调节阀结构与原理 ppt课件
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气动调节阀的结构和原理
阀芯的移动方式有直行程和角行程两 种，通过改变阀芯的位置来调节流体 的流量和压力。
阀座
阀座是气动调节阀的另一个关键部件，通常采用与阀体相同 的材料制成。
阀座的作用是支撑和固定阀芯，同时密封流体，防止介质泄 漏。阀座的密封性能直接影响气动调节阀的使用效果。
密封材料
密封材料是气动调节阀的重要配件之一，用于保证阀门的 密封性能。
而控制阀门的开启和关闭。
控制信号的大小直接决定了阀门 开启和关闭的程度，从而实现流
量和压力的调节。
工作流程
工作流程是指气动调节阀从接 收到控制信号开始，到阀门动 作完成的过程。
当控制信号到达气动执行机构 时，活塞开始运动，通过与气 缸的配合带动阀门开启或关闭。
阀门动作完成后，气动执行机 构会通过弹簧等部件的复位， 使活塞回到初始位置，等待下 一次动作。
3
检查气动调节阀的动作是否灵活
检查阀门在开启和关闭过程中是否顺畅，无卡滞 现象。
清洗与润滑
清洗气动调节阀
定期对阀门进行清洗，清除残留 的杂质和污பைடு நூலகம்，保持阀门的清洁 。
润滑气动调节阀
对阀门的活动部位进行润滑，以 减少磨损和摩擦，延长阀门的使 用寿命。
常见故障及排除方法
阀门动作不灵活
可能是由于气动调节阀内部有杂质或 污垢，需要进行清洗。
在化工生产过程中，气动调节阀被广 泛应用于各种反应釜、蒸馏塔、管道 等设备中，用于控制温度、压力、流 量等关键工艺参数。
气动调节阀具有耐腐蚀、防爆等特点， 能够适应化工生产中的恶劣环境，确 保生产的安全和稳定。
环保工程
在环保工程中，气动调节阀主要用于废气处理、烟气脱硫脱硝等领域，通过调节管道中介质的流量， 控制处理设备的运行参数，达到环保排放标准。
阀座
阀座是气动调节阀的另一个关键部件，通常采用与阀体相同 的材料制成。
阀座的作用是支撑和固定阀芯，同时密封流体，防止介质泄 漏。阀座的密封性能直接影响气动调节阀的使用效果。
密封材料
密封材料是气动调节阀的重要配件之一，用于保证阀门的 密封性能。
而控制阀门的开启和关闭。
控制信号的大小直接决定了阀门 开启和关闭的程度，从而实现流
量和压力的调节。
工作流程
工作流程是指气动调节阀从接 收到控制信号开始，到阀门动 作完成的过程。
当控制信号到达气动执行机构 时，活塞开始运动，通过与气 缸的配合带动阀门开启或关闭。
阀门动作完成后，气动执行机 构会通过弹簧等部件的复位， 使活塞回到初始位置，等待下 一次动作。
3
检查气动调节阀的动作是否灵活
检查阀门在开启和关闭过程中是否顺畅，无卡滞 现象。
清洗与润滑
清洗气动调节阀
定期对阀门进行清洗，清除残留 的杂质和污பைடு நூலகம்，保持阀门的清洁 。
润滑气动调节阀
对阀门的活动部位进行润滑，以 减少磨损和摩擦，延长阀门的使 用寿命。
常见故障及排除方法
阀门动作不灵活
可能是由于气动调节阀内部有杂质或 污垢，需要进行清洗。
在化工生产过程中，气动调节阀被广 泛应用于各种反应釜、蒸馏塔、管道 等设备中，用于控制温度、压力、流 量等关键工艺参数。
气动调节阀具有耐腐蚀、防爆等特点， 能够适应化工生产中的恶劣环境，确 保生产的安全和稳定。
环保工程
在环保工程中，气动调节阀主要用于废气处理、烟气脱硫脱硝等领域，通过调节管道中介质的流量， 控制处理设备的运行参数，达到环保排放标准。
气动调节阀教学课件PPT
案例二
某电厂锅炉给水系统，选用具有大流量、 高可调比和低泄漏率的气动调节阀，满足 了系统对流量和压力的精确控制要求。
06 发展趋势与智能化技术应 用
当前行业发展趋势分析
节能环保需求推动
随着全球环保意识的提高，气动调节阀行业正朝着更加节 能环保的方向发展，高效、低能耗的产品受到市场青睐。
智能化、自动化趋势明显
考虑附件配置
根据需要选择定位器、手轮、电磁阀等附件， 提高阀门的使用性能和可靠性。
案例分析：成功选型经验分享
案例一
案例三
