浙江貝爾調(diào)節(jié)閥講課資料

1、何謂控制閥： 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)器控制閥被控參數(shù)變送器反饋信號控制信號控制閥分為兩部分：執(zhí)行機構(gòu)和閥，執(zhí)行機構(gòu)起推動作用，閥起調(diào)節(jié)流量的作用 執(zhí)行機構(gòu)大致分為氣動、電動、液動或這三者的組合，即氣液聯(lián)動和電液聯(lián)動。我們常用的是氣動和電動兩種執(zhí)行機構(gòu)。 電動分為電子式和電動式，兩者最大的區(qū)別是：電子式執(zhí)行機構(gòu)本身配帶有伺服放大系統(tǒng)，可以接收工業(yè)標準信號。而電動式執(zhí)行機構(gòu)本身無伺服放大系統(tǒng)，須外配控制箱。 氣動執(zhí)行機構(gòu)分為氣動薄模式和氣動活塞式，此兩種執(zhí)行機構(gòu)特點對照如下表名稱特點氣動薄模式體積小、重量輕、制造成本低、輸出力小氣動活塞式體積大、較重、制造成本高、輸出力大

2、閥門分類閥門旋轉(zhuǎn)類直行程類球閥蝶閥旋塞閥O型球閥V型球閥偏心旋轉(zhuǎn)閥中線型雙偏心三偏心壓力平衡式緊定式自封式壓力不平衡式壓力平衡式先導(dǎo)背壓式閥門常用術(shù)語公稱通徑： 管路系統(tǒng)中所有管路附件用數(shù)字表示的尺寸，以區(qū)別用螺紋或外徑表示的那些零件。公稱通徑是用作參考的經(jīng)過圓 整地數(shù)字，與加工尺寸不完全等同。公稱通徑是用字母“DN”后緊跟一個整數(shù)組成，如公稱尺寸是250mm，應(yīng)表示為 DN250，但DN250并不表示管道的實際尺寸，想獲得管道的具體尺寸須查相應(yīng)標準。公稱壓力： 是一個用數(shù)字表示的與壓力有關(guān)的標示代號，是供參考用的一個方便的圓整數(shù)。同一公稱壓力值所表示的同一公稱通徑的所有管路附件具有與端部連接

3、形勢相適應(yīng)的同一連接尺寸。 在我國，涉及公稱壓力時，為了明確起見，通常給出計量單位，以“MPa”表示。 在英、美等國家中，盡管目前在標準中已列入了公稱壓力的概念，但實際使用中仍采用英制單位的磅級。由于公稱壓力和磅級的溫度基準不同，因此兩者沒有嚴格的對應(yīng)關(guān)系。壓力-溫度等級： 閥門的壓力-溫度等級是在指定溫度下用表壓表示的最大允許工作壓力。當(dāng)溫度升高時，最大允許工作壓力隨之降低。壓力-溫度等級數(shù)據(jù)是在不同工作溫度和工作壓力下正確選用法蘭、閥門及管件的主要依據(jù)，也是工程設(shè)計和生產(chǎn)制造中的基本數(shù)據(jù)。每種材料的溫度-壓力等級并不相同（如下表所列）。 壓力溫度等級有不同國家的標準，美國標準、德國標準、原

4、蘇聯(lián)標準、國際標準及我國國家標準鋼號基準溫度（）工作溫度（）ZG250（WCB）2002503003504004254354454551Cr18Ni9Ti（304）20030040048052056059061063064015CrMo200320450510520530540550560570壓力（MPa）實際最大工作壓力（MPa）1.61.61.41.251.11.00.90.80.70.640.562.52.52.22.01.81.61.41.251.11.00.94.04.03.63.22.82.52.22.01.81.61.4從上表可以看出在選擇閥門的公稱壓力時，要考慮三個基本因素，

