调节阀的基本知识

Bray(美国博雷)

Arca （德国阿卡）
国内厂家
吴忠仪表 上海宏盛 Floauto( 上海阀特 ) Jamesbury(上海耐莱斯) 上海自动化仪表 四川天一 Neles-
天津四厂 天津精通 Arca(徐州阿卡) 菲时博特
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蝶阀 蝶阀的形式较多，除普通型外，还 有高温型、切断型、偏心型、软密 封型，以及采用各种不同作用的阀 板构成的蝶阀。它阻力小，结构紧 凑，寿命长，特别适用于低压差、 大口径、大流量气体和带有悬浮物 流体的场合，一般泄漏较大。但也 有高性能、低泄漏量的蝶阀结构， 如我厂空分系统用的软密封切断、 调 节 蝶 阀 。它 的 流 量 特性 在 转 角 60º 前与等百分比相似，60º 以后转 矩增大，工作不稳定，特性变差， 故蝶阀常在75º 转角范围内使用。
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气动薄膜执行机构
它是最常用的机构，其结构简单、动作可靠、 维修方便、价格低廉。气动薄膜执行机构分正 作用和反作用两种型式，国产型号为ZMA（正 作用）和 ZMB （反作用）。信号压力一般是 20~100kPa，膜片使用信号压力不应大于 250kPa ，气源压力的最大值为 500kPa 。信号 压力增加时推杆向下动作的叫正作用执行机构； 信号压力增加时推杆向上动作的叫反作用执行 机构。其均由上、下膜盖、波纹薄膜片、推杆、 托盘、支架、压缩弹簧、弹簧座、调节件、标 尺等组成。在正作用执行机构上加一个装有 O 形密封圈的填块，只要更换个别零件，即可变 为反作用执行机构。
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偏心旋转调节阀
偏旋阀又称凸轮挠曲阀，它动作过程是 球面阀芯的中心线与转轴中心偏离，转 轴带动阀芯偏心旋转，由于这种偏转运 动，使阀芯向前下方进入阀座，工作时 转轴运行是由气动执行机构来驱动，推 杆的运动通曲柄传给转轴。该阀特点是 阀芯与阀座闭合时依靠柔臂的弹性变形， 自动对中，密封性好，泄漏量小，流路 简单，流体阻力小，流通能力大，不平 衡力小，可耐受较高温度，允许压差大， 且结构简单，体积小重量轻，价格低廉。
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保温夹套阀
有些流体流经调节阀时 , 温度会下 降,当温度低于该流体的结晶温度, 就会在阀体内产生结晶体,为了避 免这种情况的产生,就要求提高阀 体内的温度.通常的做法是在阀体 外再做一个保温加套,通上高温蒸 汽,使流体流经阀体时的温度高于 结晶温度.加套分全部加套和局部 加套.全部加套是对整个阀体进行 保温;局部加套是对阀体中心进行 保温,这要视介质情况决定.
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高压调节阀 高压阀是一种适用于高静压和高 压差调节的特殊阀门，为多角形 单座结构，最大公称压力可达 32MPa。这种阀的阀体多为锻造 结构，填料函与阀体做成一体， 阀座与下阀体分开，该结构简单， 内件易配换。但阀芯为单导向结 构，只能用正装式，因不平衡力 大，一般要配用阀门定位器。
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套筒调节阀 套筒阀也称笼式阀，它的阀体与一般 直通单座阀相似，但阀内有一个圆柱 形套筒，根据流通能力的大小要求， 套筒开有四个、两个或一个的窗口， 窗口形状由何种流量特性来取决。阀 芯利用套筒导向在其中上下移，来改 变窗口的节流面积，形成各种流量特 性并实现流量调节。由于套筒阀采用 平衡型的阀芯结构，阀芯和套筒侧面 导向，因此不平衡力小，稳定性好， 不易振荡，允许调节压差也大，且维 修方便并有降噪声的作用。
常用的典型理想流量特性有四种： 直线特性：相对流量与相对行程成直线关系，即流量与阀芯位 移呈直线关系。 对数特性（等百分比流量特性）：相对位移与相对流量间成对 数关系，流量的特性曲线的斜率是随流量的增大而增大，点流 量相对变化值是相等的，即流量变化的百分比是相等的。 快开特性：在开度小时有较大的流量，随着开度增大，流量很 快达到最大值，此后再增大开度，流量变化很小。没有一定的 数学表达式。
调节阀基本知识
第一节：调节阀的组成及分类
调节阀又称控制阀，它是过程控制系统中用动力操作去改变流 体流量的装置。调节阀由执行机构和阀组成，执行机构起推动 作用，而阀起调节流量的作用。 调节阀的产品类型很多，按其能源方式不同主要分为气动调节 阀、电动调节阀、液动调节阀、智能调节阀四大类，我厂现在 使用的基本上是气动调节阀，即以压缩空气为动力源的调节阀。 在此仅介绍气动调节阀的组成与分类。 按调节型式：调节型、切断型、调节切断型三种 按移动型式：直行程和角行程两种 按流量特性：直线、等百分比、抛物线、快开四种 按上阀盖型式：普通型、散热型、长颈型、波纹管密封型四种 按阀芯形状：平板形、柱塞形、窗口形、套筒形、多级形、偏 旋形、蝶形、球形等
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第五节 我厂常用调节阀生产厂家

