气动调节阀的工作原理及计算选型
气动调节阀的原理
气动调节阀的原理1、气动薄膜调节阀的原理：是以压缩空气作为动力，通过电气阀门定位器来控制气源压力的大小，使空气作用于调节阀的橡胶膜片，膜片的收缩与扩张再带动阀杆上下动作，从而达到控制介质的目的。
调节器（DCS信号）通过电气阀门定位器将电信号转换为气信号作用在调节阀的膜片上。
膜片压缩弹簧带动调节阀阀芯动作来控制阀门开度，从而实现对被调介质的调节。
根据工艺需要，调节阀分为气开阀（故障关）和气关阀（故障开）。
2、什么是泄露量泄漏量是指在规定的试验条件下和阀门关闭情况下，流过阀门的流体流量。
气动调节阀泄漏量大，调节阀全关时阀芯与阀座之间有空隙，造成阀全关时介质的流量大，被控参数难以稳定。
3、造成气动调节阀泄漏量大的原因①气动调节阀制造质量引起的内漏阀门制造厂家在生产过程中对阀门材质、加工工艺、装配工艺等控制不严，致使密封面研磨不合格、对麻点、沙眼等缺陷的产品没有彻底剔除，造成了气动调节阀内漏。
解决方案：重新加工密封面。
②执行机构零位设定不准确，没有达到阀门的全关位解决方案：重新调整零位，调节限位。
③执行机构的推力不够大阀门向下推关闭时，执行机构的推力不够大，在没有压力的时候调试很容易就达到全关位，而有下推力时，不能克服液体向上的推力，所以关不到位。
解决方案：更换大推力的执行机构。
④气动调节阀控制部分影响阀门的内漏气动调节阀的传统控制方式是通过阀门限位开关、过力矩开关等机械的控制方式，由于这些控制元件受环境温度、压力、湿度的影响，造成阀门定位失准，弹簧疲劳、热膨胀系数不均匀等客观因素，造成气动调节阀的内漏。
解决方案：重新调整限位。
⑤介质的冲刷、气动调节阀老化引起的内漏气动调节阀调整好后经过一定时间的运行，由于阀门的气蚀和介质的冲刷、阀芯与阀座产生磨损、内部部件老化等原因，则会出现气动调节阀行程偏大、气动调节阀关不严的现象，造成气动调节阀泄漏量变大，随着时间的推移，气动调节阀内漏现象会越来越严重。
解决方案：重新调整执行器，并定期进行维护、校正即可。
气动调节阀的结构和原理
气动调节阀的结构和原理
气动调节阀是一种可以通过气动信号控制流体介质的流量、压力、温度等参数的调节阀。
它由执行机构、阀体、阀芯、阀座、导向机构等部分组成。
气动调节阀的结构主要包括：
1. 执行机构：执行机构将气动信号转化为机械动作，带动阀芯和阀座的开启和关闭。
2. 阀体：阀体是调节阀的主要部分，其内部有流体通道。
阀座和阀芯通常位于阀体内部，通过控制阀芯的位置来调节流体介质的通路。
3. 阀芯：阀芯是阀体内活动的零件，通常由柱状或圆柱状的构件组成。
阀芯与阀座紧密配合，可依靠阀芯的上下运动控制介质的流量。
4. 阀座：阀座是阀体内固定的部分，通常由金属或弹性材料制成。
它的形状与阀芯相呼应，通过与阀芯接触产生密封，控制流体的通道。
5. 导向机构：导向机构用于引导阀芯的运动轨迹，确保阀芯与阀座的良好配合。
气动调节阀的工作原理：
1. 当气动信号输入执行机构时，执行机构将气动信号转化为机械动作，推动阀芯与阀座分离或接触。
2. 当阀芯与阀座接触时，阀体内的流体介质通过阀芯与阀座之间的通道流过。
根据阀芯的位置，调节阀的开度大小，从而控制介质的流量或压力等参数。
3. 当气动信号停止或调节信号作用于执行机构方向变化时，阀
芯位置发生相应的变化，从而改变阀体内的通道大小，调整介质通路，实现对流体参数的调节。
通过控制气动信号的大小和方向，气动调节阀可以精确地控制流体介质的流量、压力、温度等参数，保证工业过程的正常运行和控制。
气动调节阀工作原理
气动调节阀工作原理气动调节阀是一种通过气动装置控制阀芯位置，从而调节介质流量和压力的装置。
它是工业自动化控制系统中的重要组成部分，广泛应用于石油、化工、冶金、电力、制药等行业。
气动调节阀的组成结构主要包括阀体、阀芯、活塞、活塞杆、弹簧、双向气动装置和配气阀等。
其工作原理如下：1. 当气动调节阀工作时，外部信号将会通过气动装置传递给阀芯。
气动装置中的膜片接收到信号后，会使阀体上的配气阀切换方向，控制进气和排气的通道，从而控制气动室的气源。
2. 根据进气和排气的流动方向不同，气动室的气源将通过活塞的两侧进入。
进气通道内的气流会使活塞推向阀芯底部，从而打开阀芯与阀座之间的通道，介质可以通过阀芯流动。
