调节阀
调节阀基础知识
美国国家标准组织(ANSI) 美国机械工程师学会(ASME) 美国测试与材料学会(ASTM) 美国石油组织(API) 国际测量与控制学会(ISA) 国际标准化组织(ISO) 国际电工委员会(IEC) 国际腐蚀工程师协会(NACE) 流体控制组织(FCI) 制造商标准化学会(MSS)
管道尺寸及连接标准
管道尺寸及连接标准
阀门规格型号标识
调节阀特性术语
流量系数（Cv） --- 是指温度为 40-60 ℉ 的水在 1 PSI（磅/平方 英寸）的压降下，阀门某开度下每分钟流过阀门的（美)加仑数。 流量系数是表征阀门流通能力的参数。 流量系数与阀门流道几何形状，阀门尺寸，阀门开度等参数有关。 调节阀尺寸基本计算公式：Q = Cv√△P / G 用不同符号表示不同介质流量系数。 Cv－－液体 Cg －－气体 Cs－－蒸汽
管道尺寸及连接标准
Schedule numder (壁厚系列号）： 20；30；40；60；80；100；120；140；160； Designation (标识号）： STD; XS; XXS;
采用国际单位制,流量系数用Kv表示 流量系数Kv 是指温度为 5-40 ℃ 的水在100 kPa的压降 下，阀门某开度下每小时流过阀门的立方米数。 Cv 与 Kv 换算关系式： Cv = 1.167 Kv
调节阀特性术语
阀门材料与使用范围
调节阀基础知识
单座阀
三通合流
三通分流
阀体结构之——阀盖组件(阀盖和填料)
1.安装在执行机构与阀体之间 2.阀盖与阀体可以是一个整体,
也可以为分离型 3.阀盖内部装有密封件—填料
防止工作介质沿阀杆向外泄 露
阀体结构之——阀盖类型
普通型阀盖 适用于常温介质 工作温度:-20--+200 ℃
散(吸)热型阀盖 适用于高温或低温介质
工作温度:-60—+450℃
波纹管密封型阀盖
适用于强毒性,易挥发 易渗透,或贵重流体,
阀体结构之——阀内件
� 阀内件: 与流体接触的可拆卸的阀内零件 � 包括阀芯、阀座、阀杆导向、衬套、套筒� � 填料函部件的填料压盖、弹簧、套环、填料底环等�
阀体结构之——阀芯类型及适用工况
抛物线阀芯
特性�直线/等百分比
调节阀
基础知识
交流内容
� 1.调节阀定义 � 2.调节阀作用 � 3.调节阀分类 � 4.阀体结构 � 5.气动调节阀的基本结构 � 6.电动调节阀的基本结构 � 7.自力式温控阀的工作原理 � 8.自力式压力阀工作原理
调节阀定义
� 调节阀由执行机构和阀体两部分组成,其中执行机构 是调节阀的控制装置,它按信号大小产生相应的推力, 使阀杆产生相应的位移,从而带动阀芯动作;阀体部 件是调节阀的调节部分,它直接与介质接触,由阀芯 的动作,改变调节阀的节流面积,达到调节目的.
泄漏�泄漏率3�DIN3230
应用�所有类型介质�切断
V口阀芯 特性�直线
材质�1.4038�1.4122 流向�从上部
密封�金属紧密封
可调比�30�1 泄漏�KV值的0.005%�DIN60534
应用�所有从阀芯上部流入的介质
调节阀的工作原理
调节阀的工作原理调节阀是一种用于控制流体介质流量、压力和温度的装置。
它通过改变阀门的开度来调节流体的流量和压力，从而实现对系统的控制。
调节阀广泛应用于各个行业，如石油化工、电力、冶金、水处理等。
一、调节阀的基本构造调节阀主要由阀体、阀盖、阀芯、阀座、阀杆、执行机构等组成。
1. 阀体和阀盖：阀体是调节阀的主要部件，用于容纳阀芯和阀座。
阀盖用于固定阀杆和执行机构。
2. 阀芯和阀座：阀芯是调节阀的关键部件，通过上下运动来改变阀门的开度。
阀座是阀芯的配套部件，用于控制流体的流量。
3. 阀杆：阀杆是连接阀芯和执行机构的部件，通过执行机构的作用使阀芯上下运动。
4. 执行机构：调节阀的执行机构可以是手动操作，也可以是电动、气动或液动操作。
执行机构通过对阀杆的作用使阀芯上下运动，从而改变阀门的开度。
二、调节阀的工作原理主要包括流体力学原理和控制原理。
1. 流体力学原理：当流体通过调节阀时，流体的流速和压力会发生变化。
调节阀的阀芯通过上下运动改变阀门的开度，从而改变流体的流通面积，进而影响流体的流速和压力。
2. 控制原理：调节阀根据系统的需求，通过执行机构控制阀芯的运动，从而实现对流体流量和压力的调节。
控制原理可以分为开环控制和闭环控制两种方式。
- 开环控制：开环控制是指根据系统需求设定阀门的开度，通过执行机构将阀芯调整到相应位置，从而实现对流体流量和压力的调节。
但开环控制不能自动根据实际情况进行调整，容易受到外界因素的影响。
- 闭环控制：闭环控制是指通过传感器获取系统的实时数据，并将数据反馈给控制器进行处理，控制器根据设定值和反馈值的差异来调整阀门的开度，从而实现对流体流量和压力的精确调节。
闭环控制能够自动根据实际情况进行调整，具有更好的稳定性和精度。
三、调节阀的应用调节阀广泛应用于各个行业，下面以石油化工行业为例介绍其应用：1. 炼油厂：在炼油过程中，调节阀用于控制原油、汽油、柴油等介质的流量和压力，以实现炼油过程的稳定和优化。
调节阀的工作原理
调节阀的工作原理调节阀是一种常见的控制元件，用于控制流体介质（如液体、气体等）的流量、压力和温度等参数。
