控制阀基础知识课件

1、VE101 SCHOOLWELCOME DAY ONE1VE 101 SCHOOL课程大纲一，自动化基础知识 1， 控制特性控 2， 控制回路，二，控制阀基础知识 1， 控制阀在自动化系统中的作用 2， 控制阀基本构成 3， 控制阀基本参数 4， 控制阀基本分类三，控制阀结构 1， 执行机构 2， 阀盖与填料 3， 阀体 4， 定位器与附件四，流量系数计算 1， 流量系数理论 2， 液体介质流量系数计算 3， 气体介质流量系数计算 4， 两相介质流量系数计算五，特性参数 1， 流量特性 2， 可调比六，气蚀、闪蒸七，噪音八，控制阀选择 1， 执行机构选择 2， 阀类型选择 3， 流量特性选择

2、4， 口径选择 5， 材料选择 6， 自动选型软件的应用九，自力式控制阀选型与使用十，控制阀安全与标准2VE 101 SCHOOL自动化基础知识 观察思考搬动阀门3VE 101 SCHOOL自动化基础知识观察思考搬动阀门4VE 101 SCHOOL自动化基础知识观察思考搬动阀门5VE 101 SCHOOL自动化基础知识控制精度低思考决定于人的经验人工搬动阀门不能满足自动化控制的需求劳动强度大6VE 101 SCHOOL自动化基础知识1.2.3.测量元件与变送器4. 控制器5. 控制阀 6.对象7VE 101 SCHOOL自动化基础知识全貌图比值控制10VE 101 SCHOOL自动化基础知识被

3、调参数Y（被控变量） 液位、压力、温度、流量11VE 101 SCHOOL模拟控制回路4-20 mA4-20 mADACPUA/D变送器控制系统A/DCPUDA执行器A/DCPU12VE 101 SCHOOL现场总线HART 与4-20ma兼容，可接15个执行机构，传输距离1500mProfibus 可接126个执行机构，传输速率9.6Kbps-12Mb/s 传输距离10KmFF 可接几千个执行机构，传输速率31.25Kb/s,传输距离1.9Km16VE 101 SCHOOL传统控制系统输入输出系统控制器系统比较现场总线系统现场总线控制器17VE 101 SCHOOL系统比较传统系统4-20

4、mAI.SI.S.I.S.I/O系统控制器现场总线系统I.S.总线节省硬件,电缆,安装费用控制器18VE 101 SCHOOL工业生产自动化特点在工业设备,装置及管道上配置一些自动化装置,代替操作工人的部分直接劳动,使生产在不同程度上自动的进行,这种部分的或全部的用自动化装置来管理生产过程的方法称为过程自动化.加快生产速度,降低生产成本,提高产品质量与产量减轻劳动强度,改善劳动条件能够保证生产安全,防止事故发生或扩大,达到延长设备使用寿命,提高设备利用率,保障人身安全的目的生产过程自动化的实现,能根本改变劳动方式,提高操作者专业技术水平,以适应当代信息技术革命和信息产业革命的需要19VE 10

5、1 SCHOOL控制阀基础知识控制阀-CONTROL VALVE控制阀是构成自动化系统不可缺少的重要部分,它接受控制器的输出信号,直接控制能量或物料达到控制温度,压力,流量,液位等工艺参数的目的23VE 101 SCHOOL控制阀基础知识控制阀-CONTROL VALVE控制阀代替了人工操作,所以人们常形象的称之为实现生产过程自动化的手脚24VE 101 SCHOOL控制阀基础知控制阀在自动化中的重要性A.安装在生产现场,常年与介质接触,工作在高温,高压,深冷,强腐蚀,易磨损, 易堵,易漏的恶劣条件B.是控制系统中最薄弱的环节,由于选择不当或维护不善常常使整个自动化系统不能可靠工作,严重时会引