进口阀门
kinder(美国凯德) Flowserve(美国福斯) Neles(耐莱斯隶属芬兰Metso) Rotork(英国罗托克) Yyco(美国泰科)
Fisher( 美国费希尔 ) Samson( 德国萨姆森) Masoneilan(梅索尼兰）azbil(日本山武)
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气动活塞式执行机构
气动活塞式执行机构主要是由气缸、活塞、气 缸盖、密封圈、支架、推杆、调节件、限位 螺栓、标尺等组成。它有带弹簧和不带弹簧 两种结构形式。其气缸允许操作压力可达 700kPa，故输出力大，适用于高压差、高静 压及紧急切断等场合。按输出特性它分比例 式和两位式两种。所谓比例式是指输入信号 压力与推杆的行程成比例关系，这时它必须 带阀门定位器。两位式是根据输入执行机构 活塞两侧的操作压力差来完成的。活塞由高 压侧推向低压侧，就使推杆由一个极端位置 移到另一个极端位置，故其只控制阀的开关 动作（二位式一般为无弹簧结构）。活塞执 行机构的行程一般为10~100mm或0º ~90º
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气动执行机构的特点：结构简单，动作可 靠 ， 维 修 方 便 ， 价 格 低 廉 。 气 动 执 行 机 构 型 号 所 的 含 义 Z M — — 气 动 薄 膜 执 行 机 构 ZH——拨动薄膜的弹簧执行机构（精小型 执 行 机 构 ） ZN——气动深波纹执行机构（也叫滚筒执 行 机 构 ） ZS——气动活塞执行机构（球阀） ZSL —— 气动长行程执行机构（蝶阀风门）
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三通合、分流调节阀
三通合流调节阀是用于把两股流体合 成一股流体的场合 , 而三通分流阀是 用于把一股流体分成两股流体的场 合,二者的作用相反.一台三通阀可以 起到两台直通阀的作用。 要注意温差的影响 ,如果温差过高 , 则 容易引起管子膨胀 , 从而产生较大的 应力和变形 ,使泄漏量增加甚使阀损 坏.一般情况下,三通阀的温差不要超 过150℃。 DN ＜ 80 , 分流和合流场合均采用合 流阀.
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球阀
气动球阀按阀芯型式可分为 O 形球阀和 V 形球阀，从全开位置到全关位置的转 角为90º 。 O 形球阀：其球体上开有一个直径与管 道直径相等的通孔，球体可在密封座中 旋转。一般作二位调节用，流量特性为 快开。其特点是结构简单，维修方便， 密封可靠，流通能力大，流体进入阀门 没有方向性。
V形球阀：它的球体上开有一个V形口， 随着球的旋转，开口面积发生变化，但 开口面形状始终保持为三角形，流量特 性近似等百分比，可调比大。特点与 O 形球阀类似，但其 V 形口与阀座之间具 有剪切作用，适用于纤维状、浆状的流
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第四节 调节阀的流量特性
节阀的流量特性是指被控介质流过阀门的相对流量和阀门相对开度之间 的关系。即：

