控制阀原理图解精品PPT课件
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一般用泄露等级表示 Ⅰ：用户与厂商协议 Ⅱ：0.5%*Kv Ⅲ：0.1%*Kv Ⅳ：0.01%*Kv Ⅴ：3*10-4ml/min Ⅵ：气泡级 软密封
5
阀体类型
阀芯
阀座
直通单座阀(GLOBE)
阀体内只有一个阀座和阀芯 结构简单 密封效果好 使用较多的一种阀体类型
流通能力差 不平衡力大 不适合高压差,大口径的场合
6
阀体类型
套筒阀(CAGE)
使用广泛的一种阀体类型 阀体内部阀盖和阀座之间加一个开口套筒 内部导向，阀芯上开有平衡孔，减小不平衡 力
泄漏量较单座大，不适用于有颗粒及较脏污 介质
22
调节阀特性 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的函数关系
Q/Qmax=f(L/Lmax)
快开特性
线性 等百分比
23
线性流量特性和等百分比流量特性对比
举例:某一调节阀开度变化量10%的流量变化
相对行程% 线性%
等百分比%
0 3．33
3．33
10
20
30
13．0 22．67 32．33
附件的作用就在于使控制 阀的功能更完善更合理, 更齐全
15
附件－定位器
阀门定位器:用于改善控 制阀调节性能,实现 正确定位.
气气阀门定位器 电气阀门定位器 智能阀门定位器
16
定位器工作原理
压缩空气
气缸
喷嘴
4－20mA
阀杆
17
附件－空气过滤减压器
净化气源,具有自动稳压 功能
18
附件－手轮机构
源自文库内容
• 第一部分控制阀有关知识和选型 • 第二部分德国RTK调节阀产品 • 第三部分创普斯调节阀产品介绍
1
第一部分：控制阀有关知识和选型
2
控制阀的基本构成
执行机构产生推力力矩 调节阀芯位移 改变流通面积 流量改变 又称调节阀
执行机构-动力装置
执行机构
气动 电动 液动
调节机构 阀体+阀盖+阀内件
附件—实现自动化要求的各种性能
阀门附件
定位器 过滤减压阀 限位开关 保位阀 位置变送器等
3
控制阀在系统中的作用
典 型 的 液 位 控 制 系 统
控制器（大脑）
执行器（手脚）
检测元件（眼睛）
液位变送器
泵
储罐
4
控制阀基本分类
控制阀基本分类
按用途
开关型 调节型
按动作形式
直行程 角行程
按阀门结构
单/双座阀 套筒阀 三通阀 隔膜阀 蝶阀 球阀 偏心旋转阀
阀芯和流量特性
不同的阀芯形状决定不同的流量特性 套筒阀、柱塞阀、v形开口阀，可修改阀芯形状
改变流量特性
快开
直线
等百分比
25
4.泄漏量
当阀门在规定的关闭推力下处于全关的位置，在规定的压差和温度下流 体流过阀门的数量测得。
泄漏量通常可以用在额定行程下的流通能力的百分数来表示，或者用在 规定时间内流过的累积量表示。
当气源或电源信号故障时或执 行机构零件损坏时可用手轮继 续人工操作控制阀的功能
还有阀位变送器、电 磁阀、限位开关、保 位阀、气动放大器,储 气罐等
19
调节阀特性
1、流量系数
流量系数Cv：温度为60°F的水，在1PSI压降下，每分钟流过调节阀的美国加仑数。 流量系数Kv：温度为5℃－40℃的水，在１００ＫPa压降下，一小时内流过调节阀
4．68 6．58 9．25
40
50
60
70
80
90
100
42．00 51．67 61．33 71．00 80．67 90．33 100
12．99 18．26 25．65 36．05 50．65 71．17 100
线 性:22.67-13/13=74.4% 等百分比: 6.58-4.68/4.68=40.6%
合流
分流
9
执行机构
控制阀的驱动装置 按能源供应分为:气动，电动，电液
10
气动薄膜执行机构
