閥門計算、選型與維護.ppt

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1、閥門計算選型與維護濟南潤保閥門科技有限公司2013年10月導(dǎo)語在現(xiàn)代化裝置的自動化控制當中，調(diào)節(jié)閥起著十分重要的作用。這些裝置的生產(chǎn)取決于流動著的液體和氣體的控制。無論是流量、溫度、壓力、液面的調(diào)節(jié)都是靠最終的控制元件去完成。作為最終控制元件—調(diào)節(jié)閥可以認為是自動控制的“手腳”。調(diào)節(jié)閥的類型和結(jié)構(gòu)型式繁多，在自動化生產(chǎn)中往往因各種各樣的原因出現(xiàn)多種故障，而每一種故障的出現(xiàn)都會產(chǎn)生不同的后果，影響裝置的正常運行，還可能造成不可挽回的損失。調(diào)節(jié)閥又稱控制閥，它是過程控制系統(tǒng)中用動力操作去改變流體流量的裝置。調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機構(gòu)和閥組成。執(zhí)行機構(gòu)起推動作

2、用，而閥起調(diào)節(jié)流量的作用。調(diào)節(jié)閥是執(zhí)行器的主要類型。執(zhí)行機構(gòu)是將控制信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的動作來控制閥內(nèi)節(jié)流件的位置。信號或驅(qū)動力可以為氣動、電動、液動或這三者的任意組合。閥是調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)部分，它與介質(zhì)直接接觸，在執(zhí)行機構(gòu)的推動下，改變閥芯與閥座之間的流通面積，從而達到調(diào)節(jié)流量的目的。第一部分概論右圖是一個典型的熱交換器自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)圖。從圖中可以看出，調(diào)節(jié)閥的信號來自于調(diào)節(jié)器，根據(jù)信號的變化直接改變被調(diào)介質(zhì)（蒸汽）的流量，即改變輸入到熱交換器的熱量，使出口熱水的溫度保持在給定的溫度值。這種典型的自動化控制系統(tǒng)主要有三個環(huán)節(jié)———檢測（溫度變送器）、控制

3、（調(diào)節(jié)器）、執(zhí)行（調(diào)節(jié)閥）三大部分。概論閥門自動閥驅(qū)動閥自力式閥止回閥手動閥氣動閥電動閥液動閥電液動閥管道閥門的分類控制閥氣動調(diào)節(jié)閥附件閥電動調(diào)節(jié)閥附件氣動執(zhí)行機構(gòu)電動執(zhí)行機構(gòu)閥門定位器閥位傳送器電氣轉(zhuǎn)換器手動機構(gòu)三斷保護薄膜執(zhí)行機構(gòu)活塞執(zhí)行機構(gòu)長行程執(zhí)行機構(gòu)滾動膜片執(zhí)行機構(gòu)比例式兩位式直裝式側(cè)裝式正作用反作用角行程直行程按調(diào)節(jié)型式按移動型式按閥芯型式按流量特性按閥蓋型式調(diào)節(jié)型切斷型調(diào)節(jié)切斷型直行程角行程直線特性等百分比拋物線快開普通型散（吸）熱型長頸型波紋管密封型平板型柱塞型套筒型多級降壓型偏轉(zhuǎn)型蝶型球型（1）氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)分

4、正作用和反作用兩種形式，信號壓力一般是20～100KPa,氣源壓力的最大值為500KPa.當執(zhí)行機構(gòu)信號壓力增加時，推桿向下動作的叫正作用執(zhí)行機構(gòu)；當信號壓力增加時，推桿向上動作的叫反作用執(zhí)行機構(gòu)。這種執(zhí)行機構(gòu)的輸出特性是比例式的，即輸出位移與輸入的氣壓信號成比例關(guān)系。信號壓力越大，在薄膜上產(chǎn)生的推力就越大，則與它平衡的彈簧反力也越大，即推桿的位移量越大，推桿的位移就是執(zhí)行機構(gòu)的直線輸出位移，也稱為行程。執(zhí)行機構(gòu)（2）氣動活塞式執(zhí)行機構(gòu)雙作用氣動活塞式執(zhí)行機構(gòu)，它的活塞隨氣缸兩側(cè)的壓差而移動。氣動活塞式執(zhí)行機構(gòu)的氣缸允許操作壓力可達700KPa,