3. 当阀芯完全打开时，介质的流量也达到最大。
此时，阀芯与阀座之间的介质压力会作用在活塞的上方，同时另一侧则是活塞下方进气通道内的气流。
活塞的上下两侧同时受到了不同的力，活塞会产生一个上升的力矩。
4. 在活塞升至规定高度时，配气阀会自动切换通道，使进气通道关闭，排气通道打开。
此时，气动室内的气体被排出，活塞上方的介质压力也得以释放。
5. 排气通道内的气流会使活塞向下移动，阀芯与阀座之间的通道逐渐关闭，介质的流量也会逐渐减小。
当介质流量减小到一定程度时，气动装置会再次切换通道，使进气通道打开，排气通道关闭，气动室内的气体会重新进入，活塞上方介质压力增加。
6. 通过不断地调整活塞上、下两侧介质压力的大小，气动调节阀可以实现对介质流量和压力的精确调节。
根据不同的工艺要求，可通过改变控制信号的大小来调整阀芯的位置，从而实现不同的控制效果。
值得注意的是，气动调节阀的工作过程中需要保持稳定的气源供应，以确保阀芯位置的准确控制。
此外，气动调节阀还需要进行定期的维护和检修，以确保其正常运行。
气动调节阀工作原理
气动调节阀工作原理1. 引言气动调节阀是一种常用的工业自动控制装置，用于调节流体介质的流量、压力、温度等参数。
本文将介绍气动调节阀的工作原理，包括组成结构、工作原理和控制原理等内容。
2. 组成结构气动调节阀主要由执行器、阀体和控制装置等部分组成。
2.1 执行器执行器是气动调节阀的核心组件，其工作原理基于气动力学原理。
执行器包括以下几个关键部分：•活塞或膜片：执行器中的活塞或膜片作为驱动力的转换器，将气动信号转变为力或位移信号。
•气缸：气缸是执行器中的能量转换部分，通过气源提供的气体压力产生气压力或气动力，推动活塞或膜片实现阀门开闭。
•弹簧：弹簧通常用于执行器的复位，当气源压力消失时，弹簧将活塞或膜片恢复到原始位置。
2.2 阀体阀体是气动调节阀的主体部分，其主要作用是控制流体介质的流量或压力。
阀体中包括阀门、阀座和流道等关键组成部分。
•阀门：阀门可以是旋转门或直角门，通过执行器的推拉运动来实现阀门的开闭。
•阀座：阀座是阀门与流道之间的接触面，用于控制流体的通断。
•流道：流道是阀体中的通道，通过改变通道的大小和形状，来调节介质的流量。
2.3 控制装置控制装置是气动调节阀的控制单元，用于对执行器进行信号的输入和输出。
控制装置通常包括以下几个重要组成部分：•信号输入装置：用于接收来自仪表或自动控制系统的控制信号。
•接收阀：接收阀将来自信号输入装置的信号进行放大和调节，然后输出给执行器。
•位置传感器：位置传感器用于检测执行器当前的位置，并将位置信息反馈给控制装置。
3. 工作原理气动调节阀的工作原理基于控制装置对执行器的控制。
当控制装置接收到来自仪表或自动控制系统的信号后，会通过接收阀对执行器的活塞或膜片施加压力。
根据压力的变化，执行器将推动活塞或膜片，进而打开或关闭阀门。
3.1 阀门开启当控制装置向执行器发送信号时，气源提供的气体压力将作用于执行器的活塞或膜片。
活塞或膜片会受到气压力的推动，向相应的方向移动，从而将阀门逐渐打开。
气动调节阀的结构和工作原理
气动调节阀常见于钢铁行业，尤其广泛应用于加热炉、卷取炉等燃烧控制系统。
本文根据气动调节阀的结构和工作原理对在气动调节阀在日常使用的常规维护和常见故障进行了分析研究，为设备维护和故障维修提供了参考。
本文以美国博雷(BARY)厂家生产的S92/93系列的气动执行机构为例，结合现场实际使用情况，进行了分析和总结。
阀门公称直径DN250，介质为混合煤气，气源为仪表压空，压力为3-5Bar，电磁阀为24V。
1、气动调节阀的结构和工作原理1.1、气动调节阀的结构气动调节阀由执行机构和阀体两部分组成。
1.2、气动调节阀的工作原理气动调节阀的工作原理：气动调节阀由执行机构和调节机构组成。
执行机构是调节阀的推力部件，当调节器或定位器得到4-20mA信号时，控制电磁阀24V信号到，打开，使得仪表压空进入执行机构汽缸，转动阀杆使阀体动作，当到达需要指定开度时，位置反馈使得定位器停止信号输出，维持当前位置。
当需要关闭阀门时，定位器得到关闭信号，使电磁阀停止供气，汽缸靠部弹簧反作用力，使阀门关闭。
当需要从满度减少开度时，定位器输出气源压力会减弱，弹簧自身反作用力致使阀门向关闭方向动作，直至信号压力与弹簧压力平衡，到达指定开度，以此来控制该介质流量。