单弹簧
多弹簧
直行程
角行程
压力 膜片 推力P*Ae 行程
11
气动活塞执行机构
单作用(弹簧返回)
双作用(无弹簧)
12
电动执行机构
电动执行机构 以电为能源的执行器，有电动控制，
电磁式。 按位移分为：直行程、角行程、多
90.33-80.67/80.67=12% 71.17-50.65/50.65=40.6%
• 线性流量特性在开度小时,流量变化大,灵敏度高,阀来回工作,会造成阀芯受到冲刷严 重,同时产生阀门振荡。
• 当开度大时阀,流量发生较小的变化,灵敏度低,失去调节作用。 • 等百分比调节特性就改善了这些方面
24
的立平方米数。
Cv为英制单位的流量系数(美加仑/min)。(美加仑=3.785升)
Kv为国际单位的流量系数(m3/h)。
数值关系为Kv＝0.8569Cv
Cv=1.16７Kv
阀门的流通能力 Kv或Cv代表
,他和阀门形式,阀门尺寸,阀座尺寸, 阀
门行程有关
20
KV值的计算
液体
一般情况
饱和蒸汽
P2 > P1/ 2 P2 < P1/ 2
QN Nm3/h 体积流量 ΔP bar 压差
P2 bar P1 bar T1 K
阀后压力 阀前压力 阀前温度
调节阀都会在铭牌上标ＫＶ值(阀全开时的额定流量系数)．
21
调节阀特性
2、可调比 控制阀所能控制的最大流量与最小流量之比
Ｒ＝Ｑmax／Ｑmin
•它反映控制阀的调节流量的能力。
•一般直通阀Ｒ在３０－５０。旋转阀能达到３００。
7
阀体类型
角形阀(ANGLE)
阀体内有一个阀座和密封面结构简 单,密封效果好
一般为底进侧出,具有自洁净功能 阀体内不易存积污物,不易堵塞, 适用于控制高粘度介质,高压差 以及含有悬浮物和颗粒物的介质
容易发生阀芯振荡不稳定的现象
8
阀体类型
三通阀
三通阀有三个出入口与管道 相连接，有合流，分流两种 类型
转式。 具有动作迅速、响应快、电源取用
方便、传输距离远等特点。
13
液动（电液）执行机构
液动、电液或气液执行机构 主要用于需要大推力、大力矩、 快速响应、安全可靠装置和阀 门的配套上。 由于控制上的需要，电液执行机 构使用更为广泛
14
附件
控制阀还可配用各种附件 来实现产品本身多种控制 功能
附件能满足控制系统对阀 门提出的各种特殊要求
过热蒸汽
P2 > P1/ 2 P2 < P1/ 2
气体
P2 > P1/ 2 P2 < P1/ 2
Q m3/h 流量 ΔP bar 压差 ρ Kg/m3 密度
Gs Kg/h 质量流量 ΔP bar 压差 P2 bar 阀后压力 P1 bar 阀前压力
G Kg/h 质量流量 ΔP bar 压差 V’2 m3/Kg 比容 V’ m3/Kg 比容 P1 bar 阀前压力
5
阀体类型
阀芯
阀座
直通单座阀(GLOBE)
阀体内只有一个阀座和阀芯 结构简单 密封效果好 使用较多的一种阀体类型
流通能力差 不平衡力大 不适合高压差,大口径的场合
6
阀体类型
套筒阀(CAGE)
使用广泛的一种阀体类型 阀体内部阀盖和阀座之间加一个开口套筒 内部导向，阀芯上开有平衡孔，减小不平衡 力
泄漏量较单座大，不适用于有颗粒及较脏污 介质
22
调节阀特性 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的函数关系
Q/Qmax=f(L/Lmax)
快开特性
线性 等百分比
23
线性流量特性和等百分比流量特性对比
举例:某一调节阀开度变化量10%的流量变化
相对行程% 线性%
等百分比%
0 3．33
3．33
10
20
30
13．0 22．67 32．33
附件的作用就在于使控制 阀的功能更完善更合理, 更齐全
15
附件－定位器
阀门定位器:用于改善控 制阀调节性能,实现 正确定位.
