了解调节阀,从这些方面开始

发布时间:2019-06-21

     在现代化工厂的自动控制中,起着十分重要的作用,这些工厂的生产取决于流动着的介质正确分配和控制。这些控制无论是能量的交换、压力的降低或者是简单的容器加料,都需要某些最终控制元件——调节阀去完成。但是什么阀是属于调节阀?这些调节阀又有什么不同?

调节阀


调节阀(control valve),国外称为控制阀,国内习惯称为调节阀。在工业自动化过程控制领域中,通过接受调节控制单元输出的控制信号,借助动力操作去改变介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的最终控制元件

调节阀的结构组成大体是什么样?

 

调节阀一般由执行机构和阀组件两个部分组成。在有些场合可带有阀门定位器、手轮机构等附件。调节阀中最典型的产品——气动双座调节阀的结构如图1-3所示。

调节阀的不同分类

按驱动能源、用途和作用、特殊用途(即特殊、专用阀)、压力、介质工作温度、结构等方式对调节阀进行分类。

 

这种分类方法既按原理、作用又按结构划分,是目前国内、国际最常用的分类方法。一般分为九个大类,前6种为直行程,后3种为角行程。

这九种产品亦是最基本的产品,也称为普通产品、基型产品或标准产品。各种各样的特殊产品、专用产品都是在这九类产品的基础上改进变型出来的。

直行程主要有直通单座式和直通双座式两种,后者具有流通能力大、不平衡办小和操作稳定的特点,所以通常特别适用于大流量、高压降和泄漏少的场合。

 

 

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详解

三者区别详细如下:

【气动阀】:借助压缩空气驱动的阀门。工作原理: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,它按控制信号压力的大小产生相应的推力,推动调节机构动作。阀体是气动调节阀的调节部件,它直接与调节介质接触,调节该流体的流量。

【液动阀】:借助油等液体压力驱动的阀门。工作原理液压阀方向控制阀压力控制阀流量控制阀方向控制阀方向控制阀控制液压系统中油液流动的方向或液流的通与断单向阀换向阀双向液压锁单向阀二、换向阀工作原理利用阀芯和阀体的相对运动使油路接通、关断或变换油流的方向,从而实现液压执行元件及其驱动机构的启动、停止或变换运动方向。

【 电动阀】:用电动执行器控制阀门,从而实现阀门的开和关。其可分为上下两部分,上半部分为电动执行器,下半部分为阀门。也可叫空调阀。电动阀通常由电动执行机构和阀门连接起来,经过安装调试后成为电动阀。电动阀使用电能作为动力来接通电动执行机构驱动阀门,实现阀门的开关、调节动作。从而达到对管道介质的开关或是调节目的。

 

 

切断阀是指泄漏率小于十万分之一的阀,具有快速性,它是一种特殊的调节阀,只具有切断能力,没有调节作用。

气动薄膜切断阀就是以压缩空气为动力,以薄膜为执行机构的切断阀。结构附件包括空气过滤减压器、阀门定位器(一般切断阀没有阀门定位器)、电磁阀、保位阀、阀位变送器、阀位开关等。切断阀与检测仪表配合,可以起到防止事故发生的作用,当仪表检测到有危险信号时,切断阀可以立即动作,切断介质供应,防止恶性事故发生。

切断阀和调节阀二者的区别:切断阀是一种特殊的调节阀,只具有全开和全关两种状态;调节阀可以在0~100%范围内任意调节开度。一般切断阀没有阀门定位器,通过电磁阀的带电和断电来控制阀门开关;一般调节阀没有电磁阀,通过阀门定位器来控制阀门开度。切断阀的泄露量极小,而调节阀的主要目的是调节作用,在全关时仍由较大的泄露量。 

 

 

通常讲的压力实际上是压强(单位面积上受的力)。通常用的是表压,即将我们生活环境下的1个标准大气压作为参考0压力(基准点0),与之的差值即表 压值(通常用的压力表显示的就是表压值)。

而实际上我们生活在1个大气压的环境里,表压再加这1个大气压所得的值才是绝对压力值。

标准大气压其实有标准工程大气压at(kgf/cm2)和标准物理大气压atm,前者早年常用,现在一般用后者。1atm=1。0332at=1。01325bar(巴)=101。325kPa=0。101325MPa。

阀门压力主要注意两个参数:额定工作压力值,比如PN16,表示额定工作压力为16bar(1.6MPa);允许最大压差值(此值越大所需配用的执行机构的推力、力矩越大)。

