气动调节阀仪控附件，气动调节阀zjhp

调节阀基本配置：

执行机构产生推力扭矩调节阀芯的位移改变流道面积改变流量又称调节阀。

控制阀在系统中的作用：

控制阀的基本分类：

阀体类型：

实施机构：

控制阀驱动：

根据能源供应方式的不同，分为气动式、电动式和电液式。

气动薄膜执行机构：

气动活塞执行器：

电动执行器：

电动执行机构：以电为能源的执行机构，包括电控型和电磁型。 （参见南社百科出版的电子控制阀相关课件）。

根据位移量的不同，可分为直线行程型、角行程型、多回转型。

具有操作速度快、响应速度快、取电方便、传输距离远等特点。

液压（电液）执行器：

液压、电液、气动执行器：主要用于支持需要大推力、大扭矩、快速响应、安全可靠的设备和阀门。

由于控制的需要，电液执行器的应用越来越广泛。

附录：

控制阀还可以配备各种附件，实现产品本身不同的控制功能。

附件可以满足阀门控制系统提出的各种特殊要求。

附件的作用是使控制阀的功能更加完善、合理、完善。

定位器：

阀门定位器：用于提高控制阀的调节性能，实现正确定位。气动阀门定位器、电动阀门定位器、智能阀门定位器。

定位器的工作原理：

空气过滤减压器：净化气源，并具有自动稳压功能。

手柄机构：即使气源或电源信号出现故障或执行机构部件损坏，手柄也可以继续手动操作控制阀。

还有阀位发送器、电磁阀、限位开关、保位阀、气动放大器、储气罐等。

调节阀特点：

1、流量系数

流量系数Cv：在60F 的温度下，压降为1 PSI 时，每分钟通过调节阀的美制加仑水数。

流量系数Kv：压力损失为100KPa时，1小时内通过调节阀的温度为540的水的立方米数。

Cv 是英制单位（美制加仑每分钟）的流量系数。 （美制加仑=3.785 升）

Kv 是国际单位的流量系数（m3/h）。

数值关系为Kv=0.8569Cv，Cv=1.167Kv。

Kv或Cv是指阀门的流量，与阀门几何形状、阀门尺寸、阀座尺寸和阀门行程有关。

KV值的计算：

注：KV值（阀门全开时的额定流量系数）写在调节阀的铭牌上。

2. 可调比例

调节阀可控制的最大流量与最小流量之比：

R=Q最大/Q最小

这反映了控制阀调节流量的能力。

一般来说，直通阀的R为30至50。旋转阀可达300。

3、调节阀的流量特性——调节品质

定义：流体通过控制阀的相对流量和相对行程之间的函数关系：Q/Qmax=f(L/Lmax)

线性流量特性与等百分比流量特性对比：

例：某调节阀开度变化10%，流量变化。

线性：22.67-13/13=74.4% 90.33-80.67/80.67=12%

等百分比：6.58-4.68/4.68=40.6% 71.17-50.65/50.65=40.6%

线性流量特性在开度较小时流量变化大、灵敏度高，阀门来回运动，对阀芯磨损严重，引起阀门振动。

如果阀门开度较大，流量会略有变化，灵敏度较低，失去调节作用。

等百分比调整功能改善了这些点。

阀芯和流量特性：

不同的阀芯形状有不同的流量特性。

套筒阀、柱塞阀、V形开口阀可以通过改变阀芯的形状来改变流量特性。

4、泄漏量：

测量当阀门处于完全关闭位置并具有指定关闭推力时，在指定压差和温度下流经阀门的流体量。

泄漏率通常可以表示为额定冲程内的流量的百分比或指定时间内的累积流量。

一般用泄漏等级来表示。

一：用户与制造商协议

：0.5%*Kv

三：0.1%*Kv

：0.01%*Kv

：3*10-4ml/min

：气泡级，软密封

注：泄漏率与最小流量之间的差异。

5. 正面和负面影响

整个控制阀有对大气开放和对大气封闭（故障时打开，故障时关闭）。

选择阀门时需要了解的参数：

控制阀的选择需要机械、电气、过程等方面的知识。提供尽可能详细的工艺参数使我们能够为您选择最具成本效益和最准确的阀门。以下是选择调节阀所需的工艺参数。

管道材料、尺寸和规格。

工艺介质名称：中文、英文。

介质性质：状况、密度、粘度、浓度、是否含有颗粒、是否有腐蚀性等？

最高、正常和最低工作温度。

最大、正常和最小流量。

最大、正常和最小入口压力。

最大、正常和最小出口压力（或压差）。

最大允许关闭压差。

失气时调节阀状态要求：开关故障等。

设备控制信号；

连接方式：法兰、螺钉、焊接。

调节阀选型：

调节阀选型程序：

计算Kv值、直径和阀门尺寸。

确定流量特性。

确定公称压力和材料。

确定控制阀的类型。

根据您的需要选择阀门配件。

1.计算Kv值和直径

*所选阀门直径不能小于管道尺寸的一半。

开度计算：通常，控制阀需要在20% 到80% 的开度之间发挥作用。

上述计算通常由控制阀计算软件程序执行。

2.调节阀流量特性的确定

目的：保证控制系统稳定运行。

由于计算复杂，流量特性的选择通常基于经验标准。

选择线性流量特性阀的典型情况是：1）压差变化很小且接近恒定，2）过程系统主要参数的变化是线性的，3）过程系统中的大部分压降这意味着系统分布在调节阀上。阀门（开度变化，阀门压差变化比较小），外部干扰小，预定值变化小，调节范围小。