5、即溫度、實際最大工作壓力和閥體材質(zhì)。氣開式（反作用）：向氣動執(zhí)行機構(gòu)送氣時，閥芯處于慢慢打開的趨勢。氣閉式（正作用）：向氣動執(zhí)行機構(gòu)送氣時，閥芯處于慢慢關(guān)閉的趨勢。氣開式氣閉式閥芯閥芯流開式：介質(zhì)的作用力推動閥芯使之遠離閥座密封面。流閉式：介質(zhì)的作用力推動閥芯使之靠近閥座密封面。介質(zhì)FF從上面四幅圖片看以看出，氣開或氣閉與流開或流閉四者之間沒有必然的連系。氣源故障時閥門位置： 全關(guān)（FC）：只要氣源出現(xiàn)故障，無論氣源故障前閥芯處于何種位置，閥芯就立刻關(guān)閉。 全開（FO）：只要氣源出現(xiàn)故障，無論氣源故障前閥芯處于何種位置，閥芯就立刻打開。 保持原位（FL）：只要氣源出現(xiàn)故障，閥芯就保持在斷氣前所

6、處的位置。實現(xiàn)閥門氣源故障時，閥處于關(guān)閉或打開的位置，可通過配備單作用執(zhí)行機構(gòu)或雙作用執(zhí)行機構(gòu)加儲氣罐來實現(xiàn)。我們常采用單作用執(zhí)行機構(gòu)來實現(xiàn)以上動作，只用閥的操作力（矩）特別大時才考慮后者。同樣，保持原位也可用雙作用執(zhí)行機構(gòu)或單作用加保位閥來實現(xiàn)。流量系數(shù)：定義說明Kv閥兩端壓差為1bar時，溫度為20的水，通過控制閥的流量為m3/h國際單位制流量系數(shù)Cv閥兩端壓差為1lb/in2時，溫度為60F的水，通過控制閥的流量為(加侖）Usgal/min英制流量系數(shù)C閥兩端壓差為1Kgf/cm2時，溫度為5-40的水，通過控制閥的流量為m3/h我國以前習(xí)慣稱呼的流通能力（現(xiàn)在該單位以很少使用）單位流量

7、系數(shù)根據(jù)流量系數(shù)定義單位的不同，三者可通過公式換算： Cv=1.156Kv Cv=1.167C 對流量系數(shù)的理解：1、流量系數(shù)是每一規(guī)格型號閥門固有的一個系數(shù);2、對于同一型號規(guī)格的閥門，不會因公稱壓力的改變而改變;3、與實際工況參數(shù)無關(guān)，只與閥門本身內(nèi)部流道結(jié)構(gòu)及通 流面積有關(guān)；4、是每一型號規(guī)格閥門的“身份證”;5、是選擇閥門口徑大小及內(nèi)件大小的重要依據(jù)；計算流量系數(shù)：根據(jù)具體的工況參數(shù)，利用相應(yīng)的計算公式及判斷條件，計算得來的流量系數(shù)?？烧{(diào)比：是調(diào)節(jié)閥所能控制的最大流量與最小流量之比。對可調(diào)比的理解：1、這里的最小流量是調(diào)節(jié)閥所能控制的最小流量，是可調(diào)流量的下限值，與閥門的泄漏量不是同等

8、概念，泄漏量是閥門關(guān)閉時泄漏的量；2、我們常用可調(diào)比有30：1和50：1；3、可調(diào)比是衡量一臺閥門控制精度的重要參數(shù)?？刂崎y的流量特性我們常用的有三種：等百分比、直線和快開特性等百分比特性：單位相對位移變化所引起的相對流量變化與此店的相對流量成正比關(guān)系。即調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)是變化的，他隨相對流量的增大而增大，數(shù)學(xué)表達式為：QQmax= R（l/L-1）我們以行程的10、50 、80 三點進行計算，來說明等百分比和放大系數(shù)是變化的。這里所說的放大系數(shù)之流量變化。當(dāng)行程變化10時，流量變化分別為1.91 、7.3 、20.4 ，而他們流量相對變化值都為40 .3，從計算數(shù)據(jù)可以看出三點的相對流量變化