某化工厂反应釜温度控制系统，选用具 有良好密封性能和耐高温性能的气动调 节阀，成功实现了温度的精确控制。
某制药厂药液流量控制系统，选用具有 防腐蚀材质和卫生级标准的气动调节阀 ，确保了药品生产的质量和安全。
弹簧复位型在频繁动作时可能导致弹簧疲劳 失效；非弹簧复位型在失去气源时无法自动 复位，需要手动操作。
03 阀门定位器与附件选择
阀门定位器作用及原理
作用
阀门定位器是气动调节阀的重要附件，主要用于改善阀门的位置控制精度，提高阀门对信号变化的响应速度，以 及克服阀杆摩擦力等非线性因素对控制性能的影响。
自动化控制算法
采用先进的控制算法，实现气动调节阀的精确控 制和自动调节，提高生产效率和产品质量。
3
远程监控与故障诊断
借助物联网技术，实现远程监控和故障诊断，及 时发现并解决问题，降低运维成本。
未来发展方向预测
智能化水平进一步提高
01
随着人工智能、机器学习等技术的不断发展，气动调节阀的智
能化水平将进一步提高，实现更加精准、高效的控制。
原理
阀门定位器通过接收来自控制器的控制信号，与阀门的实际位置进行比较，然后输出相应的气压信号去驱动执行 机构，使阀门移动到正确的位置。同时，阀门定位器还具有反馈功能，可以将阀门的实际位置反馈给控制器，以 便进行更精确的控制。
第十讲调节阀-资料.ppt
常用调节阀结构示意图及特点——隔膜调节阀
2021/1/5
隔膜调节阀
常用调节阀结构示意图及特点——隔膜调节阀
隔膜调节阀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 调节作用。隔膜调节阀耐腐蚀性强，适用于 对强酸、强碱等强腐蚀牲介质流量的调节。 它结构简单，流路阻力小，流通能力较同口 径的其他阀大，无泄漏量。但由于隔膜和衬 里的限制，一般只能在压力低于1M pa，温度 低于150℃的情况下使用。
薄膜式
2021/1/5
8.2.3 调节机构的结构类型 与作用方式
调节机构是一个局部阻力可 以改变的节流元件。由于阀芯 在阀体内移动，改变了阀芯与 阀座之间的流通面积，即改变 了阀的阻力系数，被调介质的 流量也就相应地改变，从而达 到调节工艺参数的目的。
(1)结构类型
2021/1/5
(1)结构类型
②角形阀一般使用于底进侧出，此时调
节阀稳定性好，
③在高压差场合下，为了延长阀芯使用
寿命，也可采用侧进底出。但侧进底 出在小开度时易发生振荡。
④角形阀还适用于工艺管道直角形配管
的场合。
角形调节阀
2021/1/5
常用调节阀结构示意图及特点——三通调节阀
阀体有三个接管口，适用于三个方向流 体的管路控制系统，大多用于热交换 器的温度调节、配比调节和旁路调节。
2021/1/5
常用调节阀结构示意图及特点——“O”形球 阀
“O”形球阀
阀芯为一球体：
①阀芯上开有一个直径和管道直
径相等的通孔，转轴带动球体 旋转，起调节和切断作用。
②该阀结构简单，维修方便，密
封可靠，流通能力大
③流量特性为快开特性，一般用
于位式控制。
《阀门的种类及原理》课件
阀门的发展历程
要点一
总结词
阀门的发展历程经历了多个阶段，从最初的简单阀门到现 代的高科技智能阀门。
要点二
详细描述
阀门的发展历程可以追溯到古代，最初人们使用简单的木 塞、石蜡等材料来控制流体的流动。随着工业革命的发展 ，人们开始使用铸铁、铜等金属材料制作阀门，并逐渐发 展出了各种不同类型和用途的阀门。现代科技的进步使得 阀门的设计和制造更加精密和高效，出现了各种高科技智 能阀门，如电动阀门、气动阀门、调节阀等。
总结词
截止阀主要用于截断或调节水流，其结构简单，密封性能好。
详细描述
截止阀主要由阀体、阀盖、阀瓣和阀杆等部件组成。当需要打开或关闭阀门时，通过旋转阀杆来带动 阀瓣上下移动，从而实现水流的开启或关闭。截止阀的密封性能较好，适用于高压和高温流体，但流 体阻力较大，调节性能较差。
球阀
总结词
球阀是一种快速启闭的阀门，适用于高 温高压流体。
电力工业
核电站
用于控制核反应堆的冷却水流量。
火电站
用于控制锅炉的进水和出水，确保蒸汽的产生和压力的稳定 。