它在工业生产过程中起着重要的作用，广泛应用于石油化工、电力、冶金、制药、食品等行业。
一、调节阀的基本组成调节阀主要由阀体、阀芯、执行机构和附件组成。
1. 阀体：阀体是调节阀的主要部件，通常由铸铁、钢铁、不锈钢等材料制成。
它具有良好的强度和密封性能，能够承受介质的压力和温度。
2. 阀芯：阀芯是调节阀的关键部件，用于控制介质的流量。
它通常由金属材料制成，具有良好的耐磨性和密封性能。
3. 执行机构：执行机构是调节阀的驱动装置，用于控制阀芯的运动。
常见的执行机构包括手动装置、电动装置、气动装置和液动装置等。
4. 附件：附件是调节阀的辅助部件，用于增强阀体的功能。
常见的附件包括定位器、位置器、限位开关和手轮等。
二、调节阀的工作原理基于流体动力学和控制原理，通过改变阀芯的位置和孔径来调节介质的流量。
1. 流体动力学原理：调节阀的流体动力学原理主要包括压力平衡原理和流量特性原理。
- 压力平衡原理：当调节阀处于稳定工作状态时，介质的压力在阀体两侧达到平衡。
通过改变阀芯的位置和孔径，可以改变介质的流通路径，从而调节介质的压力。
- 流量特性原理：调节阀的流量特性是指阀芯开度与流量之间的关系。
常见的流量特性有线性特性、等百分比特性和快开特性等。
不同的流量特性适用于不同的工况。
2. 控制原理：调节阀的控制原理主要包括开环控制和闭环控制。
- 开环控制：开环控制是指根据设定值和实际值的差异，通过改变阀芯的位置和孔径来调节介质的流量。
开环控制适用于简单的控制系统，但对于复杂的工况往往无法满足要求。
- 闭环控制：闭环控制是指通过传感器实时监测介质的流量、压力和温度等参数，并根据反馈信号来调节阀芯的位置和孔径。
闭环控制具有较高的控制精度和稳定性，适用于复杂的工况。
三、调节阀的应用领域调节阀广泛应用于各个行业的流程控制中，主要用于以下几个方面：1. 流量控制：调节阀可以根据生产需求，精确控制介质的流量，保证流程的稳定和可靠。
调节阀的分类
调节阀的分类
调节阀可以按照不同的分类方式进行分类，常见的分类如下：
1. 根据控制方式分类：
- 手动调节阀：需要人工操作来调节阀门开度。
- 自动调节阀：根据外部信号或自身传感器感知的参数来自
动调节阀门开度。
2. 根据结构形式分类：
- 直线式调节阀：阀芯直线运动，通过改变阀门开度来调节
流量。
- 角式调节阀：阀芯通过旋转角度来调节流量，可实现快速
响应和精确的调节。
3. 根据工作原理分类：
- 压力调节阀：根据压力变化来调节流量，如安全阀、减压
阀等。
- 温度调节阀：根据温度变化来调节流量，如温度控制阀等。
- 流量调节阀：根据流量变化来调节阀门开度，如流量调节阀、节流阀等。
4. 根据阀门用途分类：
- 水力控制阀：用于调节水力系统中的流量和压力。
- 气动控制阀：通过气压信号来调节阀门开度，用于气动系
统中的流量和压力调节。
- 电动控制阀：通过电动信号来调节阀门开度，用于电动系
统中的流量和压力调节。
需要注意的是，由于调节阀种类繁多，上述分类方式并不一定包含所有的调节阀类型，实际使用中还会根据具体应用和工艺要求进行更加细致的分类。
调节阀知识大全
编辑本段
分类
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
调节阀
筒阀、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。
调节阀按驱动方式可分为：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)压力为动力的电液动调节阀；
在气动调节系统中，调节器输出的气动信号可以直接驱动弹簧一薄膜式执行机构或者活塞式执行机构，使阀门动作。在这种情况下，确定阀位所需的能量是由压缩空气提供的，压缩空气应当在室外的设备中加以干燥，以防止冻结，并应净化和过滤。
当一个气动调节阀和电动调节器配套使用时，可采用电一气阀门定位器或电一气转换器。压缩空气的供气系统可以和用于全气动的调节系统一样来考虑。
调节阀（control valve），又名控制阀，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。一般由执行机构和阀门组成。如果按行程特点，调节阀可分为直行程和角行程；按其所配执行机构使用的动力，可以分为气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀三种；按其功能和特性分为线性特性，等百分比特性及抛物线特性三种。调节阀适用于空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品等介质。
按调节形式可分为：调节型、切断型、调节切断型；
按流量特性可分为：线性、等百分比、抛物线、快开。
编辑本段
发展历程
调节阀的发展自20世纪初始至今已有八十年的历史，先后产生了十个大类的调节阀产品、自力式阀和定位器等，调节阀和控制阀的发展历程如下：
调节阀全解
1)伯努利方程表述的是理想 流体作定常流动时，流体 中压强和流速的规律。
2)在流动的流体中，流速大 的地方压强小；流速小的 地方压强大。
3)伯努利方程阐明的位能、 动能、静压能相互转换的 原理.
