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调节阀
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调节阀概述:
   在现代化工厂的自动控制中,调节阀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去完成。
   调节阀在管道中起可变阻力的作用。它改变工艺流体的紊流度或者在层流情况下提供一个压力降,压力降是由改变阀门阻力或“摩擦”所引起的。这一压力降低过程通常称为“节流”。对于气体,它接近于等温绝热状态,偏差取决于气体的非理想程度(焦耳一汤姆逊效应)。在液体的情况下,压力则为紊流或粘滞摩擦所消耗,这两种情况都把压力转化为热能,导致温度略为升高。
   常见的控制回路包括三个主要部分,第一部分是敏感元件,它通常是一个变送器。它是一个能够用来测量被调工艺参数的装置,这类参数如压力、液位或温度。变送器的输出被送到调节仪表——调节器,它确定并测量给定值或期望值与工艺参数的实际值之间的偏差,一个接一个地把校正信号送出给最终控制元件——调节阀。阀门改变了流体的流量,使工艺参数达到了期望值。
  调节阀属于控制阀系列,主要作用是调节介质的压力、流量、温度等参数,是工艺环路中最终的控制元件。
 
调节阀工作原理介绍:
 调节阀用于调节介质的流量、压力和液位。根据调节部位信号,自动控制阀门的开度,从而达到介质流量、压力和液位的调节。调节阀分电动调节阀、气动调节阀和液动调节阀等。
 调节阀由电动执行机构或气动执行机构和调节阀两部分组成。调节阀通常分为直通单座式调节阀和直通双座式调节阀两种,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。
 
调节阀分类介绍:
一:调节阀按行程特点可分为:直行程和角行程。直行程包括:单座阀、双座阀、套筒阀、笼式阀、角形阀、三通阀、隔膜阀;角行程包括:蝶阀、球阀、偏心旋转阀、全功能超轻型调节阀。
二:调节阀按驱动方式可分为:手动调节阀、气动调节阀、电动调节阀和液动调节阀,即以压缩空气为动力源的气动调节阀,以电为动力源的电动调节阀,以液体介质(如油等)压力为动力的液动调节阀;
三:按调节形式可分为:调节型、切断型、调节切断型;
四:按流量特性可分为:线性、对数型(百分比)、抛物线、快开。
 
调节阀的阀体类型选择:
调节阀的阀体种类很多,常用的阀体种类有直通单座、直通双座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋转、蝶形、套筒式、球形等。在具体选择时,可做如下考虑:
(1) 阀芯形状结构
主要根据所选择的流量特性和不平衡力等因素考虑。
(2) 耐磨损性
当流体介质是含有高浓度磨损性颗粒的悬浮液时,阀的内部材料要坚硬。
(3) 耐腐蚀性
由于介质具有腐蚀性,尽量选择结构简单阀门。
(4) 介质的温度、压力
当介质的温度、压力高且变化大时,应选用阀芯和阀座的材料受温度、压力变化小的阀门。
(5) 防止闪蒸和空化
闪蒸和空化只产生在液体介质。在实际生产过程中,闪蒸和空化会形成振动和噪声,缩短阀门的使用寿命,因此在选择阀门时应防止阀门产生闪蒸和空化。
 
调节阀执行机构的选择:
 为了使调节阀正常工作,配用的执行机构要能产生足够的输出力来保证高度密封和阀门的开启。
 对于双作用的气动、液动、电动执行机构,一般都没有复位弹簧。作用力的大小与它的运行方向无关,因此,选择执行机构的关键在于弄清最大的输出力和电机的转动力矩。对于单作用的气动执行机构,输出力与阀门的开度有关,调节阀上的出现的力也将影响运动特性,因此要求在整个调节阀的开度范围建立力平衡。
 
调节阀执行机构类型的确定:
 对执行机构输出力确定后,根据工艺使用环境要求,选择相应的执行机构。对于现场有防爆要求时,应选用气动执行机构。从节能方面考虑,应尽量选用电动执行机构。若调节精度高,可选择液动执行机构。如发电厂透明机的速度调节、炼油厂的催化装置反应器的温度调节控制等。
 
调节阀的作用方式选择:
 调节阀的作用方式只是在选用气动执行机构时才有,其作用方式通过执行机构正反作用和阀门的正反作用组合形成。组合形式有4种即正正(气关型)、正反(气开型)、反正(气开型)、反反(气关型),通过这四种组合形成的调节阀作用方式有气开和气关两种。对于调节阀作用方式的选择,主要从三方面考虑:
a)工艺生产安全;
b)介质的特性;
c)保证产品质量,经济损失最小。
 
调节阀标准介绍:

调节阀标准编号
调节阀标准中文名称
调节阀标准英文名称
GB/T4213-1992
气动调节阀
Pneumaticindustrial process control valves
GB10869-1989
电站调节阀技术条件
Specification ofcontrol valves forfossilpowerstations
JB/T7228-1994
风量调节阀
 
