調節閥結構性能參數及常用調節閥介紹1第一頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二調節閥結構性能參數及常用調節閥介紹

東明石化維修公司2第二頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二課程目的了解調節閥動作原理、結構、性能參數及常用調節閥的簡單故障排除等，提升維護維修調節閥水平

討論兩個問題？

魚與漁

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3第三頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二控制閥（調節閥）的定義ICE（國際電工委員會）定義：控制閥由執行機構和閥體兩部分組成其中執行機構是控制閥的控制裝置，它按信號的大小產生相應的推力使推桿產生相應的位移，從而帶動閥芯動作；閥體部件是控制閥的調節部分，它直接與介質接觸，由閥芯的動作，改變調節閥節流面積，達到調節目的。4第四頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二控制閥標注參數控制閥基本參數1、公稱通徑

DN50

2”2、公稱壓力PN2.5、6、10、25、40、50、100、250、420ANSI150、300、600、900、15003、閥體材料

WCB、WC6、WC9、CF8、CF8MZG***、ZG1Gr18Ni9、ZG0Gr18Ni14Mo2TiSCPH2、SCPH21、SCS13、SCS145第五頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二控制閥標注參數4、

最大允許工作壓差

5、額定行程

6、額定流量系數

7、流量特性

8、內件材料

9、故障位置

10、執行機構設定范圍6第六頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二控制閥分類控制閥基本分類按用途：開關型、調節型按行程：直行程、角行程按閥門結構：單座調節閥、雙座調節閥、套筒調節閥角形閥、波紋管密封調節閥三通調節閥、隔膜閥、蝶閥、球閥偏心旋轉閥旋塞閥、閘板閥7第七頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二控制閥分類控制閥基本分類

按壓力真空閥PN≤0Map

低壓閥PN≤1.6Map

中壓閥PN1.6～10Map

高壓閥PN10～32Map

超高壓閥PN≥32Map按溫度高溫閥≥450℃中溫閥200～～450℃常溫閥-40/20～200℃低溫閥0～

-60℃深冷閥-60～

-196℃8第八頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二控制閥的組成控制閥是執行器中的一大類產品，控制閥的應用最為廣泛普遍,所以現在也有直接稱為執行器執行機構----動力裝置附件----實現自動化要求的各種性能閥體組件----節流部件9第九頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二閥體組件直接安裝在管道上,與管道構成壓力密閉系統,直接與介質接觸,在閥體內部裝有改變流通面積的閥內件,起到調節流量的目的.一般按結構分類10第十頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二閥體類型直通單座閥(GLOBE)閥體內只有一個閥座和密封面，結構簡單,密封效果好,是使用較多的一種閥體類型11第十一頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二閥體類型直通雙座閥(GLOBE)閥體內有兩個閥座和密封面，流通能力大,不平衡力小,但泄漏量大,切斷效果差,是使用較多的一種閥體類型12第十二頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二閥體類型

套筒閥(CAGE)閥體內部閥芯由套筒導向套筒上開有窗口用于決定流量與流量特性閥芯上可開有平衡孔,減小不平衡力套筒閥可調比大,振動小,不平衡力小,互換性好,可適用于大部分單雙座閥的應用場合不適用于有顆粒及較臟污介質目前使用最為廣泛的一種閥體類型13第十三頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二閥體類型角形閥(ANGLE)閥體內有一個閥座和密封面結構簡單,密封效果好一般為底進側出,具有自潔凈功能閥體內不易存積污物,不易堵塞,適用于控制高粘度介質,高壓差以及含有懸浮物和顆粒物的介質14第十四頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二閥體類型

三通閥三通閥有三個出入口與管道相連接.有合流,分流兩種類型15第十五頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二閥體類型

隔膜閥閥體內部襯耐腐蝕材料以隔膜代替閥內組件結構簡單,流阻小,無填料結構可避免流體外漏適用于強酸,強堿,強腐蝕介質調節與切斷16第十六頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二閥體類型

蝶閥結構簡單閥體與蝶板可襯各種耐腐蝕材料雙偏心,三偏心結構適用于大口徑,大流量低壓差介質的調節與切斷17第十七頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二閥體類型

球閥節流元件為帶圓柱孔球型體稱為O型球閥，常用于開關控制節流元件為V型缺口球形體稱為V型球閥，常用于控制場合特別適合于纖維紙漿等介質的調節。18第十八頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二閥體類型