9、值都是40 .3，正因為這個變化值是相等的所以我們稱作等百分比。而三點的流量變化卻是不同的，很明顯放大系數(shù)是變化的。等百分比流量曲線圖l/L Q/Qmax5079.43對等百分比特性的理解3、在小開度時，調(diào)節(jié)閥放大系數(shù)小，調(diào)節(jié)平穩(wěn)緩和；4、在大開度時，調(diào)節(jié)閥放大系數(shù)大，調(diào)節(jié)靈敏有效；1、將近80的開度控制50的流量；2、等百分比曲線圖是一條曲線，從曲線圖上看斜率在不斷的增大，即等百分比特性的放大系數(shù)是隨著開度增大而增大的；直線流量特性：調(diào)節(jié)閥的相對流量與相對位移成直線關(guān)系，即單位位移變化所引起的流量變化是常數(shù)，數(shù)學(xué)表達式為：QQmax=1R+（ 1-1R）lL我們同樣以行程的10、50 、80

10、 三點進行計算，當(dāng)行程變化10時，而流量變化是相同的10，流量相對變化值為100 、20 、12.5 。直線流量特性曲線圖l/LQ/Qmax對直線特性的理解1、直線特性的曲線圖是一條直線，直線的斜率是定值，即直線特性的放大系數(shù)是一個常數(shù)；3、直線特性的閥門在開度小時流量相對變化值大，從而不宜控制，但靈敏度高、稍微一開就有很大的流量變化；不宜控制，甚至產(chǎn)生振蕩；4、大開度時，流量相對變化值小，調(diào)節(jié)緩慢，不夠及時。2、從曲線圖上看，流量的變化是同步的；快開特性：在開度較小時就有很大的流量，隨開度的增大，流量很快就達到最大。表達公式為QQmax=1R1 +（R2-1）lL1/2直線特性的曲線圖l/L

11、5070.75Q/Qmax對快開特性的理解1、50的開度控制70.75的流量；2、小開度時，流量迅速增加，開度變大時流量增加緩慢；三種特性曲線圖比較圖l/LQ/Qmax快開直線等百不同的流量特性決定了不同的內(nèi)件形狀等百線性快開單座閥套筒閥常用閥門結(jié)構(gòu)及特點常用閥門結(jié)構(gòu)及特點XXX10 PNXX執(zhí)行機構(gòu)閥蓋閥體直行程控制閥上閥蓋形式常溫型-20-230散熱型-20-750加長型-196-538填料形式內(nèi)件結(jié)構(gòu)形式常見基本形式改進型總結(jié)：內(nèi)件無論如何變化，最終目的只有一個，即滿足不同工況的要求。這就要求我們想正確選擇閥門，就必須對各種閥門的結(jié)構(gòu)特點、適應(yīng)工況條件等了如指掌。閥門選型閥門選型正確選型

12、1、口徑計算口徑小了不能滿足Qmax，大了經(jīng)常小開度工作，調(diào)節(jié)性能差，壽命短。2、核實關(guān)閉時的關(guān)閉壓差3、核實可調(diào)比可調(diào)比小不能滿足流量變化范圍4、確定彈簧范圍涉及彈簧范圍，啟始工作壓力、輸出力、穩(wěn)定性、調(diào)整等5、材質(zhì)與結(jié)構(gòu)一個優(yōu)秀的工程設(shè)計人員所選的控制閥結(jié)構(gòu)和材質(zhì)應(yīng)是在滿足使用功能前提下，得到的最簡單、最低的價格（相對）6、附件對控制閥的保證和有意的補償口徑計算附件附件定位器控制閥的“大腦”氣動三聯(lián)件包括過濾、減壓、油霧器，執(zhí)行機構(gòu)的“保護傘“，油霧器現(xiàn)在基本不使用。氣動繼動器提高執(zhí)行機構(gòu)動作速度。鎖止閥用于保位控制。電磁閥改變氣路流通方向，常用于開關(guān)閥。限位開關(guān)用于反饋閥開到位和關(guān)到位顯

13、示，也可作連鎖使用。氣控閥與電磁閥作用一致。儲氣罐氣源故障時使用，多與雙作用執(zhí)行機構(gòu)配合使用。附件的兩個重要指標：防護等級和防爆等級防護等級兩位數(shù)字含義組成組成數(shù)字或字母數(shù)字或字母對設(shè)備防護的含義對設(shè)備防護的含義對人員防護的含對人員防護的含義義代碼字母代碼字母IP-第一位特征數(shù)第一位特征數(shù)字字防止固體異物進入防止固體異物進入防止接近危險部防止接近危險部件件0123456無防護無防護50mm12.5mm2.5mm1.0mm防塵防塵塵密塵密無防護無防護手背手背手指手指工具工具金屬線金屬線金屬線金屬線金屬線金屬線第二位數(shù)字特第二位數(shù)字特征征防止進水造成防止進水造成有害影響有害影響012345678無