6、起装置停车,工厂停产C.与生产工艺密切相关,它直接影响生产过程中的物料平衡与能量平衡25VE 101 SCHOOL控制阀基础知识控制阀基本构成执行机构-动力装置附件实现自动化要求的各种性能阀体节流部件26VE 101 SCHOOL控制阀基础知识控制阀基本参数一.公称通径DN502”二.公称压力PN1.6ANSI 15027VE 101 SCHOOL控制阀基础知识公称通径(mm)6，10，15，20，25，（32），40，50，（65），80，100，（125）150，200，250，300，350，400，450，500，600，700，800900，1000，1200，1400，1600，1

7、800，2000公称压力(MPa)0.1，0.4，1，1.6，2.5，4，6.4，10，16，25，32，40，160，250GB/T 4213-92（中国国家标准）28VE 101 SCHOOL控制阀基础知识公称通径(英寸）1/2，3/4，1，11/2，2，21/2，3，31/2，4，5，6，8，10，1214，18，20，24，26，28，30，32，34，36，38，40，48ANSI B16.34-1996(美国国家标准）29VE 101 SCHOOL控制阀基础知识ANSI B16.34-1996(美国国家标准）公称压力30VE 101 SCHOOL控制阀基础知识控制阀基本分类按用途开

8、关型调节型按行程直行程角行程按阀门结构单/双座调节阀 闸阀套筒调节阀 截止阀三通调节阀 止回阀隔膜阀 安全阀蝶阀球阀 旋塞阀偏心旋转阀自立式控制阀31VE 101 SCHOOL阀体组件直接安装在管道上，与管道构成压力密闭系统，直接与介质接触，在阀体内部装有改变流通面积的阀内件，起到调节流量的目的.34VE 101 SCHOOL阀体类型直通单座阀(GLOBE)阀体内只有一个阀座和密封面，结构简单，密封效果好，是使用较多的一种阀体类型35VE 101 SCHOOL阀体类型直通双座阀(GLOBE)阀体内有两个阀座和密封面，流通能力大，不平衡力小，泄漏量大，切断效果差，目前用量减少36VE 101 S

9、CHOOL阀体类型 套筒阀(CAGE)阀体内部阀芯由套筒导向套筒上开有窗口用于决定流量与流量特性阀芯上开有平衡孔，减小不平衡力套筒阀可调比大，振动小，不平衡力小，互换性好可适用于大部分单双座阀的应用场合不适用于有颗粒及较脏污介质是使用最为广泛的一种阀体类型37VE 101 SCHOOL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38VE 101 SCHOOL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39VE 101 SCHOO

10、L阀体类型 隔膜阀阀体内部衬耐腐蚀材料以隔膜代替阀内组件结构简单，流阻小，无填料结构可避免流体外漏适用于强酸，强碱，强腐蚀介质调节与切断40VE 101 SCHOOL阀体类型 蝶阀结构简单阀体与蝶板可衬各种耐腐蚀材料双偏心，三偏心结构适用于大口径，大流量，低压差介质的调节与切断41VE 101 SCHOOL阀体类型球阀节流元件为带圆柱孔球型体称为O型球阀常用于开关控制42VE 101 SCHOOL阀体类型 V型球阀节流元件为V型缺口球形体称为V型球阀常用于控制场合，特别适合于纤维纸浆等介质的调节43VE 101 SCHOOL阀体类型 旋塞阀流通能力大，密封严密操作简单44VE 101 SCHO

11、OL阀体类型 偏心旋转阀节流元件为扇型球面重量轻，体积小，密封性能好适用于既要求调节又要求密封的场合45VE 101 SCHOOL阀体类型 管夹阀46VE 101 SCHOOL阀体类型 滑板阀47VE 101 SCHOOL阀体类型 轴流式控制阀48VE 101 SCHOOL执行机构控制阀的驱动装置按能源供应分为:气动，电动，液动，电液或气液，电磁式49VE 101 SCHOOL气动执行机构气动薄膜执行机构气缸式执行机构滚动膜片式执行机构50VE 101 SCHOOL气动薄膜执行机构单弹簧多弹簧51VE 101 SCHOOL气动薄膜执行机构正作用反作用52VE 101 SCHOOL气动薄膜执行机