优先选用等百分比特性阀，因为：（1）实际调节范围大，（2）开度变化时阀门压差变化较大，（3）管道系统压力损失大，（4） ）管道系统负荷大等。工艺系统波动较大调节阀常在小开度下操作。

3、确定阀门的公称压力和材质。

调节阀材质选择：

1）阀体、上阀盖、下法兰、连接件等受压部件。包括铸铁、碳钢、不锈钢、合金钢等。

2）阀内件材料：阀芯、阀座、阀套。

根据需要采用不锈钢、合金钢、复合司太莱合金等。

3）执行器材质：膜片材质、气缸、弹簧等均选用各大调节阀厂家。

4.确定控制阀的类型

阀体（单座、套筒）、阀盖（中温）、

填料、填料结构（蒸汽、过热蒸汽、天然气、导热油、有毒有害介质）。

实施机构：

输出（扭矩）（最大关闭压差、摩擦力）；

气动、电动、电液（价格、可靠性、防爆）。

操作模式（故障开启、故障关闭）。

5、配件（工艺要求）

阀门选择的经验参数

如果没有规定最大允许关闭压差，则最大允许关闭压差应以阀门进口处的最大压力为基础。

直通阀的标准流量特性为等百分比。三通阀的标准流量特性是线性的。

如果断电，电动阀将保持在断电前的位置。如有特殊要求，请说明。

高粘度流体必须提供粘度。否则会影响阀门流量系数的计算。

阀门选型的重要性：

如何选择合适的调节阀，特别是阀门口径和执行器推力。保持控制阀在高水平运行是一个关键问题。

选择不准确会导致系统不稳定、调节性能差、使用寿命缩短。

(1)正确的选择——系统设计者(准确的技术参数、工艺图纸、与制造商充分的沟通)。

（2）产品质量——制造工厂（采用良好的材料、加工工艺）。

(3) 正确安装、使用和维护——用户。

气动调节阀：

气动控制阀主要由气动执行机构、阀体、附件三部分组成。执行器以洁净的压缩空气为动力，接收4-20mA电信号或20-100KPa气动信号来驱动阀体，改变阀芯与阀座之间的流通面积，从而调节流量。为了提高阀门的线性度，克服阀杆摩擦和调节介质工况（温度、压力）变化所造成的影响，采用阀门定位器来使其适应调节阀。根据调节信号精确定位阀门位置。

为了机组的安全运行，一些关键阀门设计有电磁阀、保位阀、快速泄压阀等附件，以保证通电时，调节阀能够快速开启（关闭）和维持立场。丢失、信号丢失或气体丢失（三断自锁保护功能），满足工艺系统安全运行的要求。

气动执行器的分类：

按压功能：两个位置，可调。

按气缸结构分：薄膜式、活塞式。

根据阀杆的工作方式：直线行程、角行程。

向前运动、反冲，取决于阀杆的运动方向。

根据操作方式：单作用、双作用。

根据气动故障模式，气损开-气关，气损关-气开。

控制阀三断保护：

控制阀的三断保护是指气源保护、电源保护、信号源保护。这是确保过程系统安全运行的关键要素。与电磁阀、保压阀、快速泄压阀等附件配合使用。

调节阀应用图（如下图）：

执行机构主要部件：

膜片或活塞：膜片/活塞是执行机构的受压部件，其作用是在执行机构内部形成一个封闭的压力室，为阀杆提供驱动力并使其上下移动。

弹簧：弹簧是执行机构的重要组成部分。阀门的驱动力是弹簧力，当失去压缩空气时，弹簧力打开和关闭阀门。当引入压缩空气时，气压克服弹簧的力，压缩或拉伸弹簧并打开或关闭阀门。 （见下面的动画）

手轮：手轮机构是与调节阀配合使用的附属装置。

气动杆、联轴器。

阀体的主要部件有阀笼、阀瓣、阀座（密封圈）、阀座（密封圈）。

阀杆、阀笼压环。

主要配件：

电磁阀- 根据系统逻辑中的保护关系控制阀门操作。

减压阀——保证供气压力。

过滤器- 净化空气压缩机的空气源。

电流/气动转换器(I/P) - 将来自控制点的电信号施加到气动执行器。

定位器- 改善控制阀的静态和动态特性。

流量放大器- 增加流向阀门隔膜气室的气流。

气动保位阀- 在气源突然关闭的情况下，允许关键阀门自动锁定调节阀行程。

快速泄压阀- 允许您在漏气后快速将阀门返回到安全位置。

限位开关- 指示阀门何时达到完全打开和完全关闭的状态。

阀门定位器

它是气动调节阀的中心部分，起着阀门定位的作用。将阀杆位移信号作为反馈测量信号，与DCS或控制器的输出作为设定信号进行比较，如果两者存在偏差，则由定位器输出控制信号给执行机构，驱动执行机构执行器。设定阀杆的位移量，与控制器输出信号一一对应。因此，阀门定位器是一种以阀杆位移作为测量信号、控制器输出作为整定信号的反馈控制系统。