5、因為雙作用氣動活塞式執(zhí)行機構(gòu)不用克服彈簧的回復(fù)力，所以有很大的輸出推力，特別適用于高靜壓、高壓差的工藝條件。它的輸出特性有比例式及兩位式兩種。所謂比例式是指輸入的信號壓力與推桿的行程成比例關(guān)系，這時它必須帶有閥門定位器。而兩位式是根據(jù)輸入執(zhí)行機構(gòu)兩側(cè)的操作壓力差來完成的。（3）滾動膜片式執(zhí)行機構(gòu)所謂滾動膜片式執(zhí)行機構(gòu)是當執(zhí)行機構(gòu)通入信號壓力時，滾動膜片隨壓力的變化而產(chǎn)生位移，使活塞和推桿一起作往復(fù)運動。這種執(zhí)行機構(gòu)兼有薄膜執(zhí)行機構(gòu)和活塞式執(zhí)行機構(gòu)的優(yōu)點。與薄膜執(zhí)行機構(gòu)相比，膜片有效面積相同時有更大的行程；若與活塞式執(zhí)行機構(gòu)相比，有摩擦力小、密封性

6、好的優(yōu)點。其主要用于偏心旋轉(zhuǎn)閥。（4）側(cè)裝式氣動執(zhí)行機構(gòu)所謂氣動側(cè)裝式執(zhí)行機構(gòu)也稱為增力型執(zhí)行機構(gòu)，它的結(jié)構(gòu)特點在于把執(zhí)行機構(gòu)的薄膜式膜頭裝在支架的側(cè)面，采用杠桿傳動把力矩放大，擴大執(zhí)行機構(gòu)的輸出力。（5）輕型氣動執(zhí)行機構(gòu)輕型氣動執(zhí)行機構(gòu)也稱為精小型氣動執(zhí)行機構(gòu)，具有重量輕、高度小、結(jié)構(gòu)緊湊、裝校簡便、動作可靠、輸出力大、節(jié)約能源等特點。與薄膜執(zhí)行機構(gòu)相比，高度減少30％，重量也減輕30％。輕型氣動多彈簧薄膜執(zhí)行機構(gòu)按作用方式也可以分正作用式和反作用式兩種，在組成調(diào)節(jié)閥之后，按照開關(guān)方式則分為氣關(guān)式和氣開式兩種，具有直行程與角行程兩種結(jié)構(gòu)形式。（

7、1）直通單座閥直通單座閥是由閥蓋、閥體、閥座、閥芯、閥桿、填料和壓板等零部件組成的。這種閥門的閥體內(nèi)只有一個閥芯和閥座，特點是泄漏量小，易于保證關(guān)閉，甚至完全切斷。它的另一個特點是介質(zhì)對閥芯推力大，即不平衡力大，特別是在高壓差、大口徑時更為嚴重，所以僅適用于低壓差場合，否則應(yīng)該適當選用推力大的執(zhí)行機構(gòu)或配以閥門定位器。閥體部分（2）直通雙座閥直通雙座閥閥體內(nèi)有兩個閥芯和閥座，它比同口徑的單座閥能流過更多的介質(zhì)，流通能力約大20％～25％。流體作用在上、下閥芯上的不平衡力可以互相抵消，所以不平衡力小，允許壓差大。但因為上、下閥芯不容易保證同時關(guān)閉，

8、所以泄漏量較大。另外，閥體的流路較復(fù)雜，在高壓差流體中使用時，對閥體的沖刷及氣蝕損壞較嚴重，不適用于高粘度介質(zhì)和含纖維介質(zhì)的調(diào)節(jié)。（3）