2、气动调节阀的日常维护在对气动调节阀日常点巡检中，要注意以下几点：一是检查仪表气源是否正常，检查过滤器、减压阀是否正常，观察压力是否在3-5Bar;二是观察汽缸有无漏气现象，尤其是阀杆连接处和两端盖处;三是检查电磁阀是否工作正常，有无漏气现象;四是检查定位器工作是否正常，有无漏气现象;五是检查所有连接部件固定螺丝是否紧牢;六是尽量避免过多浮灰覆盖到执行机构上，要市场保持工作环境清洁。
3、气动调节阀常见故障原因分析3.1、气动调节阀无反馈信号气动调节阀的信号线由一对控制信号线和一对反馈信号线组成。
当PLC给阀门一个信号时，信号在调节阀的定位器中进行信号转换，通过气源压力来控制阀杆动作。
气动调节阀选型及计算
气动调节阀选型及计算一、气动调节阀选型要考虑的因素1.工作条件：包括工作压力、温度、流量范围等。
根据工作条件选择耐压和耐温能力的阀门。
2.流体性质：包括流体介质、粘度、颗粒物含量等。
选择合适的材质和结构，以满足流体的要求。
3.阀门类型：包括截止阀、调节阀、蝶阀、球阀等。
根据需要选择适合的阀门类型。
4.尺寸：包括阀门的通径、连接方式等。
根据管道系统的尺寸，选择合适的阀门尺寸。
5.控制方式：包括手控、气动控制、电动控制等。
根据控制方式选择合适的气动调节阀。
二、气动调节阀计算方法1.流量计算：根据管道系统的需求，计算流体的流量。
流量的单位一般为标准立方米/小时（Nm3/h）或标准立方米/秒（Nm3/s）。
2.压力损失计算：根据流量和流体性质，计算气动调节阀的压力损失。
根据流量和压力损失曲线，选择合适的阀门型号。
3.动态特性计算：根据管道系统的要求，计算气动调节阀的开启时间、关闭时间、超调量等动态特性。
通过调节阀的参数和控制系统的调节，使阀门的动态特性满足要求。
4.使用寿命计算：根据气动调节阀的材料、结构和工作条件，计算阀门的使用寿命。
一般根据阀门的设计寿命和工作条件的要求，选择合适的气动调节阀。
总结：气动调节阀选型及计算是一个复杂的过程，需要考虑多个因素。
通过对工作条件、流体性质、阀门类型和尺寸等因素的综合分析，可以选择合适的气动调节阀。
在计算过程中，需要考虑流量、压力损失、动态特性和使用寿命等因素。
根据计算结果，选择合适的阀门型号和参数，以满足管道系统的要求。
气动调节阀选型及计算
气动调节阀选型及计算执行器就是控制系统的终端控制元件,就是重要的环节,气动调节阀在常用的执行器中约占85﹪以上。
控制系统中因气动调节阀造成不能投运或运行不良者有占50﹪-60﹪以上。
其中除提供的工艺参数出入较大,阀制造质量欠佳与使用不当外,选型与计算的方法不妥则就是一个相当突出的因素。
因此,如何合理正确地选择与计算气动调节阀就就是自控设计中至关重要的问题了。
调节阀按调节仪表的控制信号,直接调节流体的流量,在控制系统中起着十分重要的作用。
要根据使用条件与用途来选择调节阀。
选择调节阀项目有:结构型式、公称通经、压力－温度等级、管道连接、上阀盖型式、流量特性、材料及执行机构等。
深入研究各个项目与它们之间的相互关系,就是极其重要的。
选择调节阀必须知道控制系统的各种工艺参数,以及调节仪表、管道连接等基本条件,才能正确地选择调节阀。
下面为一般选用调节阀的基本准则:(图一、图二)调节阀的选择工艺流体条件流体名称、流量、进/出口确认选择条件压力、全开/全关时压差、温度、比重、粘度、泥浆等。
选择品种规格调节仪表条件流量特性、作用型式、调节仪表输出信号等。
写出规格书管道连接条件公称压力、法兰连接型式、材料等。
(图二)选型与计算(定尺寸)就是选择一个调节阀的两个重要部分。
它们就是不同的,然而又就是互相关联的。
以往,各工业部门的自控设计的选阀工作有些基本上没有考虑到它们之间的内在联系。
对国内一般产品来说,用一组工艺参数计算两个不同阀型的流通能力,临界条件下的计算结果最大可相差40％以上。
不同结构的调节阀有其各自的压力恢复特性。
此特性用压力恢复系数F L或最大有效压差比X T表示。
一般的单、双座阀等属于低压力恢复阀,F L与X T较大;蝶阀与球阀等属于高压力恢复阀,F L与X T较小;偏心旋转阀则介于两者之间。
参数F L与X T的引入有助于在计算中根据已知的工艺参数来确定真正有效压差,以计算出精确的流通能力。