定位器按结构形式和工作原理可分为气动定位器、电空阀门定位器、智能阀门定位器。

定位器的输入信号为标准气体信号，例如20-100kPa的气体信号，输出信号也为标准气体信号。电动阀门定位器的输入信号是标准电流或电压信号，例如4至20mA的电流。 （见下面的动画）

电信号，例如1至5V的信号和电压信号，在电动阀门定位器内被转换成电磁力并作为气体信号输出以驱动控制阀。智能电动阀门定位器配备CPU，可处理相关智能计算，根据调节阀动作时阀杆的摩擦力，将DCS输出的电流信号转换成驱动调节阀的气体信号。它抵消了介质压力波动引起的不平衡力，确保阀门开度与DCS输出的电流信号相对应。还可以进行智能配置，设置相应的参数，以达到提高调节阀性能的目的。

定位器的工作原理如下：

我们以薄膜执行器中使用的定位器为例（见下文）简要解释气动定位器的工作原理。

气体定位器根据力平衡原理工作。随着进入波纹管的信号压力增加，控制杆2 绕其支点旋转，控制杆尖端挡板接近喷嘴，喷嘴被节流，产生背压，工作空气源流入执行器。经过气动放大器后，膜内压力增大，推动连接杆向下移动板，同时也向下推动摆杆偏心凸轮逆时针旋转，推动滚轮将控制杆1 向左移动拉伸反馈弹簧当弹簧对杠杆2的拉力和信号压力作用在其上时，作用在波纹管上的力平衡时，执行机构将达到平衡，此时恒定的信号压力对应于阀门位置。 （见上图）

电气动定位器：在气动定位器的基础上，定位器内置了电气转换元件，将电信号转换为电磁力，输出气动信号来驱动控制阀，使控制更加容易。与气动定位器相比，用户只需提供标准信号（通常为4-20mA电流信号）。

目前，智能阀门定位器在电厂中应用最为广泛，与机械定位器相比，智能阀门定位器具有结构简单、操作方便、维护量低、调节快速、不耽误调节时间等优点。调整准确。主要制造商有ABB、西门子、FISHER、梅索尼兰等。

快速泄压阀：

工作原理：当信号气压正常供给时，泄压侧被膜片紧紧覆盖，气动能量源源不断地流入气动头；当信号气压为零时，气动头内的气压为被隔膜盖住，反方向推动即可打开，并通过多孔出口快速排出水。空气排出后，立即将阀门返回到安全位置（见下图）。

减压阀：

减压阀工作原理：压缩空气从输入端进入压力室，经过滤器过滤后，经阀芯进入输出室。输出室有一个小孔与弹簧室相连，输出气压直接作用在弹簧膜片上，当输出气压大于膜片的弹簧压力时，膜片上升，驱动阀芯。阀芯被分隔，输出室的压缩空气通过膜片与阀芯顶部之间的间隙进入排气室，并从排气室排出。形成排气孔并降低输出压力。当输出气压低于膜片弹簧压力时，膜片下降，输入气源通过阀芯与阀座之间的间隙进入输出室，使输出室压力增加。只有当输出压力与弹簧压力相匹配时，阀芯与阀座之间的间隙才会固定，输出压力才会稳定。因此，只需调节减压阀顶部的调节螺钉即可控制输出压力。 （请参考以下内容）

气动放大器：

工作原理：定位器输出信号的气压从顶部进入放大器，压迫上膜片A产生向下的推力F1，压迫金属框架C向下移动，迫使阀芯向下移动，输出空气压力原因。当输出气压作用于下膜片B时，产生向上的推力F2，但由于上下膜片相等，当金属框架C达到平衡状态时，P1=P2。因此，从定位器通过放大器输出到阀门执行器的气流增加，而压力保持不变。当P1减小、P2P1减小时，金属框架上升，与阀体之间产生间隙，气室B内的空气从排气口排出，阀体在复位弹簧的作用下上升.阀体缩小。与气流室接触后，表面之间的间隙减少了进气量，空气室B 中的压力降低，直至达到平衡P2=P1。

气动保位阀：气动保位阀是一种阀位保护装置。如果阀门气源关闭或气源供应停止，气动保位阀将关闭调节器与调节阀气室之间的通道，或关闭定位器输出与调节阀气室之间的通道。会自动关闭。原有的控制位置避免了因失气导致阀门开度突变对自动调节系统的干扰，保证了调节回路内的工艺参数不发生改变。这样，当故障排除时，介质的调节作用不会中断，气压保持阀立即恢复到正常位置。

本文来自网络，暖通南方报编译编辑。