17
调节阀是一个局部阻力可变的节流元件．对于不可压缩的流体，由能量 守恒(伯努利方程)可知，调节阀上的压力损失为：
3
电动调节阀
执行 机构
气动薄膜调节阀
阀门定 位器
阀体
4
执行机构
阀
公称直径Dg
阀门定位器
阀座直径dg
5
6
§4-1 气动调节阀的结构
气动调节阀由执行机构和阀两部分组成． 执行机构: 按照控制信号的大小产生相应的输出力, 带动阀杆移动． 阀: 直接与介质接触, 通过改变阀芯与阀座间的节流面积调节流体介质
压差比x= △p/p1 ≥xቤተ መጻሕፍቲ ባይዱFk
xT---空气在某一调节阀时的临界压 差比,决定于调节阀结构(表4.3)
Fk---比热比系数,气体与空气的绝热 指数之比, Fk=k/kair (kair=1.4) (表4.9)
② 液体(不可压缩流体)的阻塞流
ⅰ) 产生阻塞流的原理
p1 p2 调节阀内流体压力梯度图
雷诺数Re的计算:
① 对于直通单座阀,套筒阀, 球阀等只有一个流路的调节阀, 雷诺数为
Re 70700 QL
C
② 对于直通双座阀,蝶阀,偏心旋转阀等具有两个平行流路的调节阀
Re 49490 QL
C
υ---液体介质的运动粘度，10-6m2/s
在工程计算中，当Re>3500时可不做低雷诺数修正．
25
当气源中断或电源中断时， •进入装置的原料、热源应切断: 进料阀选气开 •切断装置向外输出产品: 出料阀选气开 •精馏塔回流应打开: 回流阀选气关
调节阀的工作原理
调节阀的工作原理调节阀是一种用于控制流体介质流量、压力和温度的装置，广泛应用于工业生产和流程控制系统中。
它通过改变阀门的开度来调节流体的流量或者压力，以实现对系统的精确控制。
本文将详细介绍调节阀的工作原理。
一、调节阀的基本组成和分类调节阀主要由阀体、阀瓣、阀座、阀杆、传动装置和执行机构等组成。
根据阀瓣的结构形式，调节阀可分为直通式调节阀、角式调节阀和直角式调节阀等不同类型。
二、调节阀的工作原理调节阀的工作原理基于流体力学原理和控制理论。
当调节阀处于关闭状态时，阀瓣与阀座密切贴合，阻挠流体通过。
当需要调节流量或者压力时，通过控制阀门的开度来改变流体的流通面积，从而实现对流量或者压力的调节。
调节阀的工作原理可以分为两种方式：自动调节和手动调节。
1. 自动调节自动调节是指调节阀通过传感器感知流体介质的参数（如压力、温度、流量等），并将这些参数信号传递给执行机构，由执行机构根据预设的控制策略来调节阀门的开度。
常见的自动调节方式有比例调节、积分调节和微分调节等。
- 比例调节：根据流体参数与设定值之间的偏差，控制阀门的开度与偏差成比例的关系。
当偏差增大时，阀门开度增加，从而增加流体的流量或者压力，使偏差减小。
- 积分调节：根据流体参数与设定值之间的积分偏差，控制阀门的开度与积分偏差成比例的关系。
积分调节可以消除稳态误差，提高系统的响应速度和稳定性。
- 微分调节：根据流体参数与设定值之间的微分偏差，控制阀门的开度与微分偏差成比例的关系。
微分调节可以抑制系统的超调和振荡，提高系统的动态响应性。
2. 手动调节手动调节是指通过人工操作阀门的开度来实现对流体的调节。
手动调节通常用于简单的控制系统或者在自动调节失效时作为备用手段。
手动调节阀门通常配备有手轮、手柄或者手动螺杆等装置，通过旋转或者推动来改变阀门的开度。
三、调节阀的特点和应用调节阀具有以下特点：1. 精确控制：调节阀可以实现对流体的精确控制，满足不同工艺过程对流量、压力和温度等参数的要求。
调节阀的原理及应用
调节阀的原理及应用一、调节阀的原理调节阀是一种用来控制流体流量、压力和温度的装置。
它通过改变流体通道的截面积或阻力来调整流量，并根据需要对流体进行压力和温度的调节。
调节阀的原理主要包括以下几个方面：1. 流体力学原理调节阀根据流体运动的流量、压力和速度来调整流体的通量。
流体通过调节阀时，流体会受到阀门通道的限制，流经通道时会产生压力差。
调节阀根据流体的压力差来调整通道的开启程度，从而控制流体的流量。
2. 阻力原理调节阀的阻力是通过通道中的阀门和阀座之间的接触面积和形状来生成的。
当阀门关闭时，阀门与阀座贴合，在阀门和阀座之间产生一定的阻力。
通过改变阀门相对于阀座的位置，可以改变阀门的开启程度，进而调整阀门的阻力。
3. 作用力平衡原理调节阀内部还存在着作用力平衡原理。
当外部压力或流量发生变化时，调节阀会通过内部构造对这些变化进行响应。
调节阀内部通常包含芯片、弹簧和活塞等部件，这些部件的运动会产生一定的作用力来平衡外部压力和流量的变化。
二、调节阀的应用调节阀具有广泛的应用范围，被广泛用于工业生产中的流量控制和压力调节。
以下是调节阀常见的应用场景：1. 工业流程控制调节阀在工业生产过程中被广泛应用于流体传递、分配和调节。
例如，在石油化工、制药、食品加工等行业中，调节阀常用于控制介质的流速、压力、温度以及混合物的配比，保证生产过程的稳定性和产品质量的一致性。