F L与X T的数值必须在阀型选定之后才能获得,而阀型的选定不仅与流体的性状、压力、温度、腐蚀性等因素有关,并且与流通能力、可调范围、允许压差等参数有关;但就是这些参数必须经计算后才能得到,而往往由于这些参数的限制又必须改选阀型;因此问题的关键就在于要设计出一套合理的方法与步骤,把选型与计算作为一个有机的整体综合起来考虑。
气动调节阀工作原理
气动调节阀工作原理
气动调节阀是一种常见的工业控制阀，它通过气动执行器来实现对流体介质的
调节和控制。
其工作原理主要包括阀体结构、气动执行器、调节机构和工作过程等几个方面。
首先，阀体结构是气动调节阀的重要组成部分，它通常由阀体、阀座、阀芯和
密封件等部件组成。
阀芯是气动调节阀的关键部件，它通过对阀座的开合来控制介质的流量和压力。
密封件则起到密封作用，保证阀门的密封性能。
其次，气动执行器是气动调节阀的动力来源，它通常由气缸、活塞、阀盖和气
源接口等部分组成。
气动执行器通过接收控制信号，驱动阀芯的运动，从而实现对介质流量和压力的调节。
气动执行器的性能直接影响着气动调节阀的控制精度和响应速度。
调节机构是气动调节阀的控制部分，它通常由位置调节器、气源调节阀和控制
阀等组成。
位置调节器用于接收控制信号，并将其转换为阀芯的移动位置，从而实现对介质流量和压力的精确控制。
气源调节阀和控制阀则用于调节气动执行器的气源压力和流量，保证气动执行器的正常工作。
最后，气动调节阀的工作过程是一个动态调节的过程，它通常包括介质的流动、阀芯的移动和控制信号的传递等几个环节。
当控制信号发生变化时，位置调节器会调整阀芯的位置，从而改变介质的流量和压力。
气动执行器则根据位置调节器的指令，驱动阀芯的运动，实现对介质的动态调节和控制。
综上所述，气动调节阀的工作原理主要包括阀体结构、气动执行器、调节机构
和工作过程等几个方面。
了解其工作原理对于正确选择、安装和维护气动调节阀具有重要意义，也有助于提高工业生产过程的自动化控制水平。
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Ｃｖ一 １．１６７Ｋ ｖ
式 中 ，７ｄ ， 。— — 节 流前 后 流 体 速 度 ；Ｐ ，Ｐ 节 流 前 后 流 体 压 力 ；Ａ — — 节 流 管 件 截 面 积 ； ｑ —— 体 积 流 量 ；ｓ— — 阻 力 系 数 ；ｇ—— 重 力 加 速 度 ；Ｐ—— 流 体 密 度 ；），Ｆ— — 重 度 ；Ｋｖ， Ｃ、，—— 流 量 系 数 ，国 内一 般 用 Ｋ 表 示 ，国 际 上 用 Ｃ、，表示 。
摘 要 ：为解决气动调节 阀在设计选型过程 中，口径计算过度依赖厂家 的问题 ，本文介绍 了气动调节 阀的工作 原理 ，推导 了调节
阀的选型计算公式 ，包括 ：流量系数计算过程中相关公式和判别式 的选择 、流量和压差 的确定 ；调节 阀 口径选择 中可调 比与放
大系数 的确定 、流量系数 Ｋ、，值的圆整及阀开度的确定 。给出了工程实际应用中测量液体、气体、蒸汽流量的计算选 型方法 ，为
第 ５４卷 第 ２期 ２０１８年 ４月
石 油 化 工 自 动 化
ＡＵＴｏＭ ＡＴＩＯＮ ＩＮ ＰＥＴＲＯ—ＣＨＥＭ ＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
Ｖ ０１．５４，Ｎ ｏ．２ Ａ ｐｒｉｌ，２０１８
气 动调 节 阀 的工 作 原 理 及 计 算 选 型
刘 华怡 ，张 其方
（中国天辰工程有 限公司 仪表 电气部 ，天津 ３００４００）
ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｉｎ ｆｌｏｗ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ａｄｊ ｕｓｔａｂｌｅ ｒａｔｉｏ ａｎｄ ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，
ｔｈｅ ｒｏｕｎｄｉｎｇ ｏｆ ｆｌｏｗ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｋ ｖ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｐｅｎｉｎｇ ｏｆ ｖａｌｖｅ． Ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｍ ｅｔｈｏｄｓ