 

 

高温阀与常温阀的结构及阀内件有很大的差异,如导向间隙、阀板转动间隙、轴承方式等。

对于介质温度高于400℃的场合普通的定位导向 结构是不可靠的。此时应采用外部轴承结构来保证 阀板的定位与支撑,这样可以避免内部高温对导向结构的影响。

用于450℃以上的环境中的调节阀,在设计和选用时必须考虑温度、压力条件对材料机械强度的影响。

对于高于 538℃的场合,阀体通常采用铬-钼钢。对 于最高温度达1035℃左右的场合,通常选用SUS310S型不锈钢,而且材料含碳量必须控制在 0.04 ~0.08%之间。

对于更高的温度,建议采用内衬非金属耐热材料(可用于1200℃的高温场合)或特殊的耐高温高强度合金(如发动机燃烧室用耐高温高强度合金,可直接用于 1000℃高温场合)。

调节阀流量特性

调节阀的流量特性,是在阀两端压差保持恒定的条件下,介质流经调节阀的相对流量与它的开度之间关系。调节阀的流量特性有线性特性,等百分比特性及抛物线特性三种。三种流量特性的意义如下:

01

等百分比特性(对数)

等百分比特性的相对行程和相对流量不成直线关系,在行程的每一点上单位行程变化所引起的流量的变化与此点的流量成正比,流量变化的百分比是相等的。所以它的优点是流量小时,流量变化小,流量大时,则流量变化大,也就是在不同开度上,具有相同的调节精度。

02

线性特性(线性)

线性特性的相对行程和相对流量成直线关系。单位行程的变化所引起的流量变化是不变的。流量大时,流量相对值变化小,流量小时,则流量相对值变化大。

03

抛物线特性

流量按行程的二方成比例变化,大体具有线性和等百分比特性的中间特性。

从上述三种特性的分析可以看出,就其调节性能上讲,以等百分比特性为最优,其调节稳定,调节性能好。而抛物线特性又比线性特性的调节性能好,可根据使用场合的要求不同,挑选其中任何一种流量特性。调节阀的术语

1、行程:为改变流体的流量,阀内组件从关闭位置标起的线位移或角位移。2、额度行程:也称额度开度,规定全开位置的行程。3、相对行程:也称相对开度,某给定开度的行程与额度行程的比值。4、额度容量:在规定试验压力条件下,试验流体通过调节阀额度开度时的流量。5、流量系数Kv或Cv:Kv,我国的流量系数。定义:在调节阀某给定行程,阀两端压差为100kPa,介质密度1t/m3时,流过调节阀的每小时立方米数。Cv,英制单位的流量系数。定义:在调节阀某给定行程,阀两端压差为1Ib/In2,温度为60华氏度(F)(15。6℃)的水,介质密度834 Ib/USgaI时,流过调节阀的每分钟美加仑数。Kv与Cv的关系:Cv=1。16Kv6、额度流量系数 KVmax或 Cvmax :在全开状态时的流量系数。7、基本误差:调节阀是实际上升、下降特性曲线与规定的特性曲线之间的最大偏差。8、回差:同一输入信号上升和下降的两相应行程值间的最大差值。9、死区:输入信号正、反方向的变化不致引起阀杆行程有任何可觉察变化的有限区间。用输入信号量程的百分比表示。10、额度行程偏差:实际到达全开位置上的行程与规定全开位置行程之间的偏差。用额度行程的百分比表示。11、泄漏量:在规定试验条件下,试验流体通过调节阀处于关闭位置时的流量。12、正作用式:当信号压力增大时,推杆向下动作。13、反作用式:当信号压力增大时,推杆向上动作。固有流量特性:假定阀门前后压差为定值,得出的介质流过阀门的相对流量与相对行程之间定关系。我们调节阀招标书上的流量特性的快开、直线、等百分比和抛物线均指的是固有流量特性。Cv/Cvmax=Kv/Kvmax=f(l/lmax)14、工作流量特性:在实际运行中,调节阀前后压差是随流量变化的,这时相对流量与相对行程之间的关系称为工作流量特性。15、可调比:与指定的流量特性的偏差不超过规定的限制时,最大的流量系数(CV 值)与最小的流量系数(CV 值)之间的比例。当流量增加到100 倍最小可控制流量时,一个仍然能够很好地控制的阀门就有一个100∶1 的可调比。可调比也可表示为最大与最小可控制流量之间的比例。

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