2. 热力控制调节阀在热力系统中扮演着重要的角色。
在供暖系统中，调节阀被用于调节供热管道中的热水流量，从而控制室内温度；在冷却系统中，调节阀则被用于控制冷却介质的流量，保证设备的正常运行。
3. 污水处理污水处理过程中，调节阀用于调整和控制污水流量和压力，以及处理设备中的介质流动速度。
调节阀的应用可以有效地提高污水处理的效率，确保设备运行稳定和废水排放符合环保标准。
4. 能源控制调节阀在能源行业中的应用也非常广泛。
例如，在火电站的燃烧系统中，调节阀被用于调节燃烧空气和燃料的比例，控制燃烧过程的稳定性和效率；在液化天然气(LNG)系统中，调节阀被用于调节气体的流量和压力，确保安全可靠地输送液化气体。
调节阀作用
调节阀作用
调节阀是一种能够调节气体、液体、蒸汽等流体介质的流量、压力或温度的装置。
它通过改变介质的流通面积来控制介质的流量，并通过调节阀芯的开启程度来调节介质的压力或温度。
调节阀的作用可以分为三个方面：流量调节、压力调节和温度调节。
首先是流量调节。
调节阀通过改变介质流通的面积来控制流量，通过调节阀芯的开度来改变阀门的流通面积。
当阀门开度增大时，流通面积增大，介质流量增大；当阀门开度减小时，流通面积减小，介质流量减小。
通过不断调节阀芯的开合程度，可以实现对流量的精确调控。
其次是压力调节。
调节阀通过调节介质的流通阻力来控制介质的压力。
如果介质流通的阻力增大，压力就会升高；如果介质流通的阻力减小，压力就会降低。
调节阀可以改变介质流通的通道直径、通道长度、通道形状等参数，从而改变介质流通的阻力，从而达到调节压力的目的。
最后是温度调节。
调节阀可以通过改变介质流通的速度和通道的通风面积来调节介质的温度。
当介质流速增大时，流体流过阀门时，会带走部分热量，从而导致温度下降；当介质流速减小时，流体热量带走减少，温度升高。
调节阀可以通过改变流速和通道通风面积来控制介质的温度。
总之，调节阀通过改变介质流通的面积、阻力和速度等参数来
实现对流量、压力和温度的控制。
调节阀广泛应用于工业生产、化工、制药、电力、供水、供气等领域，是实现流体控制的关键设备之一。
调节阀主要设计制造标准
定期对调节阀进行检查，包括外观、 紧固件、密封件等，发现问题及时处 理。
如发现调节阀出现故障或损坏，应及 时进行维修或更换，确保调节阀的正 常运行。
定期保养
根据厂家提供的保养指南，定期对调 节阀进行保养，包括清洗、润滑、更 换易损件等。
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调节阀的应用领域
总结词
调节阀广泛应用于石油、化工、电力、冶金等工业领 域，涉及各种流体介质和工艺流程。
详细描述
在石油工业中，调节阀主要用于油、气和水的输送管道 中，控制介质的流量、压力和温度等参数。在化工行业 中，调节阀主要用于化学反应、混合、分离和蒸发等工 艺流程中，实现对流体介质的精确控制。在电力工业中 ，调节阀主要用于锅炉和汽轮机的给水系统中，控制水 的流量和压力。在冶金行业中，调节阀主要用于高炉、 轧机和炼钢炉等设备中，实现对气体和液体的流量和压 力的控制。
和防止泄漏。
材料选择
耐腐蚀性
选择耐腐蚀性强的材料， 以适应不同腐蚀性介质
的要求。
高温高压
选择能够承受高温高压 的材料，以确保调节阀 在极端工况下的稳定性
和可靠性。
耐磨性
选择具有良好耐磨性的 材料，以延长调节阀的
使用寿命。
经济性
在满足性能要求的前提 下，选择价格合理的材
料，降低制造成本。
性能参数
流量调节范围
详细描述
调节阀是一种通过改变阀口开度来调节流体流量的阀门，广 泛应用于石油、化工、电力、冶金等工业领域。它能够实现 对管道中介质的压力、流量和温度等参数的精确控制，从而 满足各种工艺流程的需求。
调节阀的分类与特点
总结词
调节阀可以根据不同的分类标准进行划分，如按驱动 方式、按结构形式、按流量特性等。不同类型的调节 阀具有不同的特点和应用范围。
调节阀的种类及分类
调节阀的种类及分类调节阀又称控制阀，是工业自动化过程控制领域中，用动力操作去改变调节管道介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的装置。
主要由操作执行机构与调节阀阀体组成，接受相关信号，改变阀门的开度大小，从而达到对管道介质工艺参数的连续调节！但调节阀的产品类型很多，及控制形式的多变，而且还在不断地更新和变化，用户应认真熟知此分类方法！一般来说，调节阀的阀体是通用的，可以与电动执行机构或其它执行机构匹配使用，按所配控制执行装置可分为三大种类：电动调节阀、气动调节阀、自力式调节阀1，电动调节阀电动调节阀是一种应用非常广泛的控制阀门，主要由电动执行机构和调节阀门组成，以电力为动力，通过接收控制器的信号，驱动改变阀门开关的大小，调节流体通路的面积，从而达到改变流体的流量、压力、温度等工况参数。