制药行业
原料药生产
用于控制化学反应的物料流量和温度 。
药品包装
在灌装设备中，控制药液的灌装量和 速度。
05
阀门的维护与保养
阀门检查与保养的重要性
确保阀门正常运行
定期对阀门进行检查和保养，可以及 时发现并解决潜在问题，确保阀门正 常工作。
确保其牢固可靠。
润滑与清洁
对阀门进行润滑，并清 洁其表面，保持其良好
的工作状态。
密封件更换
根据需要更换阀门的密 封件，以确保其良好的
密封性能。
感谢您的观看
THANKS
04
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。
气动调节阀的结构与原理
弹簧是执行机构重要的组成部分. 弹簧力是阀门的驱动力，在失去压缩空气时，是 靠弹簧力来开/关阀门的。在通入压缩空气时， 气压压缩或拉伸弹簧,克服弹簧力来开/关阀门 。 手轮
手轮机构是与调节阀配套使用的附属装置。 气动杆 连轴器
阀体基本结构
阀体主要组成部件 有： 阀笼 阀瓣 阀座（密封环） 阀杆 阀笼压环
概述
控制阀的三断保护 控制阀的三断保护指：断气源保护、断电源保护、断
信号源保护。是满足工艺系统安全运行的重要保障。与电 磁阀、保位阀、快速泄压阀等附件组合使用。
控制阀应用示意图（如下图）
概述
执行机构主要组成部件:
隔膜或活塞 隔膜/活塞是执行机构的承压部件，它的
作用是在执行机构内部构成一个密闭的压力腔室， 给阀杆一个驱动力，从而驱动阀杆能向上或者向 下运动。 弹簧
快速泄压阀Leabharlann 使阀门在失气后快速回到安全位置 限位开关－显示阀门到达全开全关状态
定位器
阀门定位器是气动调节阀的核心部件，起阀门定位作用 。它将阀杆位移信号作为反馈测量信号,以DCS或控制器输 出作为设定信号，进行比较，当两者有偏差时，定位器输出 控制信号到执行机构，驱使执行机构动作，建立阀杆位移与 控制器输出信号之间的一一对应关系。因此，阀门定位器是 以阀杆位移为测量信号，以控制器输出为设定信号的反馈控 制系统。
附件
主要附件 电磁阀－根据系统逻辑保护关系控制阀门动作 减压阀－保证供气气压 过滤器－净化来自空气压缩机的气源 电流/气压转换器（I/P）－使控制点的电信号适用于气动
执行机构 定位器－改善调节阀的静态和动态特性 流量放大器－增大进入阀门隔膜气腔的气流量
附件
气动保位阀－保证重要阀门在气源突然中断时能够实现对 调节阀行程的自锁
手轮机构是与调节阀配套使用的附属装置。 气动杆 连轴器
阀体基本结构
阀体主要组成部件 有： 阀笼 阀瓣 阀座（密封环） 阀杆 阀笼压环
概述
控制阀的三断保护 控制阀的三断保护指：断气源保护、断电源保护、断
信号源保护。是满足工艺系统安全运行的重要保障。与电 磁阀、保位阀、快速泄压阀等附件组合使用。
控制阀应用示意图（如下图）
概述
执行机构主要组成部件:
隔膜或活塞 隔膜/活塞是执行机构的承压部件，它的
作用是在执行机构内部构成一个密闭的压力腔室， 给阀杆一个驱动力，从而驱动阀杆能向上或者向 下运动。 弹簧
快速泄压阀Leabharlann 使阀门在失气后快速回到安全位置 限位开关－显示阀门到达全开全关状态
定位器
阀门定位器是气动调节阀的核心部件，起阀门定位作用 。它将阀杆位移信号作为反馈测量信号,以DCS或控制器输 出作为设定信号，进行比较，当两者有偏差时，定位器输出 控制信号到执行机构，驱使执行机构动作，建立阀杆位移与 控制器输出信号之间的一一对应关系。因此，阀门定位器是 以阀杆位移为测量信号，以控制器输出为设定信号的反馈控 制系统。
附件
主要附件 电磁阀－根据系统逻辑保护关系控制阀门动作 减压阀－保证供气气压 过滤器－净化来自空气压缩机的气源 电流/气压转换器（I/P）－使控制点的电信号适用于气动
执行机构 定位器－改善调节阀的静态和动态特性 流量放大器－增大进入阀门隔膜气腔的气流量
附件
气动保位阀－保证重要阀门在气源突然中断时能够实现对 调节阀行程的自锁
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调节阀
