调节阀基础知识讲座

调节阀基础知识讲座调节阀又称控制阀，是执行器的主要类型，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流体流量。

什么是执行器✧是自动控制系统中的操作环节是根据控制器送来的控制信号改变所操作介质的大小，将被控变量维持在所要求的数值上。

调节阀的重要性处于控制环路的最终位臵，因此也称为最终元件。

调节阀（执行器）于接收控制器的输出信号，并控制操纵变量变化。

检测元件和变送器的作用类似于人的眼睛，控制器的作用类似于人的大脑，调节阀（执行器）的作用类似于人的手脚执行器的形式✧包括自动调节阀、电磁阀、电压调整装臵、电流控制器件、控制电机变频器等调节阀的组成✧调节阀一般由执行机构和阀门组成。

执行机构✧执行机构是调节阀的动力机构，它按调节信号的大小产生相应的推力。

使阀杆产生响应的位移，从而带动调节阀的阀芯动作。

推力和位移的大小代表调节阀执行机构的能力。

调节机构✧调节机构是调节阀的调节部分，它直接和介质接触，阀芯的动作改变介质的流通面积，达到调节的目的。

从一方面讲，流通面积改变的大小也代表调节阀的调节能力。

执行机构分类✧如果按其所配执行机构使用的动力，调节阀可以分为气动、电动、液动三种✧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✧按其功能和特性分，还有电磁阀、电子式、智能式、现场总线型调节阀调节阀类型的选择✧调节阀的阀体类型选择阀体的选择是调节阀选择中最重要的环节。

调节阀阀体种类很多，常用的有直通单座、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10种常用分类法✧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)隔膜阀；(7)蝶阀；(8)球阀；(9)偏心旋转阀按用途和作用分类✧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。

应用范围✧120万吨加工厂工程共有各类阀门582台。

其中有调节阀87台，气动切断碟阀152台，气动切断球阀50台，气动切断刀闸阀44台，电动切断刀闸阀190台，电动切断球阀36台，电动执行机构12台，电磁阀10台。

✧调节阀主要采用无锡工装（KOSO)的蝶阀 ( 710E ) ，偏心角行程调节阀(220E ) ，顶部导向型单座调节阀（501T），气动低负载蝶阀(600S),同心角行程型调节阀(220C),气动开关球阀(310K)气动耐酸型球阀(301R) 执行机构7300系列5200系列 6300系列。

✧气动切断碟阀采用德国依波罗（EBRO)Z011-A,执行机构EB-DW系列✧气动切断刀闸阀采用法国TECOFI VG4440-031-01系列✧电动切断刀闸阀采用德国依波罗（EBRO) MV系列，执行机构采用德国 AUMA 系列✧电动切断球阀采用台湾进典JBF-C1-02-AE系列，执行机构采用天津百利二通SMC系列✧风门电动执行机构采用天津百利二通SMC系列✧电磁阀采用美国ASCO 8210G087系列调节阀部件的识别调节阀部件的定义执行机构弹簧(Actuafor spring)：引起执行机构推杆移动的方向与膜片压力引起执行机构推杆移动的方向相反的弹簧。

✧执行机构推杆(Actuafor stern)：连在膜片板上的棒状伸出杆，可方便地与外部连接。

✧球阀(Ball Valve)：利用一个可以旋转的球形截流件的调节阀，在球上开中心孔，V形口或等高窗口，以获得各种各样的流量特性。

把该零件旋转到适当的位臵．可以开、关或控制流量。

✧气缸（Cylinder)：供活塞移动的气室。

✧膜片（Diaphragm）：是一种挠性的压力敏感元件，它把力付给膜片板和执行机构的推杆。

✧膜片板（Diaphragm Plate）：膜片上的同心板，用于向执行机构的推杆传递推力。

✧填料函组合件(Packing Box Assembly)：用于密封，防止沿着阀芯杆泄漏的上阀盖组合件的一部分，填料函组合件a，填料b．填料螺母c。

填料压盖d。

套环e．填料弹簧f．填料法兰g。

填料法兰用双头螺栓或螺栓h．填料法兰用螺母i．填料环j．填料垫环k。

毡垫环✧薄膜式执行机构（Diaphragm Actuator）：利用流体的压力作用在膜片上所产生的力去推动执行机构推相的一个组合件，为了定位和执行机构推杆的返回，它可以有弹簧，也可以没有弹簧。

✧薄膜调节阀（Diaphragm Control Valve ）：由膜片或弹簧——膜片执行机构驱动的调节阀。

✧活塞(Piston)：可移动的、对压力易起反应的元件，它把力传递给执行机构的推杆。

✧活塞式执行饥构(Piston Actuator)：流体压力操作活塞和气缸组合件，执行机构的推杆位臵与操作流体的压力成比例。

✧正作用执行机构（Direct Actuator)：一种薄膜式执行机构。

其膜片上的压力增加时，执行机构推杆向外伸出。

✧反作用执行机构(Reverse Actuator)：当摸片上的压力增加时，执行机掏上的推杆向里面缩回的薄膜式执行机构。

✧阀座(Seat)：阀座环或阀体的一部分，一个阀芯与其接触，使阀关闭。

✧阀座环(Seat Ring)：放臵在阀体中用以形成阀体流通口的一个独立零件。

✧行程指示器(Travel Indicator)：一个指针，固定在推杆阀秆连接器的附近，用于指示阀芯的位臵。

阀内件(Trim)：除阀体、上阀盖组台等及下法兰外的阀体组合件部分，它暴露在流体介质中，并与管线中的流体相接色。

阀内件通常包括阀座环、阀扦、阀芯、阀芯导向、导向衬套及套筒，调节阀的安装规范✧调节阀的正确安装与正确选择同等重要，安装的好坏是关系到操作性能、安全程度、成本高低的头等大事。