2，气动调节阀气动调节阀是以压缩空气为动力，由控制器的信号调节流体通路的面积，以改变流体流量的阀门，气动调节阀一般都采用气动薄膜执行机构，因此也称为气动薄膜调节阀，相较电动调节阀无需再采取防爆措施等优点，应用范围十分广泛。
3，自力式调节阀自力式调节阀也称为直接作用式调节阀，是不需要任何外加能源，直接利用被调介质的能量来操纵调节机构，实现自动控制，实现温度、压力、流量等参数的调节。
国内最常用的分类方法还有以下几种：按调节形式、流量特性、用途和作用、阀芯形状、特殊用途（即特殊、专用阀）、上阀盖形式等方式进行分类，其它温度计压力分类已省略！一，按调节形式可分为：调节型、切断型、调节切断型；二，按流量特性可分为：线性、对数型（百分比）、抛物线、快开；三，按用途和作用分类：1、两位阀：主要用于关闭或接通介质；2、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；3、分流阀：用于分配或混合介质；4、切断阀：通常指泄漏率小于十万分之一的阀。
四，按上阀盖形式分类：（a）普通型；（b）散（吸）热型；（c)长颈型；（d）波纹管密封型。
调节阀讲义PPT课件
工作压力
根据管道系统的工作压力选择 调节阀的额定压力，确保阀门 安全可靠。
控制精度
根据工艺要求选择调节阀的控 制精度，确保满足生产需求。
安装前准备工作和步骤
检查调节阀
在安装前对调节阀进行外观检查，确 保无损坏、无缺陷。
准备安装工具和材料
准备好安装所需的工具（如扳手、螺 丝刀等）和密封材料（如垫片、密封 胶等）。
建立完善的故障诊断和维修体 系，提高维修效率和质量。
06
发展趋势及新技术应用前 景
当前存在问题和挑战
精度和稳定性问题
现有调节阀在精度和稳定性方面仍有待提高，特别是 在高压、高温等极端工况下。
智能化程度不足
传统调节阀缺乏智能化功能，无法实现远程监控和自 动调节。
节能环保要求
随着环保意识的提高，对调节阀的节能环保性能要求 也越来越高。
适用范围
适用于流体管道中需要直角转弯的场合。
04
选型、安装与调试注意事 项
选型依据和建议
公称通径
根据管道系统的公称通径选择 合适的调节阀通径，确保流体 顺畅通过。
温度范围
考虑介质的工作温度范围，选 择能够适应相应温度的调节阀。
介质类型
根据介质的不同（如气体、液 体、蒸汽等），选择适合的调 节阀类型和材质。
02
调节阀性能指标与评价
流量特性曲线分析
流量特性曲线概念
描述调节阀相对开度与相对流量之间关系的曲线。
流量特性曲线类型
线性、等百分比、快开等。
流量特性曲线选择
根据工艺要求、系统特性及调节阀本身特性进行 选择。
泄漏量与密封性能评估
泄漏量定义
影响密封性能的因素
在规定的压差和温度下，调节阀处于 关闭状态时，流经阀门的流体量。
调节阀的工作原理
调节阀的工作原理一、引言调节阀是工业自动化控制系统中常见的一种执行元件，广泛应用于各种工艺流程中，用于调节介质的流量、压力、温度等参数。
本文将详细介绍调节阀的工作原理及其相关知识。
二、调节阀的定义和分类调节阀是一种通过改变介质流道截面积来调节介质流量的装置。
根据其工作原理和结构特点，调节阀可以分为直角式调节阀、直线式调节阀、角式调节阀等多种类型。
不同类型的调节阀在工作原理上有所差异，但基本原理相同。
三、调节阀的工作原理1. 压力平衡原理调节阀的工作原理基于压力平衡原理。
当介质通过调节阀的流道时，流体对阀芯两侧施加的压力不平衡将产生一个力矩，使阀芯发生位移，从而改变流道截面积，实现介质流量的调节。
2. 阀芯和阀座的配合调节阀的核心部件是阀芯和阀座。
阀芯通常由阀杆和阀盘组成，阀座则是阀芯的配合面。
当阀芯与阀座配合时，通过调节阀杆的升降，改变阀芯与阀座之间的间隙大小，从而控制介质的流量。
3. 介质流量的调节当调节阀处于不同的开度位置时，介质流道的截面积也会相应改变，进而影响介质的流量。
调节阀通过改变阀芯与阀座的配合间隙，调节流道截面积的大小，从而实现对介质流量的精确控制。
4. 调节阀的控制方式调节阀的控制方式主要有手动控制和自动控制两种。
手动控制通过人工操作调节阀杆的升降来改变阀芯与阀座的配合间隙；自动控制则通过控制系统根据设定的参数来控制阀杆的运动，实现对介质流量的自动调节。
四、调节阀的应用领域调节阀广泛应用于各个行业的工艺流程中，包括石油化工、电力、冶金、制药、食品等。
具体应用领域包括流量调节、压力调节、温度调节等。
1. 流量调节调节阀在流量调节中起到关键作用。
通过改变阀芯与阀座的配合间隙，调节阀能够精确控制介质的流量，满足不同工艺流程对流量的要求。
2. 压力调节调节阀在压力调节中也有广泛应用。
通过改变阀芯与阀座的配合间隙，调节阀能够调节介质流道的截面积，从而实现对介质压力的精确控制。
3. 温度调节调节阀在温度调节中起到重要作用。
调节阀的工作原理
调节阀的工作原理调节阀是一种用来调节流体流量、压力和温度的装置，广泛应用于工业生产和流程控制系统中。