目录
1.调节阀定义 3.调节阀结构 5.调节阀常见问题
2.调节阀分类 4.调节阀工作原理
调节阀定义
SP
e
控制器
？
PV
传感器
调节阀定义
PID
调节阀属于PID 控制回路的执行器单 元
流体工业
流体流量的调节器， 调节流体的压力 \温 度\流量\液位等工艺 参数
控制阀影响着工业过程控制系 统的控制质量和控制精度
调节阀基本结构-主阀
调节阀基本结构-主阀
调节阀基本结构-主阀
调节阀基本结构-主阀
调节阀基本结构-主阀
调节阀基本结构-主阀
快开
线性
等百分比
调节阀基本结构-主阀
阀体与管道连接方式 螺纹连接 法兰连接 焊接
调节阀基本结构-主阀
调节阀基本结构-主阀
调节阀基本结构-主阀
焊接
适用于公称直径较大，使用条件荷刻，温 度较高的场合 阀体常采用坡口对焊接 比法兰连接更为可靠 焊接连接的阀门拆卸和重新安装都比较困 难
调节阀工作原理
调节阀工作原理
调节阀工作原理
调节阀工作原理
调节阀常见问题
气蚀与闪蒸
管道内流体的流速提高 压力就会下降。管道节 流处流体速度大幅提高， 压力急剧下降。如果液 体流经管道节流处的压 力低于气化压力将产生 气蚀或闪蒸现象。
调节阀常见问题
需要克服的力
阀芯的不平衡力 阀门关闭等级要求
的阀座负荷
填料的摩擦力 阀内件之间的摩擦
力
执行机构的推力＝阀门内部摩擦力＋介质作用力＋阀座密封所需的关闭力
调节阀基本结构-气动执行器
调节阀基本结构-主阀
填料压盖
阀芯 阀笼 阀座 阀体
阀杆 上阀盖（盘根室）
缠绕垫 密封环
调节阀基本结构-主阀
平衡型阀芯
在阀芯顶部开有 平衡孔的叫平衡 式阀芯，否则是 非平衡式阀芯
调节阀分类
动力阀
调节阀分类
调节对象
压力控制阀 温度控制阀 液位控制阀 流量控制阀
调节阀分类
作用属性
正作用气开 反作用气开 正作用气关 反作用气关
调节阀分类
调节阀基本结构-气动执行器
气动执 行器
主阀
调节阀基本结构-气动执行器
基本要求性能
具有足够的推力 死区较小
目录
1.调节阀定义 3.调节阀结构 5.调节阀常见问题
2.调节阀分类 4.调节阀工作原理
调节阀定义
SP
e
控制器
？
PV
传感器
调节阀定义
PID
调节阀属于PID 控制回路的执行器单 元
流体工业
流体流量的调节器， 调节流体的压力 \温 度\流量\液位等工艺 参数
控制阀影响着工业过程控制系 统的控制质量和控制精度
调节阀基本结构-主阀
调节阀基本结构-主阀
调节阀基本结构-主阀
调节阀基本结构-主阀
调节阀基本结构-主阀
调节阀基本结构-主阀
快开
线性
等百分比
调节阀基本结构-主阀
阀体与管道连接方式 螺纹连接 法兰连接 焊接
调节阀基本结构-主阀
调节阀基本结构-主阀
调节阀基本结构-主阀
焊接
适用于公称直径较大，使用条件荷刻，温 度较高的场合 阀体常采用坡口对焊接 比法兰连接更为可靠 焊接连接的阀门拆卸和重新安装都比较困 难
调节阀工作原理
调节阀工作原理
调节阀工作原理
调节阀工作原理
调节阀常见问题
气蚀与闪蒸
管道内流体的流速提高 压力就会下降。管道节 流处流体速度大幅提高， 压力急剧下降。如果液 体流经管道节流处的压 力低于气化压力将产生 气蚀或闪蒸现象。
调节阀常见问题
需要克服的力
阀芯的不平衡力 阀门关闭等级要求
的阀座负荷
填料的摩擦力 阀内件之间的摩擦
力
执行机构的推力＝阀门内部摩擦力＋介质作用力＋阀座密封所需的关闭力
调节阀基本结构-气动执行器
调节阀基本结构-主阀
填料压盖
阀芯 阀笼 阀座 阀体
阀杆 上阀盖（盘根室）
缠绕垫 密封环
调节阀基本结构-主阀
平衡型阀芯
在阀芯顶部开有 平衡孔的叫平衡 式阀芯，否则是 非平衡式阀芯
调节阀分类
动力阀
调节阀分类
调节对象
压力控制阀 温度控制阀 液位控制阀 流量控制阀
调节阀分类
作用属性
正作用气开 反作用气开 正作用气关 反作用气关
调节阀分类
调节阀基本结构-气动执行器
气动执 行器
主阀
调节阀基本结构-气动执行器
基本要求性能
具有足够的推力 死区较小