JB/T57182-1994
气动调节阀产品质量分等
 
JB/T57218-1994(2005复审)
气动调节阀可靠性要求与考核方法
 
HG/T3237-1989
橡胶机械用自力式压力调节阀
 
NFC46-506-1990
工业过程用调节阀.流量.流量的特性和校正的固有系数
(Industrial-processcontrol valves.Flowcapacity.Inherent flow characteristics andrangeability.)
NFC46-525-1991
工业过程用调节阀,调节阀门的限定栅屏
(Industrial-processcontrol valves.Controlvalvedata sheet.)

 
调节阀的分类介绍:
 按用途和作用、主要参数、压力、介质工作温度、特殊用途(即特殊、专用阀)、驱动能源、结构等方式进行了分类,其中最常用的分类法是按结构将调节阀分为九个大类,6种为直行程,3种为角行程。
一:按用途和作用分类
a.两位阀:主要用于关闭或接通介质;
b.调节阀:主要用于调节系统。选阀时,需要确定调节阀的流量特性;
c.分流阀:用于分配或混合介质;
d.切断阀:通常指泄漏率小于十万分之一的阀。
二:按主要参数分类
1 按压力分类
(1)真空阀:工作压力低于标准大气压;
(2)低压阀:公称压力PN≤1.6MPa;
(3)中压阀:PN2.5~6.4MPa;
(4)高压阀:PN10.0~80.0MPa,通常为PN22、PN32;
(5)超高压阀:PN≥100MPa。
2 按介质工作温度分类
(1)高温阀:t>450℃;
(2)中温阀:220℃≤t≤450℃;
(3)常温阀:-40℃≤t≤220℃;④低温阀:-200℃≤t≤-40℃。
三:调节阀常用分类法
 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:
(1)单座调节阀;
(2)双座调节阀
(3)套筒调节阀
(4)角形调节阀;
(5)三通调节阀;
(6)调节隔膜阀;
(7)调节蝶阀;
(8)调节球阀;
(9)偏心旋转阀。前6种为直行程,后三种为角行程。
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。
四:调节阀按用途分类介绍:
(1)软密封切断阀;
(2)硬密封切断阀;
(3)耐磨调节阀;
(4)耐腐蚀调节阀;
(5)全四氟耐蚀调节阀
(6)全耐蚀合金调节阀;
(7)紧急动作切断或放空阀;
(8)防堵调节阀;
(9)耐蚀防堵切断阀;
(10)保温夹套阀;
(11)大压降切断阀;
(12)小流量调节阀;
(13)大口径调节阀;
(14)大可调比调节阀;
(15)低S节能调节阀;
(16)低噪音阀;
(17)精小型调节阀;
(18)衬里(橡胶、四氟、陶瓷)调节阀;
(19)水处理专用球阀
(20)烧碱专用阀;
(21)磷铵专用阀;
(22)氯气调节阀;
(23)波纹管密封阀
五:调节阀按驱动方式分类介绍:
(1)气动调节阀
(2)电动调节阀
(3)液动调节阀。
 