12、构直行程角行程53VE 101 SCHOOL气动薄膜执行机构工作原理54VE 101 SCHOOL气缸式执行机构单作用双作用55VE 101 SCHOOL气缸式执行机构直行程角行程56VE 101 SCHOOL气动滚动膜片式执行机构57VE 101 SCHOOL气动横式气缸执行机构齿轮齿条式与拨叉式单作用(弹簧返回)双作用(无弹簧)58VE 101 SCHOOL气动横式气缸执行机构双作用(无弹簧)59VE 101 SCHOOL气动横式气缸执行机构单作用(弹簧返回)60VE 101 SCHOOL电动执行机构电装(电动头)电动执行机构一体化电动执行机构智能电动执行机构61VE 101 SCHOOL

13、电动执行机构直行程电动执行机构角行程电动执行机构多转电动执行机构62VE 101 SCHOOL电动执行机构电装主要用于开关型阀门，有单转和多转输出，可与转角型或直行程阀门配套63VE 101 SCHOOL电动执行机构电动执行机构接受标准信号，可以连续或断续控制阀门主要由电机、减速机构、位置发生器、伺服放大器、操作器、手操机构等组成。64VE 101 SCHOOL电动执行机构一体化电动执行机构 伺服放大器和执行机构一体化65VE 101 SCHOOL电动执行机构智能电动执行机构具有自动调整，故障保警，通讯，自我保护等功能66VE 101 SCHOOL液动执行机构液动、电液或气液执行机构 主要用于

14、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。 由于控制上到需要，电液执行机构使用更为广泛67VE 101 SCHOOL定位器与附件 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附件的作用就在于使控制阀的功能更完善更合理,更齐全68VE 101 SCHOOL定位器与附件 阀门定位器气动阀门定位器电气阀门定位器智能阀门定位器69VE 101 SCHOOL定位器是控制阀最重要的附件之一1.提高控制阀线性精度（高温,高压,粘性,固体颗粒介质)2.克服摩擦，提高动作速度3.克服压差，提高关闭阀门性能4.分程控制5.接受电信号6.改变正反作用，改

15、变流量特性7实现总线控制70VE 101 SCHOOL气动阀门定位器 气动控制阀必须配用各种附件来满足生产过程的需要附件能满足控制系统对阀门提出的各种特殊要求附件的作用就在于使控制阀的功能更完善更合理,更齐全71VE 101 SCHOOL电气阀门定位器 气动控制阀必须配用各种附件来满足生产过程的需要附件能满足控制系统对阀门提出的各种特殊要求附件的作用就在于使控制阀的功能更完善更合理,更齐全72VE 101 SCHOOL电气阀门定位器 73VE 101 SCHOOL智能阀门定位器 74VE 101 SCHOOL智能阀门定位器75VE 101 SCHOOL智能阀门定位器76VE 101 SCHOO

16、L智能阀门定位器77VE 101 SCHOOL智能阀门定位器78VE 101 SCHOOL智能阀门定位器samson79VE 101 SCHOOL智能控制阀 80VE 101 SCHOOL空气过滤减压器 净化来自空气压缩机的气源并能把压力调整到所需的压力值,具有自动稳压功能81VE 101 SCHOOL阀位变送器 将控制阀的位移变化转换成响应的气压或电流信号送往控制室,使操作人员在控制室就能了解阀门的位置情况82VE 101 SCHOOL电磁阀 用于切断或接通气路83VE 101 SCHOOL保位阀 阀门保护装置当仪表压力气源中断时能自动切断定位器的输出与执行机构之间的通道使阀门位置保持在断气