偏心旋轉閥節流元件為扇型球面重量輕,體積小,密封性能好適用于既要求調節又要求密封的場合一般只使用于中低壓場合19第十九頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二閥體類型

旋塞閥由于出色的密封性能及較長的使用壽命目前得到廣泛應用，旋塞閥的旋塞結構多種多樣，有圓柱形、圓錐形，刮板形。分類：潤滑型和非潤滑型。20第二十頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二閥體類型

閘板閥密封性能好，一般做切斷閥使用閘閥基本分為楔式閘閥和平行滑動閘閥，也有分類為單閘板閘閥和雙閘板閘閥

21第二十一頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二自力式控制閥自力式控制閥是一種不需要任何能源，直接依靠被控變量（壓力或溫度）自身的能量來驅動閥內截流件，以改變過程流體流量，而使被控變量穩定在所需的設定值上的一種裝置。產品結構簡單，操作，維修方便，具有防爆特性不適應嚴酷工況和控制精度高的場合22第二十二頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二閥體類型套筒控制閥

目前應用最為廣泛的一種控制閥類型,經過不斷改進,套筒閥的適用范圍不斷擴大,目前的高壓與高壓差控制閥大部分采用套筒閥的結構,由于套筒密封環技術的提高,為套筒閥實現象單座閥一樣的密封創造了條件。23第二十三頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二閥體類型24第二十四頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二閥內件閥內件與流體接觸的可拆卸的閥內零件包括閥芯、閥座、閥桿導向、襯套、套筒；填料函部件的填料壓蓋、彈簧、套環、填料底環等不包括的零件：填料、上閥蓋、下閥蓋及其連接用密封墊片25第二十五頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二閥蓋與填料1.安裝在執行機構與閥體之間2.閥蓋與閥體可以是一個整體,

也可以為分離型3.閥蓋內部裝有密封件—填料防止工作介質沿閥桿向外泄露26第二十六頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二閥蓋類型普通型閥蓋適用于常溫介質工作溫度:-20--+200℃散(吸)熱型閥蓋適用于高溫或低溫介質工作溫度:-60—+450℃27第二十七頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二閥蓋類型深冷型閥蓋適用于深度冷凍場合工作溫度:-196----60℃波紋管密封型閥蓋適用于強毒性,易揮發易滲透,或貴重流體,28第二十八頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二填料PTFE聚四氟乙烯填料優點：摩擦力小,有自潤滑作用，耐強腐蝕除熔融堿金屬，密封性好。

60度V形用于普通閥門，90度V形用于高壓閥門。缺點：耐溫差，不能用于200度以上介質。29第二十九頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二填料柔性石墨填料優點：密封性好，耐腐蝕，耐高低溫(-200--+600℃)缺點:

摩擦力大，不能用于一些強氧化劑（濃硫酸,濃硝酸）30第三十頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二執行機構控制閥的驅動裝置按能源供應分為:氣動,電動,液動三種類型31第三十一頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二氣動執行機構氣動薄膜執行機構氣缸式執行機構滾動膜片式執行機構32第三十二頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二氣動薄膜執行機構單彈簧多彈簧33第三十三頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二氣動薄膜執行機構正作用反作用34第三十四頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二氣動薄膜執行機構直行程角行程35第三十五頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二活塞式氣缸執行機構單作用、雙作用36第三十六頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二活塞式氣缸執行機構直行程角行程37第三十七頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二齒輪齒條氣缸執行機構雙作用(無彈簧)38第三十八頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二齒輪齒條氣缸執行機構單作用(彈簧返回)39第三十九頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二氣動滾動膜片式執行機構40第四十頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二氣動執行機構目前使用的氣動執行機構彈簧范圍概念已發生變化，通過配備閥門定位器，使得定位器可以根據閥桿位置的反饋調整輸出。執行機構可以充分利用氣源壓力,再不需來手動調整彈簧的始終點范圍。此時主要考慮彈簧的剛度，以及彈簧和膜片克服壓差的能力。41第四十一頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二電動執行機構電裝(電動頭)電動執行機構一體化電動執行機構智能電動執行機構42第四十二頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二液動執行機構液動、電液執行機構主要用于需要大推力、大力矩、快速響應、安全可靠裝置和閥門的配套上。由于控制上到需要，電液執行機構使用更為廣泛。43第四十三頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二定位器與附件