调节阀日常维护工作内容:
一:调节阀日常维护工作内容:
1、向当班工艺操作人员了解调节阀的运行情况。
2、查看调节阀和有关附件的供给能源(气源、液压油或电源)
3、检查液压油系统运行情况。
4、检查调节阀的各静、动密封点有无泄漏。
5、检查调节阀连接管线和接头有无松动或腐蚀。
6、检查调节阀有无异常声音和较大振动,检查供给情况。
7、检查调节阀的动作是否灵活,在控制信号变化时是否及时变化
8、侦听阀芯、阀座有无异常振动或杂音。
9、发现问题及时联系处理。
10、做好巡回检查的记录,并归档。
11、定期对调节阀外部进行清洁工作。
12、定期对调节阀填料函和其他密封部件进行调整,必要时应更换密封部件,保持静、动密封点的密封性。
13、定期对需润滑的部件添加润滑油。
14、定期对气源或液压过滤系统进行排污和清洁工作。
15、定期检查各连接点的连接情况,腐蚀情况,必要时应更换连接件。
二、 调节阀的定期校验
 调节阀预见性维护工作尚未开展的单位,应对调节阀进行定期校验。定期校验工作是预防性维护工作。
 根据不同工艺生产过程,调节阀的定期校验应有不同的校验周期。可结合制造商提供的资料确定各调节阀定期校验的周期。通常可在工艺生产过程进行大修的同时进行。一些调节阀应用在高压、高压降或腐蚀性较强的场合时,检验周期要缩短。
 检验的内容主要是调节阀静态性能测试,必要时可增加相应的测试项目,例如调节阀流量特性的测试等。定期校验需要有关测试设备和仪器,还需要有更换的部件,因此,通常可委托制造厂商完成。
三、 调节阀的维修
   调节阀维修分应急维修、定期维修和预见性维修。应急维修是调节阀出现故障,不能满足工艺操作要求时的维修。定期维修通常包括日常维修和与工艺停车大修同时进行的维修。预见性维修是根据预见性维护的分析结果,有针对性地对有关调节阀部件的维修。应急维修是调节阀发生故障后的维修,定期维修和预见性维修是调节阀发生故障前的维修。通常,调节阀的日常维修由仪表维修人员进行,与大修同时进行的定期维修由制造技术人员进行。
一)调节阀日常检查和保养工作包括下列内容:
1、消除应力。由于安装或组合不当造成各种应力。例如,高温介质产生热应力,安装时紧.固力不平衡造成应力等。应力的不平衡作用在调节阀上,使调节阀阀杆、导向件变形,不能正确与阀座对中造成泄漏,变差增大等。因此,在日常维修中应进行消除应力的维修工作。
2、清除铁锈和污物。经常检查调节阀连接管道内有无铁锈、焊渣、污物等,发现后应及时清除。因为这些污物会造成调节阀阀芯和阀座的磨损,影响调节阀的正常运行。通常,可在调节阀前加装过滤网等过滤装置,并定期清洗。
3、检查调节阀支撑。调节阀支撑使调节阀的各部件处于不受重力等影响的位置。如果支撑不当会造成调节阀阀杆与阀座不能对中,使变差增大,密封性能下降。因此,应检查调节阀支撑是否合适。4、清除气源、液压油等供应能源的污物。气源、液压源是调节阀运行的能量来源。仪用压缩空气、液压油中所含的杂质会堵塞节流孔和管道,造成故障。因此,定期检查气源、液压油,定期对过滤装置进行排污十分重要。
5、齿轮传动装置的检查。对手轮机构、电动执行器和液动执行器的齿轮传动装置应定期检查,添加润滑剂,防止咬卡现象发生。应检查制动和限位装置是否灵活好用。
6、填料函检查。应检查填料的磨损情况和压紧力,定期更换填料函,保证填料能够在起到密封的同时,减少其摩擦力的影口向。对无油润滑的填料函不应添加润滑油。
7、安全运行的检查。对在爆炸性危险场所使用的调节阀和有关附件应检查其安全运行情况例如,密封盖是否拧紧,安全栅的运行情况,电源供应情况等,保证调节阀及有关附件能够安全运行。
8、运输和保管。调节阀在运输和保管期间,应用专用支架固定,防止松动;安装在调节阀上的有关附件,如阀门定位器、手轮机构等应牢固,应防止与调节阀连接的反馈杆等部件受到外力损伤;各连接接口应用塑料膜封套,防止外物侵入;调节阀的连接口可用配套法兰和盲板密封,也可采用黏性纸密封,防止外物侵入。运输时应 加装牢固的木箱,并采取防风沙、雨水和粉尘等恶劣运输环境条件的影响。运输和保管的环境条件应满足产品说明书要求。
二) 调节阀和附件日常维修的主要内容如下:
1、气动执行机构膜片的更换。气动薄膜执行机构的膜片在运行过程中受到伸缩,因此,容易疲劳损坏。更换时应采用同规格的橡胶膜片,固紧时应使膜片受力均匀,防止泄漏和压坏膜片。
2、 研磨。阀芯与阀座之间在运行一定时间后造成泄漏,汽缸的活塞与缸体之间也会造成内部泄漏,这时应进行研磨。可进行手工研磨、机械磨削、镀层处理和镶套等方法,研磨用的金刚砂粒度应合适,研磨力应均匀和合适。经研磨后,应进行抛光,并满足所需光洁度和精度要求,满足阀芯与阀座的对中要求等,在总装后需进行密封性测试。
3、填料函更换。。填料函更换时应采用同类型的填料函,更换时应小心将填料勾出,正确拆除填料,防止对阀杆造成损伤。新填料函的安装应按照说明书要求,切口应错位,防止阀杆的螺纹对填料的刮伤,填料的压紧力应均匀和合适,防止造成应力和增大摩擦力。
4、传动部件的更换。调节阀和附件中的传动部件如果部分磨损可进行部件更换、修复等。在更换和修复后应保证传动灵活,传动间隙尽量小。
5、气动放大器的清洗。因仪用压缩空气内的污物造成气动放大器的节流孔堵塞时应对节流孔进行清洗,可采用合适的钢丝进行疏通和清洗。回装时,放大器膜片应受力均匀,防止造成堵塞或泄漏。可通过调节钢珠的压紧力调整放大器增益,防止共振。

首发:https://www.bkops2.com/about/?108_1.html

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