17、前的控制位置84VE 101 SCHOOL保位阀当仪表压力气源中断时能自动切断定位器的输出与执行机构之间的通道使阀门位置保持在断气前的控制位置85VE 101 SCHOOL保位阀工作图 86VE 101 SCHOOL气动切换阀当信号过低或过高于设定压力时切换气路，主要用于紧急切换，起到保位作用87VE 101 SCHOOL电磁阀应用 88VE 101 SCHOOL气动放大器（继动器）克服长管线和大容量执行机构的传输滞后增大定位器的输出流量改变控制信号的压力89VE 101 SCHOOL气动放大器（继动器）90VE 101 SCHOOL气动放大器 提高执行机构动作速度,消除控制信号传递滞后的影响

18、91VE 101 SCHOOL气动放大器 提高执行机构动作速度,消除控制信号传递滞后的影响92VE 101 SCHOOL限位开关(位置开关) 用于对阀门的行程限位位置信号的发送93VE 101 SCHOOL阀盖与填料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94VE 101 SCHOOL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+45095VE 101 SCHOOL阀盖类型深冷型阀盖适用于深度冷冻场合工作温度:-196- -60 波纹管密封

19、型阀盖适用于强毒性,易挥发易渗透,或贵重流体,96VE 101 SCHOOL阀盖控制阀的阀盖是阀体组件的一个零件，阀芯连接杆或旋转阀轴通过它而运动，在直通式或角形阀体上，它是阀体一端承受压力的部件。阀盖通常提供一种把执行机构安装到阀体上的方法，并包容填料函。通常旋转阀没有阀盖。(在有些旋转式阀门里，填料包含在阀体本身的延长部分里，或者填料是用螺栓连接在阀体和阀盖之间的一个独立部件。)97VE 101 SCHOOL阀盖伸长型阀盖伸长型阀盖用于高温或低温工况以保护阀杆填料免受极端温度的影响。标准的聚四氟乙烯(PTFE)阀杆填料可用于最高至232的大部分应用场合，然而，如果在很低的过程温度下霜冻在阀

20、杆上形成，它就很容易损坏。霜冻晶体能够切割聚四氟乙烯 (PTFE)上的开槽，沿着阀杆形成过程流体的泄漏通道。伸长型阀盖把阀盖里的填料函移至离极限过程温度足够远的地方，这样填料温度仍然保持在推荐范围内。伸长型阀盖或者是铸造的或者是装配式的。铸造伸长型提供更好的高温适应性，因为较大的热发散性具有更好的冷却效果。相反地，带光滑表面的阀盖如由不锈钢管装配而成的，更适合低温工况，因为热流动通常是主要的考虑因素。在任何一种情况下，伸长部分的壁厚减至最小以减少热传递。不锈钢由于其较低的热传导系数通常优于碳钢。在低温工况场合，可以在伸长部分周围增加绝缘体以进一步防止热流动。98VE 101 SCHOOL阀盖波

21、纹管密封型阀盖阀杆周围不允许有泄漏(小于110-6cc秒的氦气)时，可以使用波纹管密封阀盖。当过程流体是有毒的、挥发性的、放射性的或极其昂贵时，常常采用波纹管密封阀盖。这种特殊的阀盖结构保护阀杆和阀门填料避免与过程流体接触。在波纹管密封元件上面的标准或环保填料函结构会防止万一波纹管破裂或失效时产生的灾难性后果。有两种波纹管密封结构可以用于控制阀。它们是机械成形和焊接片波纹管(图19和图20)。焊接片式结构有比较矮的总体组件高度，由于其制造方法和内在结构，使用寿命可能是有限的。机械成形的波纹管相比起来比较高。它是通过一个可重复的制造过程加工而成的。99VE 101 SCHOOL填料PTFE聚四氟