它能够根据需要自动调整流体的流量或压力，以保持系统的稳定运行。
本文将详细介绍调节阀的工作原理，包括常见的调节阀类型、工作原理及其应用。
一、调节阀的类型根据调节阀的工作原理和结构特点，常见的调节阀可以分为以下几种类型：1. 堵塞式调节阀：堵塞式调节阀是最常见的一种调节阀，它通过改变流体流通的截面积来调节流量。
当阀芯向下移动时，流通截面积减小，流量减小；当阀芯向上移动时，流通截面积增大，流量增加。
这种调节阀适用于液体和气体的调节。
2. 调节球阀：调节球阀是一种通过旋转球体来调节流量的阀门。
当球体旋转时，流体可以通过球体的孔隙，流量大小取决于球体孔隙的大小。
调节球阀具有结构简单、密封性能好等优点，广泛应用于液体和气体的调节。
3. 调节蝶阀：调节蝶阀是一种通过旋转蝶板来调节流量的阀门。
蝶板可以围绕阀轴旋转，改变流体流动的通道大小，从而实现流量的调节。
调节蝶阀结构简单、体积小、重量轻，适用于中小口径的流量调节。
4. 调节节流阀：调节节流阀是一种通过改变流体流通的截面积来调节流量的阀门。
它主要由节流装置和阀体组成，通过改变节流装置的开度来调节流量。
调节节流阀适用于高压、高温和腐蚀介质的调节。
二、调节阀的工作原理基于流体力学和控制理论，其主要包括以下几个方面：1. 流体力学原理：调节阀通过改变流体流通的截面积来调节流量。
当阀芯或阀板向下移动时，流通截面积减小，流速增加，流量减小；当阀芯或阀板向上移动时，流通截面积增大，流速减小，流量增加。
2. 控制理论：调节阀通常与传感器、控制器和执行器等设备配合使用，形成闭环控制系统。
传感器可以感知流体的压力、温度和流量等参数，将这些参数转化为电信号传送给控制器。
控制器根据设定值和传感器反馈的实际值进行比较，并通过执行器控制阀门的开度，使流体达到设定值。
3. 动力平衡原理：调节阀在工作过程中需要克服流体的压力差，阀芯或阀板上的压力平衡装置能够减小阀芯或阀板所受的压力差，降低阀门的开启力矩，提高调节阀的灵敏度和控制精度。
调节阀的原理与作用
调节阀的原理与作用
调节阀的工作原理与主要作用可以概括为:
一、调节阀的结构
通常由阀体、阀芯、阀座、密封件等组成,还可以设置操作机构、控制系统等。
二、工作原理
1. 利用流体压强差驱动阀芯移动,改变流道截面面积,从而调节流量。
2. 也有利用外力驱动的调节阀,如手动阀、电动阀等。
3. 控制阀芯的升降或旋转,精确调控过流量。
三、常见类型
1. 门阀:阀门上下运动,控制流道高度;
2. 球阀:球体旋转,流量通过球与壳体间隙控制;
3. 蝶阀:蝶形门体转动开启不同程度的流道。
四、主要作用
1. 控制介质流量,调节流速或压力。
2. 保护设备免受压力冲击,控制启动和停止。
3. 隔离不同系统,精确调节流向分配。
4. 调节和控制过程的稳定性。
五、使用注意事项
1. 选择合适型号、nominal直径的调节阀。
2. 注意阀门开度不能过大,否则难以精确控制。
3. 养护良好,保证密封件弹性,防止漏失效。
调节阀广泛应用于流体传输管道,通过调节流量和压力实现过程或系统的精确控制。
调节阀的工作原理
调节阀的工作原理调节阀是一种常见的工业控制阀，用于控制流体介质的流量、压力和温度等参数。
它通过改变阀门开度来调节流体的通量，从而实现对系统的控制。
以下是调节阀的工作原理的详细解释。
一、调节阀的基本构造调节阀主要由阀体、阀瓣、阀座、阀杆、执行机构和附件等组成。
阀体是调节阀的主要部件，用于容纳阀瓣、阀座和执行机构。
阀瓣是控制介质流动的关键部件，它与阀座配合，通过阀杆与执行机构相连，实现对介质通量的调节。
二、调节阀的工作原理调节阀的工作原理可以分为两种类型：直动式和间接式。
1. 直动式调节阀直动式调节阀的工作原理是通过执行机构直接驱动阀瓣，改变阀门的开度来调节流量。
执行机构可以是电动执行机构、气动执行机构或者液动执行机构等。
当执行机构接收到控制信号后，通过驱动装置将力传递给阀瓣，使阀瓣上下挪移，从而改变阀门的开度。
阀门开度的变化会改变介质通过阀门的通量，从而实现对流量的调节。
2. 间接式调节阀间接式调节阀的工作原理是通过执行机构改变阀门的位置来调节流量。
执行机构可以是气动执行机构或者液动执行机构等。
当执行机构接收到控制信号后，通过传动装置将力传递给阀门，使阀门上下挪移，从而改变阀门的位置。
阀门位置的变化会改变介质通过阀门的通量，从而实现对流量的调节。
三、调节阀的调节特性调节阀的调节特性是指阀门开度与介质流量之间的关系。
常见的调节特性有线性特性、等百分比特性和快开特性。
1. 线性特性线性特性是指阀门开度与介质流量成线性关系。
当阀门开度增加时，介质流量也相应增加，变化趋势相同。
线性特性的调节阀适合于对流量变化要求较为严格的系统。
2. 等百分比特性等百分比特性是指阀门开度每增加一定百分比，介质流量也相应增加相同百分比。