14、防護無防護垂直滴水垂直滴水15 5滴水滴水淋水淋水濺水濺水噴水噴水猛烈噴水猛烈噴水短時間浸水短時間浸水連續(xù)浸水連續(xù)浸水附加字母附加字母ABCD防止接近危險部件防止接近危險部件手背手背手指手指工具工具金屬線金屬線補充字母補充字母HMSW專門補充的信息專門補充的信息高壓設(shè)備高壓設(shè)備做防水試驗時試樣運做防水試驗時試樣運行行做防水試驗時試樣靜做防水試驗時試樣靜止止氣候條件氣候條件附加字母和補充字母含義 安全防爆基本知識安全防爆基本知識 爆炸危險場所的區(qū)域劃分爆炸危險場所的區(qū)域劃分依據(jù)：依據(jù)：爆炸性氣體出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時間0 0區(qū)區(qū)(Zone 0)(Zone 0) 在正常情況下，爆炸性氣體混合物連續(xù)

15、地、頻繁地出現(xiàn)或長時間存在的場所。1 1區(qū)區(qū)(Zone 1)(Zone 1) 在正常情況下，爆炸性氣體混合物有可能出現(xiàn)的場所。2 2區(qū)區(qū)(Zone 2)(Zone 2) 在正常情況下，爆炸性氣體混合物不可能出現(xiàn)，或即使出現(xiàn)也是短時間存在的場所。 爆炸性氣體的分級爆炸性氣體的分級按最大試驗安全間隙MESG(火焰不能傳播的最大間隙)和最小點燃電流比MICR來分級：可分為A A、B B、C C三級。 爆炸性物質(zhì)的分組爆炸性物質(zhì)的分組 按引燃溫度可分為六組：組別引燃溫度 t/T1450 T2450t 200 T3450t 200 組別引燃溫度 t/T4T5135t 100 T6100t 85 200t

16、 135 防爆電氣設(shè)備的分類、分組防爆電氣設(shè)備的分類、分組防爆電氣設(shè)備分為兩大類：類：類：煤礦用電氣設(shè)備類：類：工廠用電氣設(shè)備類電氣設(shè)備可進一步分為A、B、C三級。工廠用電氣設(shè)備防爆型式有以下八種：隔爆型隔爆型(d)(d)、本質(zhì)安全型、本質(zhì)安全型(i)(i)、增安型、增安型(e)(e)、正壓型、正壓型(p)(p)、充油型充油型(o)(o)、充砂型、充砂型(q)(q)、澆封型、澆封型(m)(m)和無火花型和無火花型(n)(n)。本質(zhì)安全型設(shè)備又可以分為ia和ib兩個等級。 防爆防爆標志及其含義標志及其含義防爆標志由以下防爆標志由以下5個部分構(gòu)成：個部分構(gòu)成：標志標志 EXEX 表示該設(shè)備為防爆電氣設(shè)備。結(jié)構(gòu)型式結(jié)構(gòu)型式 表明該設(shè)備采用何種措施進行防爆，如 d為隔爆型，i為本安型等。設(shè)備類別設(shè)備類別 I為煤礦井下用電設(shè)備，II為工廠用設(shè)備。防爆級別防爆級別 為A、B、C三級，表明防爆能力強弱。溫度組別溫度組別 為T1T6六組，說明該設(shè)備的最高表面 溫度允許值。例如 EXiaIICT5 表示II類本質(zhì)安全型ia等級B級T5組。隔爆型儀表隔爆型儀表 具有隔爆外殼，儀表的電路和接線端子全部置于防爆殼體內(nèi)。它能承受儀表內(nèi)部因故障產(chǎn)生爆炸性氣體混合物的爆炸壓力。這類儀表適用于1區(qū)、2區(qū)危險場所。本質(zhì)安全型儀表本質(zhì)安全型儀表 本安儀表的全部電路