气气阀门定位器 电气阀门定位器 智能阀门定位器
16
定位器工作原理
压缩空气
气缸
喷嘴
4－20mA
阀杆
17
附件－空气过滤减压器
净化气源,具有自动稳压 功能
18
附件－手轮机构
源自文库内容
• 第一部分控制阀有关知识和选型 • 第二部分德国RTK调节阀产品 • 第三部分创普斯调节阀产品介绍
1
第一部分：控制阀有关知识和选型
2
控制阀的基本构成
执行机构产生推力力矩 调节阀芯位移 改变流通面积 流量改变 又称调节阀
执行机构-动力装置
执行机构
气动 电动 液动
调节机构 阀体+阀盖+阀内件
附件—实现自动化要求的各种性能
阀门附件
定位器 过滤减压阀 限位开关 保位阀 位置变送器等
3
控制阀在系统中的作用
典 型 的 液 位 控 制 系 统
控制器（大脑）
执行器（手脚）
检测元件（眼睛）
液位变送器
泵
储罐
4
控制阀基本分类
控制阀基本分类
按用途
开关型 调节型
按动作形式
直行程 角行程
按阀门结构
单/双座阀 套筒阀 三通阀 隔膜阀 蝶阀 球阀 偏心旋转阀
阀芯和流量特性
不同的阀芯形状决定不同的流量特性 套筒阀、柱塞阀、v形开口阀，可修改阀芯形状
改变流量特性
快开
直线
等百分比
25
4.泄漏量
当阀门在规定的关闭推力下处于全关的位置，在规定的压差和温度下流 体流过阀门的数量测得。
泄漏量通常可以用在额定行程下的流通能力的百分数来表示，或者用在 规定时间内流过的累积量表示。
当气源或电源信号故障时或执 行机构零件损坏时可用手轮继 续人工操作控制阀的功能
还有阀位变送器、电 磁阀、限位开关、保 位阀、气动放大器,储 气罐等
19
调节阀特性
1、流量系数
流量系数Cv：温度为60°F的水，在1PSI压降下，每分钟流过调节阀的美国加仑数。 流量系数Kv：温度为5℃－40℃的水，在１００ＫPa压降下，一小时内流过调节阀
4．68 6．58 9．25
40
50
60
70
80
90
100
42．00 51．67 61．33 71．00 80．67 90．33 100
12．99 18．26 25．65 36．05 50．65 71．17 100
线 性:22.67-13/13=74.4% 等百分比: 6.58-4.68/4.68=40.6%
合流
分流
9
执行机构
控制阀的驱动装置 按能源供应分为:气动，电动，电液
10
气动薄膜执行机构
单弹簧
多弹簧
直行程
角行程
压力 膜片 推力P*Ae 行程
11
气动活塞执行机构
单作用(弹簧返回)
双作用(无弹簧)
12
电动执行机构
电动执行机构 以电为能源的执行器，有电动控制，
电磁式。 按位移分为：直行程、角行程、多
90.33-80.67/80.67=12% 71.17-50.65/50.65=40.6%
• 线性流量特性在开度小时,流量变化大,灵敏度高,阀来回工作,会造成阀芯受到冲刷严 重,同时产生阀门振荡。
• 当开度大时阀,流量发生较小的变化,灵敏度低,失去调节作用。 • 等百分比调节特性就改善了这些方面
24
的立平方米数。
Cv为英制单位的流量系数(美加仑/min)。(美加仑=3.785升)
Kv为国际单位的流量系数(m3/h)。
数值关系为Kv＝0.8569Cv
Cv=1.16７Kv
阀门的流通能力 Kv或Cv代表
,他和阀门形式,阀门尺寸,阀座尺寸, 阀
门行程有关
20
KV值的计算
液体
一般情况
饱和蒸汽
P2 > P1/ 2 P2 < P1/ 2
QN Nm3/h 体积流量 ΔP bar 压差
P2 bar P1 bar T1 K
阀后压力 阀前压力 阀前温度
调节阀都会在铭牌上标ＫＶ值(阀全开时的额定流量系数)．
21
调节阀特性
2、可调比 控制阀所能控制的最大流量与最小流量之比
Ｒ＝Ｑmax／Ｑmin
•它反映控制阀的调节流量的能力。
•一般直通阀Ｒ在３０－５０。旋转阀能达到３００。
7
阀体类型
角形阀(ANGLE)
阀体内有一个阀座和密封面结构简 单,密封效果好
一般为底进侧出,具有自洁净功能 阀体内不易存积污物,不易堵塞, 适用于控制高粘度介质,高压差 以及含有悬浮物和颗粒物的介质
容易发生阀芯振荡不稳定的现象
8
阀体类型
三通阀
三通阀有三个出入口与管道 相连接，有合流，分流两种 类型
转式。 具有动作迅速、响应快、电源取用
方便、传输距离远等特点。
13
液动（电液）执行机构
液动、电液或气液执行机构 主要用于需要大推力、大力矩、 快速响应、安全可靠装置和阀 门的配套上。 由于控制上的需要，电液执行机 构使用更为广泛
14
附件
控制阀还可配用各种附件 来实现产品本身多种控制 功能
附件能满足控制系统对阀 门提出的各种特殊要求
过热蒸汽
P2 > P1/ 2 P2 < P1/ 2
气体
P2 > P1/ 2 P2 < P1/ 2
Q m3/h 流量 ΔP bar 压差 ρ Kg/m3 密度
Gs Kg/h 质量流量 ΔP bar 压差 P2 bar 阀后压力 P1 bar 阀前压力
G Kg/h 质量流量 ΔP bar 压差 V’2 m3/Kg 比容 V’ m3/Kg 比容 P1 bar 阀前压力