氣動控制閥必須配用各種附件來滿足生產過程的需要附件能滿足控制系統對閥門提出的各種特殊要求附件的作用就在于使控制閥的功能更完善更合理更齊全44第四十四頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二閥門定位器閥門定位器氣動閥門定位器電氣閥門定位器(模擬)智能閥門定位器(數字)45第四十五頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二氣動閥門定位器氣動式：接收一個氣動信號（通常是0.02-0.10MPa），轉換為一個相應的閥位，并提供給執行機構達到這一位置所需要的氣源壓力。執行機構分20~100、40~200、80~240KPa等幾種彈簧范圍46第四十六頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二電氣閥門定位器

與氣動定位器功能相同，但使用電流（通常為4-20MA）而不是氣源作為輸入信號47第四十七頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二數字式（智能）閥門定位器與電氣定位器不同點在于電氣信號的轉換式是數字式的，分三種類型：數字式不通信：一個電流信號供給定位器，驅動電子模塊并控制輸出。HART：與數字式不通信相同，但能在與模擬信號相同的導線上進行雙向數字通信。現場總線：全數字控制信號取代模擬信號。優點：自動校驗與組態、閥門診斷。48第四十八頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二智能閥門定位器

49第四十九頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二智能閥門定位器

50第五十頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二智能閥門定位器

51第五十一頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二智能閥門定位器52第五十二頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二空氣過濾減壓器

凈化來自空氣壓縮機的氣源并能把壓力調整到所需的壓力值,具有自動穩壓功能53第五十三頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二閥位變送器

將控制閥的位移變化轉換成響應的氣壓或電流信號送往控制室，使操作人員在控制室就能了解閥門的位置情況54第五十四頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二電磁閥

用于切斷或接通氣路55第五十五頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二保位閥

閥門保護裝置當儀表壓力氣源中斷時能自動切斷定位器的輸出與執行機構之間的通道使閥門位置保持在斷氣前的控制位置56第五十六頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二保位閥57第五十七頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二氣動放大器（繼動器）

提高執行機構動作速度,消除控制信號傳遞滯后的影響克服長管線和大容量執行機構的傳輸滯后增大定位器的輸出流量改變控制信號的壓力58第五十八頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二限位開關(位置開關)

用于對閥門的行程限位位置信號的發送主要分為機械式與感應式二大類59第五十九頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二限位開關(位置開關)角行程閥門的閥位傳送直接連接形式，安裝調試方便，精度高有本安型、隔爆型60第六十頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二快排裝置（速排閥）

裝在執行機構氣路上用于氣體的快速排放實現閥門的快速動作61第六十一頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二儲氣罐存儲一定數量的空氣以備發生故障時和臨時需要時緊急使用62第六十二頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二手輪機構

當氣源或電源信號故障時或執行機構零件損壞時可用手輪繼續人工操作控制閥的功能63第六十三頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二手輪機構64第六十四頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二控制閥選型根據工藝條件選擇合適的控制閥結構與材質根據工藝對象的特點選擇合適的流量特性根據工藝參數選擇合適的閥門尺寸根據現場及工藝要求選擇合適的執行機構根據工藝過程自動化的要求選擇合適的閥門附件65第六十五頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二控制閥選型所需工藝條件被控介質的種類介質的溫度、壓力介質的密度、粘度、腐蝕性控制閥入口壓力范圍與出口壓力范圍介質的流量范圍進出口管道材質與尺寸、連接方式執行機構的類型與要求噪音水平安全方面的考慮66第六十六頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二控制閥閥類型選擇控制閥的選擇，選其較為適用或選其低成本。在大多數工況下，有數種閥門類型都可以選擇時，一般考慮成本高低，如果工況較為嚴酷，則需選相應的特殊控制閥。一般來說直行程閥門能應用于普通到嚴酷的大多數工況；角行程閥門一般適用于那些大流量，低壓差的場合，或較經濟的場合。但閥門最終的決定是由用戶以及工程設計單位指定的。注意：泄露等級的要求67第六十七頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二控制閥材料的選擇溫度450度以下，低溫(-40度以上)，應選擇鑄鋼材料高溫(450度以上)，低溫(-60度以下),應選擇GrMo合金鋼或不銹鋼材料高壓場合(大于16MPa)最好選擇鍛不銹鋼特殊場合如:超高壓,高溫高壓,強腐蝕可選擇其他合金或非金屬材料68第六十八頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二控制閥特性選擇流量特性控制閥從0%到100%變化時通過閥門的流量與行程之間的關系。主要有線性、快開、等百分比三大類69第六十九頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二閥芯與流量特性不同的閥芯形狀決定不同的流量特性蝶閥、球閥、隔膜閥、偏心旋轉閥固有特性不能修改套筒閥、柱塞閥、v形開口閥，可修改閥芯形狀改變流量特性70第七十頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二閥芯與流量特性直線流量特性等百分比流量特性快開流量特性71第七十一頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二閥芯與流量特性72第七十二頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二閥芯與流量特性73第七十三頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二閥芯與流量特性改變閥特性的幾個方法A由設計閥芯實現B由定位器修正C由非線性執行機構實現D由控制系統實現E由專用儀表修正74第七十四頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二