调节 阀的口径计算和选型提供 了参考依据 。
关键 词 ：调节 阀 工作 原理 计算 选 型
中 图 分 类 号 ：ＴＨ１３８．５２
文 献 标 志 码 ：Ｂ
文 章 编 号 ：１００７—７３２４（２０１８）０２—００５４—０５
Ｗ ｏｒｋｉｎｇ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｎｅｕｍ ａｔｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｖａｌｖｅ
ｆｏｒ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｌｉｑｕｉｄ，ｇａｓ ａｎｄ ｓｔｅａｍ ｆｌｏｗ ａｒｅ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｆｏｒ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｐｒｏｊ ｅｃｔ．Ｔｈｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｃａｌｉｂｅｒ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｙｐｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｐｎｅｕｍ ａｔｉｃ ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ ｖａｌｖｅ ｉｓ ｐｒｏｖｉｄｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ ｖａｌｖｅ；ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ；ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ；ｔｙｐｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ
在 仪表设 计 和选 型 工作 过程 中 ，一 些仪 表 涉及 仪 表 口径计 算 、材 质 选 型 等 问题 ，以往 主 要依 靠 厂 家 提供 相关 数 据 ，会 造成 后续 工作 的滞后 以及 过 于 依赖 厂 家计 算 的 现 象 。本 文 主 要 解决 调 节 阀 口径 计算 选 型 问题 ，根 据调 节 阀工 作 原 理 ，参 考 ＫＯＳＯ 调 节 阀样本 ，编 制 气 动 调 节 阀 计 算选 型 书 ，并 成 功 应 用 于工程 实 际 中 。 １ 气 动调 节 阀 的工作原 理
调 节 阀 由执 行机 构 和阀 门两部 分 组成 ，本 文 以 气 动调 节 阀为例 ，按 其执 机构 形式 可分 为 薄膜式 调 节 阀 、活塞 式调 节 阀 和 长行 程 调 节 阀 ；按 阀体 结 构 形 式 可分 为 单 座 阀 、双 座 阀 、角 阀 、三通 阀 、偏 心 旋 转 阀 、蝶 阀 、球 阀 、快 速切 断 阀等 。
调节 阀 同孔板 一样 ，是 局部 阻力 元件 。与孔 板 不 同的是 ，调节 阀的节 流 面积可 以由 阀芯 的移动来 改 变 ，是 可 变 的节 流元 件 。因 此 ，可 以将 调 节 阀模 拟成 孔板 节流 形 式 。对 于 不可 压缩 流体 ，根 据伯 努 利方 程 ，调节 阀 的流量 方 程式 为
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稿 件 收 到 日期 ：２０１７—１１—１４，修 改稿 收 到 日期 ：２０１８—０２—０５。 作者 简 介 ：刘 华 怡 （１９８６一 ），女 ，２０１２年 毕 业 于 中 国 石 油 大 学 （华 东）控制科 学与工程专业 ，获工 学硕士 学位 ，现就 职于 中国天辰 工 程有 限公 司仪 表电气部 ，从事仪表工程设计工作 ，任工程师 。