等百分比特性的调节阀适合于对流量变化要求较为宽松的系统。
3. 快开特性快开特性是指阀门开度在初始阀门开度附近时，介质流量变化较小；当阀门开度超过初始阀门开度一定范围时，介质流量迅速增加。
快开特性的调节阀适合于对流量变化要求较大的系统。
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调节阀结构
从结构来说，调节阀一般由执行机构和调节机构 两部分组成。 执行机构是调节阀的推动部分，它按照控制器所 给信号大小，产生推力或位移； 调节机构是调节阀的调节部分，它接受执行机构 的操纵，改变阀芯与阀座间的流通面积，调节工 艺介质的流量。
气动薄膜式执行机构
气动薄膜式执行机构有正作用和反作用两种 型式。当信号压力增大时，阀杆向下动作的叫 正作用执行机构，当信号压力增大时，阀杆向 上动作的叫反作用执行机构。正作用执行机构 的信号压力是通入波纹膜片上方的薄膜气室； 反作用执行机构的信号压力是通入波纹膜片下 方的薄膜气室。通过更换个别零件、两者便能 互相改装。
气过滤减压器、电气阀门 定位器、电气转换器等。
空气过滤减压器
空气过滤减压器的作用：顾名思义，它的作
用有两方面：过滤、减压。因定位器内部精 密部分空气流量非常小，空气中不允许有任 何的杂质，否则将导致调节阀定位器不能正 常工作；另一方面，定位器内部控制阀膜片 不能承受长时间的高压空气压（0.5Mpa）， 而且定位器工作也不需要如此高的压力，所 以空气过滤减压器在调节阀的正常运行过程 中是必不可少的。
电动调节阀
电动调节阀采用0～10mA或4～20mA的直流电流信
号控制，与气动薄膜调节阀相比，它具有动作灵敏、能 源取用方便，便于使用在气源安装不方便的场合，信号 传输迅速和传送距离远等特点。因而被广泛采用。但结 构复杂，防爆性能差，在化工、炼油等生产过程中使用 需加以考虑。
液动调节阀
液动调节阀推力最大，一般
f
给定值 X
+
—
干扰作用
e
偏差
调节器
调节阀
调节对象
被控变量Y
测 量 值
Z
由上图可知，调节阀、调节器、调节对象、 被控参数、变送器在整个调节回路中都是不可 缺少的，在整个调节回路中各司其职，才能完 成对被控参数的控制。其中被控对象通俗的讲 就是需要控制的设备，被控变量是生产过程中 希望借助自动控制保持恒定值的某一设备的变 量。
电气阀门定位器
1.电气阀门定位器与阀门配套使用，组成闭
环系统，利用反馈原理来改善控制阀的定位 精度和提高灵敏度，并能以较大功率克服阀 杆的摩擦力、介质的不平衡力等影响，从而 使控制阀门位置能按控制仪表来的控制信号 实现正确定位。归纳起来，它有以下用途：
1.用于高压介质：一般高压介质阀门填料压盖压得比 较紧，使用定位器，适当提高定位器的输出气压，可 以克服阀杆和填料之间的摩擦力，保证阀门的精确定 位。如合成等岗位多用高压调节阀。信号压力为 0.06~0.18Mpa. 2.用于高压差：如P4阀，信号压力为0.11 ~ 0.23Mpa。 适当提高定位器的输出气压可以克服不平衡力的作用。 3.用于高温或低温：当温度过高或过低时，配用定位 器可以克服阀杆和填料之间的摩擦力增大所带来的影 响。 4.用于介质中含有悬浮物等粘稠介质的场合，可以克 服这些介质对阀杆移动所产生的较大阻力。
谢谢大家！
结束
•调节阀属于现场仪表，要求环境温度应在－25～60℃范围， 相对湿度≤95%。如果是安装在露天或高温场合，应采取防 水、降温措施。 •调节阀一般应垂直安装，特殊情况下可以倾斜，如倾斜角 度很大或者阀本身自重太大时对阀应增加支承件保护。
•调节阀安装前应对管路进行清洗，排除污物和焊渣。
安装使用注意事项
电气转换器
电气转换器和气动阀门定位器联合来控制如
活塞式执行机构等耗气量大的场合。也可以 单独用电气转换器进行小流量阀门的控制。 例如老脱碳岗位101和102液位调节、老提氢 岗位静氨塔自调等。
调节阀故障判断
当现场调节阀出现故障时，先看：反馈杆是
否脱落；气源压力是否正常；信号压力与阀 位是否对应。再摸：看膜片是否漏气，各接 口是否漏气。一般调节阀出现问题有相当一 部分就是以上两方面的问题。
5.用于调节阀口径较大的场合：当调节阀直径大于 100mm，蝶阀口径大于250mm时，由于阀芯重、阀 芯截面大及执行机构气室容积增大，响应特性变差。 安装定位器可以改善阀门特性。 6.实现调节阀反向动作 7.改善调节阀的流量特性：调节阀的流量特性可以通 过改变反馈凸轮的几何形状来改变（因为反馈凸轮的 几何形状不同，能改变调节阀对定位器的反馈量，使 定位器的输出特性变化，从而改变调节器的输出信号 与调节阀位移之间的关系，即修正了流量特性）。 8.用于分程控制调节。
•安装调节阀的管道一般不要离地面或地板太高，在管道高 度大于2 m时应尽量设置平台，以利于操作手轮和便于进行 维修。 •为了使调节阀在发生故障或维修的情况下使生产过程能继 续进行，调节阀应加旁通管路，如图所示。
