调节机构
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。
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直通单座控制阀
直通单座控制阀：阀 体内只有一个阀芯和 阀座，如图所示。其 特点是结构简单，泄 漏量小，易于保证关 闭甚至完全切断。但 是在压差较大的时候 ，流体对阀芯上下作 用的推力不平衡，这 种不平衡推力会影响 阀芯的移动。因此直 通单座控制阀一般应 用在小口径、低压差 的场合。
信号入
反 作 信号入用 执 行 机 构
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调节机构的正反作用
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。
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气开气关组合形式
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气开与气关
阀门的“气开”与“气关”
气开阀：信号压力增加，流量增加（FC）

pc↑→ f↑ (“有气则开”)
气关阀：信号压力增加，流量减小（FO）
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自力式调节阀
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自力式调节阀
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SDV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。
附件---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 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，从而 能使其阀位开度准确无误。
阀门定位器
阀门反馈连杆
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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4-20 mA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。
手动放气阀
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SDV阀（正常）
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SDV阀（电磁阀失电）
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SDV阀（非全关测试）
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谢 谢
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自力式调节阀
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。
调节阀与关断阀简介
侯可利 2015.4.6
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。
干 扰 给定值
+
被调参数 控制器 执行器 被控对象
测量变送器
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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
pc↑→ f↓ (“有气则关”)
无气源( pc = 0 )时，气开阀全关，气关阀全开。
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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。
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调节阀分类
按动力能源分类
气动：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 爆 按能源分 电动:能源取用方便，信号传递迅速，但结 构复杂、防爆性能差 液动：液动控制阀推力最大，但较笨重， 现已很少使用 常用的气动调节阀又分为：气动薄膜式与气动活塞式
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调节阀的基本构成
执行机构
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偏心旋转阀
偏心旋转阀：依靠柔臂的弹 性变形使阀芯球冠表面与阀 座密封面紧密接触，阀门关 闭并保持可靠密封。阀门在 开启瞬间无摩擦力作用，调 节性能好，流量特性为近似 线性。因此，该阀可大量用 作调节阀及耐磨损和耐冲刷 阀，应用于含固体颗粒介质 及中高温、中高压工况中。
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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。
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三通控制阀
合流
三通控制阀：三通控 制阀共有三个出入口与工 艺管道相连接。其流通方 式有合流型和分流型两种 ，前者是将两种介质混合 成一路，后者是将一种介 质分为两路，分别如图所 示。三通控制阀可以用来 代替两个直通阀，适用于 配比控制与旁路控制。
分流
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隔膜控制阀
隔膜控制阀：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 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 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 无填料，介质也不会泄漏，所以隔膜 控制阀无泄漏量。隔膜控制阀耐腐蚀 性强，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 颗粒状介质的控制。