当调节阀开度变化时，阀前后的压差也会变化，而压差变化 又将引起流量的变化。调节阀的流量特性分为理想流量特性 和工作流量特性。
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理想流量特性：压差固定的情况下得出的流量特性。它取决于 阀芯的形状，是调节阀的固有流量特性。
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第三节：阀

阀是调节阀的调节部分，它直接与介质接触， 由执行机构推杆的位移，改变调节阀内的节 流面积，达到调节的作用。阀是由阀体、上 阀盖组件、下阀盖、阀内件等组成。上阀盖 组件包括上阀盖和填料函及填料。阀内件是 指与流体接触并可拆卸的，起到改变节流面 积和截流件导向等作用的零件总称，例如阀 芯、阀座、阀杆、导向套、套筒等。
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角形阀 角形调节阀阀体为直角形结构，它 流路简单，阻力小，适用于高压差、 高粘度，含悬浮物和颗粒状物质流 体的调节，可以避免结焦、堵塞， 也便于自净和清洗。其一般使用于 底进侧出的场合，这样可使调节阀 有较好的稳定性。但在高压差或颗 粒多的场合下，为延长阀芯使用寿 命，可采用侧进底出，但这时在开 度小时容易产生振荡。




抛物线特性：相对流量与相对行程之间存在抛物线关系。
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※各种阀门都有自己的流量特性，隔膜阀接近于快开特性，但工作段应在位移的 60%以下，蝶阀接近于等百分比特性，均不能通过改变阀芯的曲面形状来改变其特 性，只能靠改变定位器凸轮的外形来实现。
19ຫໍສະໝຸດ Baidu
第四节 调节阀的安装要求 1 、调节阀应垂直，正立安装在水平管道上， D N > 5 0 m m 的 阀 要 设 永 久 性 支 架 ； 2、调节阀执行机构向上最小值为 500mm, 阀体 离 地 最 小 值 为 4 5 0 m m ; 3、阀门入口为直管段，越长越好，是管道直径 10~20倍。当公称直径大于125mm时就不容易做 到 ； 4、阀门出口直管段一般为管道直径的3~5 倍。 5、加装导淋和旁路阀。
阀 的 种 类 及 表 示 符 号 ： ①单座阀VP ②单座阀精小型JP ③双座阀VN ④套筒VM ⑤偏心旋转阀VZ ⑥角阀VZ ⑦蝶 阀VW ⑧球阀VO ⑨分流VX、合流VQ三通阀
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根据实际使用情况，着重介绍下面几类阀的使用特点： 直通单、双座调节阀 它们均由上、下阀盖、阀体、阀芯、阀座、阀 杆、填料和压板等零部件组成。上、下阀盖 都装有衬套，为阀芯移动起导向作用；由于 上、下都有导向作用，故称为双导向，但对 公称直径 DN〈25mm的调节阀一般无下阀盖， 阀芯为单导向。单座阀特点是泄漏量小、易 于保证关闭，但介质对阀芯推力大即不平衡 力大。双座阀的特点是流通能力较单座阀大 约20~25%，不平衡力小，允许压差大，但是 泄漏量较大。
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第二节：气动执行机构

执行机构是将控制信号转换成相应的动作来控 制阀内截流件的位置或其它调节机构的装置。 它按信号压力的大小产生相应的推力，使推杆 产生相应的位移，而带动调节阀芯动作，达到 调节的目的。
气动执行机构分为：①薄膜执行机构 ②活塞 执行机构，运用于球阀 ③长行程执行机构， 运用于蝶阀 ④滚筒膜片执行机构，配合偏心 旋转球阀。