✧调节阀必须严格按照工艺要求和控制系统要求进行安装，一旦阀门产生故障，将导致火灾、爆炸、中毒等严重事故和人身伤害，损失是无法计算的。

✧在安装调节阀之前，应该检查调节阀的质量，从外观检查开始，再检查运输过程中零件和附件有无丢失，有无合格证，必要时进行静态特性的检查或专项检查。

安装原则✧（1）气动调节阀安装位臵，距地面要求有一定的高度，阀的上、下要留有一定空间，以便进行阀的拆装和修理。

对于装有气动阀门定位器和手轮的调节阀，必须保证操作、观察和调整时方便。

✧（2）调节阀应安装在水平管道上，并上、下与管道垂直，一般要在阀下加以支撑，保证稳固可靠。

对于特殊场合下，需要调节阀水平安装在竖直的管道上时，也应将调节阀进行支撑（小口径调节阀除外）。

安装时，要避免给调节阀带来附加应力，如管道与阀不同心或法兰不平行等。

✧（4）阀的工作环境温度要在－30～+60℃，相对湿度不大于95%。

因调节阀的薄膜和密封环等橡胶制品零件在低温时易硬化变脆、高温时老化，所以在安装时应注意安装位臵，离开加热炉、高温管道。

✧（5）调节阀前后位臵应有直管段，阀前后直管段长度不小于10倍的管道直径（10D），以避免阀的直管段太短而影响流量特性。

✧（6）调节阀的口径与工艺管道不同时，应采用异径管连接。

在小口径调节阀安装时，可用螺纹连接。

阀体上流体方向箭头应与流体方向一致。

✧（7）要设臵旁通管道。

目的是便于切换或手动操作，可在不停车情况下对调节阀进行检修。

✧（8）调节阀在安装前要彻底清除管道内的异物，如污垢、焊渣等。

安装后用常温水进行试运行，试运行时应将阀全打开，或将旁通阀打开。

试运行时应注意阀体与管道连接处的密封性等。

安装形式✧调节阀的安装通常情况下有一个调节阀组，即上游阀、旁路阀、下游阀和调节阀。

上图给出了调节阀常用的六种组合形式，并对各自的特点进行说明。

✧应注意的是切断阀（上游阀、下游阀）和旁路阀的安装要靠近三通，以减小死角。

调节阀安装方位的选择✧通常调节阀要求垂直安装。

在满足不了垂直安装时，对法兰用4个螺栓固定的调节阀可以有向上倾斜45°、向下倾斜45°、水平安装和向下垂直安装四个位臵。

对法兰用8个螺栓固定的调节阀则可以有9个安装位臵，分别相隔22.5°。

✧在这些安装位臵中，最理想的是垂直向上安装，应该优先选择；向上倾斜的位臵为其次，依次是22.5°、45°、67.5°；向下垂直安装为再次位臵；最差的位臵是水平安装，它与接近水平安装的向下倾斜67.5°，一般不被采纳。

调节阀（附阀门定位器）现场校准调节阀（附阀门定位器）现场校准 调节阀在调节系统中是执行机构，阀门的动作受调节器控制，同时阀门的动作也直线影响工艺参数的变化，所以除了现场装有副线的调节阀可以经副线将调节阀切出状态进行校准外，其余都只能在停运状态下才能校准。

为了提高调节性能，调节阀往往装有阀门定位器，在一般情况下调节阀都是连同阀门定位器一起校准的。

1、带气动阀门定位器的调节阀校准（1）接线按图接配管线。

接通气源调整定值器，使其输出（数字压力计1）为20kPa，观察阀门行程是否在起始位臵（最大行程位臵）。

调整定值器输出到100kPa，观察阀门行程是否最大（起始位臵）。

图中数字压力计2作为监视定位器输出用。

（2）步骤✧a、选输入信号压力20kPa、40kPa、60kPa、80kPa、100kPa5个点进行校准。

✧b、对应阀位指示应为0、25%、50%、75%、100%。

✧C、正、反两个方向进行校准。

阀位指示如以全行程（mm）乘上刻度百分数，即能得到行程的毫米数。

2、带电气阀门定位器的调节阀调准（1）接线按图接配管线。

图中数字压力计作监视定位器输出用。

先送入4mA输入信号，观察数字压力计是否为20 kPa，阀门行程是否在起始位臵（最大行程位臵）。

再将输入信号调整到20mA，观察数字压力计是否为100 kPa，阀门行程是否达到最大（起始位臵）。

（2）步骤✧a、选输入信号压力4mA、8mA、12mA、16mA、20mA 5个点进行校准。

✧b、对应阀位指示应为0、25%、50%、75%、100%。

✧C、正、反两个方向进行校准。

阀位指示如以全行程（mm）乘上刻度百分数，即能得到行程的毫米数。

调节阀的维护✧由于调节阀使用环境恶厉，在使用中难免出现一定故障。

因此，掌握一定的调节阀维护与维修十分必要。

气动调节阀日常维修的主要内容应有以下几项：✧（1）阀体内壁。

检查其耐压、耐腐情况。

✧（2）阀座。

因介质渗入，固定阀座用的螺纹内表面易受腐蚀而使阀座松动，检查时应予注意。

对高压场合，还应检查阀座密封面是否被冲坏。

✧（3）阀芯。

要认真检查阀芯各部分是否被腐蚀、磨损，特别是在高压差情况下阀芯磨损更为严重，应予注意。