安装使用注意事项
•电动调节阀的电气部分安装应根据有关电气设备施工要 求进行。 •在日常使用中，要对控制阀经常维护和定期检修。
气动调节阀的控制机构
直通单座控制阀
直通双座控制阀 角形控制阀
三通控制阀
三通控制阀
蝶阀
隔膜控制阀
笼式阀
凸轮挠曲阀
圆孔球阀
V形缺口球阀
直通单座 控制阀
直通双座 控制阀
流通能 力大， 适用于 高压差 场合 泄漏量 大
蝶阀
压损小， 寿命长， 适用于低 压差、大 口径、大 流量气体 和带有悬 浮物流体 的场合； 泄漏大
球阀
关闭性能 好，流通 能力大（2 倍），流 量特性近 似于等百 分比特性， 可调比大， 高达300： 1
泄漏量小， 克服不平衡力能 力较差，仅适用 于低压差场合 分为正装和反装 两种。阀芯下移， 阀芯和阀座之间 流通截面积减小 称为正装；反之， 称为反装。
调节阀附件
调节阀附件包括手轮、空
气动执行机构主要分为薄膜式和活塞式两种。以及 长行程执行机构与滚筒膜片执行机构。
•薄膜式执行机构结构简单、动作可靠、价格便宜、维修方 便，应用广泛。 •活塞式执行机构在结构上是无弹簧的气缸活塞式，允许操 作压力为0.5MPa，且无弹簧抵消推力，故具有很大的输出力， 适用于高静压、高压差、大口径的场合。 •长行程执行机构由于采用了力平衡原理和杠杆放大机构， 因而提高了精度与灵敏度，可用于需要大转矩的蝶阀、风门、 挡板等场合。 •滚筒膜片执行机构是专门与偏心旋转控制阀配用的。
左图工作原理：利用被分 离物各组分的挥发度不同， 把混合物的各组份进行分 离。
精馏过程示意图 1.蒸馏塔2.蒸汽加热器
在左图中温度、压力、组分 都可以作为被控变量，但是 作为组分不容易测量，根据 工艺要求塔压保持一定，所 以通常人们选择温度来作为 被控变量。
调节阀作为整个调节回路 中重要的一环， 其重要性是显而易见的。 调节阀接受控制器来的 控制信号，通过改变阀的开 度来达到控制能量或物料等 调节介质的输送量，达到控 制温度、压力、流量、液位 等工艺参数的目的。由于执 行器代替了人的操作，人们 常形象的称之为实现生产过 程自动化的“手脚”。
气动调节阀的结构
气动执行机构接受控制器（或转换 器）的输出气压信号（ 0.02— 0.1MPa），按一定的规律转换成推 力，去推动控制阀。
调节机构即控制阀直接与被调节介 质接触，在气动执行机构的推动下， 使阀门产生一定的位移，来改变阀 芯与阀座间的流通面积，以控制被 调介质的流量。
气动调节阀执行机构
电气阀门定位器的工作原理
4~20mA信号输入力矩马达的线圈中，产生磁 力，使衔铁以支点弹簧为支点上下移动，改变喷嘴 档板机构的间隙，从而改变喷嘴背压气室压力，通 过气动功放放大后，输出至气动调节阀膜室，引起 阀杆上下移动，阀杆的位移通过反馈杆传递到反馈 弹簧上，当反馈弹簧对衔铁的弹力和磁力平衡时， 阀门就固定在某一位置上。只要磁力和弹力不平衡， 阀杆就会运动。阀杆的位移与输入信号成正比。
概述
测量变送器
被控变量的选择是与生产工艺密切相关的。 我们必须深入实际，调查研究，分析工艺，找 出影响生产的关键变量作为被控变量。选择被 控变量时，一般遵循以下原则： 1.一般是工艺过程中比较重要的变量。 2.尽量采用直接指标作为被控变量。 3.应该比较容易测量，并具有小的滞后和足够 大的灵敏度。 4.必须考虑工艺合理性和国内仪表产品现状。 5.被控变量是独立可调的。
1.正作用正装阀2.正作用反装阀 3.反作用正装阀4.反作用反装阀
气动薄膜机构机构即控制阀，实际上是一个局部阻 力可以改变的节流元件。通过阀杆上部与执行 机构相连，下部与阀芯相连。由于阀芯在阀体 内移动，改变了阀芯与阀座之间的流通面积， 即改变了阀的阻力系数，被控介质的流量也就 相应地改变，从而达到控制工艺参数的目的。 根据不同的使用要求，控制阀结构种类有：直 通单座、直通双座、角型、高压阀、隔膜阀、 阀体分离阀、蝶阀、球阀等。
调节阀的设计及选型
调节阀在设计时，必须根据应用场合的实际情况， 选择好阀的类型，包括执行机构类型和阀体结构类 型。从保证控制质量的角度，设计中还应包括以下 几个方面：
1. 确定气开与气关（考虑失气时使生产处于安全状
态，举例说明：脱碳101液位为气开阀）
2. 流量特性选择（即阀芯的选择包括直线、等百分
重要性
调节阀与生产工艺密切相关，直接影响 生产过程中的物料平衡与能量平衡，选择或 维护不当常使整个控制系统不能可靠工作或 严重影响控制品质。虽然调节阀的原理比较 简单，但是，由于现场环境恶劣，常工作在 高温、高压、强腐蚀、易结晶等的环境下， 所以要保证他的安全运行往往是一件很重要 但又不容易的事。一般情况下一个调节回路 出现问题，相当一部分原因就是由于执行器 的原因。因此，每个工艺技术人员都应该给 予足够的重视。
调节阀类型
根据调节阀执行机构使用的能源种类， 调节阀可分为气动、电动、液动三种,它们 各有特点，适于不同的场合。