控制閥壓力降最佳固有特性

恒定△P

線性△P隨負荷增加而減少，最大負荷時的△P>20%的最小負荷時的△P

線性△P隨負荷增加而減少，最大負荷時的△P<20%的最小負荷時的△P

等百分比△P隨負荷增加而增加，最大負荷時的△P<200%的最小負荷時的△P

線性△P隨負荷增加而增加，最大負荷時的△P>200%的最小負荷時的△P

快開液位控制系統流量特性75第七十五頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二壓力控制系統流量特性液體控制過程%氣體控制過程，容積小，管道距離小于10ft，%氣體控制過程，容積大，能吸收干擾的系統直線或距離變送器大于100ft或負荷增加△P減小，最大負荷的△P≥20%的，最小負荷的△P氣體控制過程，容積大負荷增加△P減小，最大負荷的△P≤20%的最小負荷的△P，%

76第七十六頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二

到控制器的

流量測量信號

控制閥與流量測量元件的位置關系

最佳固有特性

寬范圍的流

量設定點小范圍的流量，閥門的負荷增大時

△P的變化很大與流量成正比

串聯

線性

等百分比

旁路（1）

線性

等百分比與流量的平方成正比

串聯

線性

等百分比

旁路（1）

等百分比

等百分比1．當控制閥關閉時，在測量元件處的流量增加。流量控制系統流量特性77第七十七頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二控制閥的口徑確認的限制條件

1、開度限制,一般要求控制閥的開度在10-90%之間

2、流速限制,對于液體一般要求小于10米/秒，對于氣體一般要求小于100米/秒

3、噪音限制，一般要求小于85分貝（緊急放空閥除外）

4、可調比限制，一般要求可調比大于5:1

5、工藝管道限制，DN50以上可縮徑，一般縮徑范圍小于2檔管徑78第七十八頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二控制閥的口徑確認確定計算流量，由工藝人員或用戶提出，它是根據生產能力，設備的負荷計算得出確定計算壓差，由工藝人員或用戶提出，即閥門出入口的壓力大小計算流量系數（根據介質選用相應的計算公，目前全部可由計算機程序自動完成）根據選擇的閥門類型,選取大于計算流量系數的相應閥門口徑開度驗算可調比驗算(一般不需要)確定閥座直徑與公稱通徑79第七十九頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二流量系數具體衡量控制閥流通能力的指標是流量系數，目前常用的流量系數有兩類：一是以美國（ISO）為代表的以英制單位定義的流量系數Cv二是以德國（IEC）為代表的以公制單位定義的流量系數Kv，我國也采用此定義80第八十頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二流量系數流量系數Cv值定義：它是在每平方英寸1磅(psi)的壓力降下，每分鐘流過閥門的60℉水的美國加侖數。流量系數Kv值定義：它是在1bar壓力降下，每小時流過閥門的5-40℃度水的立方米數。兩者的換算關系為Cv≈1.167Kv81第八十一頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二控制閥執行機構的選用驅動能源的考慮（類型）閥門類型的考慮（類型）輸出（關閉）力和力矩的大小考慮選型并計算或經驗確定

（驗算）82第八十二頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二允許壓差隨控制閥兩端壓差的增大，其所受的不平衡力或力矩也逐漸增大，當執行機構的輸出力小于不平衡力或力矩時，它就不能在全行程范圍內完成輸入信號與閥位的對應關系，同時還會出現閥門關不死、打不開的現象。故對于一定的執行機構，控制閥應限制在一定的壓差范圍內工作，這個壓差被稱為控制閥的允許壓差。83第八十三頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二控制閥附件的選擇根據工藝要求配置相應的各種附件84第八十四頁，共九十八頁，編輯于2023年，星期二控制閥選型計算注意事項開度限制：一般要求控制閥的開度在10-90%之間流速限制：對于液體一般要求小于10米/秒,對于氣體