22、乙烯填料优点:摩擦力小,有自润滑作用,耐强腐蚀除熔融碱金属，密封 性好, 60度V形用于普通阀门,90度V形用于高压阀门缺点:耐温差,不能用于200度以上介质,100VE 101 SCHOOL填料柔性石墨填料优点:密封性好，耐腐蚀，耐高低温 (-200-+600 )缺点:摩擦力大，不能用于一些强氧化 剂如:浓硫酸,浓硝酸.101VE 101 SCHOOL填料函类型有弹簧单层填料标准配置模式V型自密封填料弹簧产生预密封力，保证填料的低压密封102VE 101 SCHOOL填料函类型无弹簧单层填料一般用于高中压阀门、需要填料的预紧力较大，摩擦力比较大，应带有阀门定位器103VE 101 SCHOO

23、L填料函类型隔离式双层填料密封更可靠、安全104VE 101 SCHOOL填料函类型波纹管密封内压式刚度大，一般采用外压形式，主要用于流体可能燃烧、爆炸或产生有毒气体、发射泄漏等场合105VE 101 SCHOOL填料控制阀填料大部分的控制阀使用带填料的填料函。填料通过法兰和双头螺栓来定位和调整。可以使用多种填料材料，取决于要求的工况条件以及应用场合是否需要遵守环境法规。106VE 101 SCHOOL填料聚四氟乙烯V形环 本身能够减小摩擦力的塑料材料。 模压成V形环。V形环在填料函里是弹簧加载且自我调整的。不需要填料润滑。 对于大部分已知的化学晶具有阻尼作用，除了熔融碱性金属。 需要极其光滑

24、(2至4微英寸RMS)的阀杆光洁度以正确地密封。如果阀杆或填料表面被损坏，会产生泄漏。 推荐的温度极限为40至+232。 不适合于核工况，因为PTFE很容易被辐射破坏。107VE 101 SCHOOL填料石墨片和丝 适合于高温核工况或有低氯含量的场合(GTN级)。 提供无泄漏操作、高的热传导性和长久的使用寿命，但是会产生高的阀杆摩擦力以及由此而引起的回差。 可用于大部分的难处理流体，能抵抗高辐射。 适合的温度范围：低温至649。 不需要润滑，但是当填料函温度超过427时，应该使用一个伸长型阀盖或钢质支架。108VE 101 SCHOOL手轮机构 当气源或电源信号故障时或执行机构零件损坏时可用手

25、轮继续人工操作控制阀的功能109VE 101 SCHOOL快泄装置 装在执行机构气路上用于气体的快速排放实现阀门的快速动作110VE 101 SCHOOL储气罐 存储一定数量的空气以备发生故障时和临时需要时紧急使用111VE 101 SCHOOL储气罐112VE 101 SCHOOL储气罐113VE 101 SCHOOL储气罐114VE 101 SCHOOL自力式控制阀自力式控制阀是一种不需要任何能源，直接依靠被控变量（压力或温度）自身的能量来驱动阀内截流件，以改变过程流体流量，而使被控变量稳定在所需的设定值上的一种装置。115VE 101 SCHOOL自力式控制阀自力式控制阀特点不需要任何外

26、加能源，具有明显的节能效果省去变送器、调节器等仪表，可接省投资系统简单，可靠性高产品结构简单，操作，维修方便，具有防爆特性不适应严酷工况和控制精度高的场合116VE 101 SCHOOL自力式控制阀直接作用式带指挥器式117VE 101 SCHOOL自力式控制阀自立式温度控制阀自立式压力控制阀自立式流量控制阀组合式控制阀118VE 101 SCHOOL自力式控制阀直接作用自力式压力控制阀119VE 101 SCHOOL自力式控制阀自力式温度控制阀120VE 101 SCHOOL自力式控制阀选型与应用自力式差压（流量）控制阀121VE 101 SCHOOL自力式控制阀选型与应用组合自力式控制阀1

27、22VE 101 SCHOOLVE101 SCHOOLWELCOMEDAY TWO123VE 101 SCHOOL控制阀特性快开线性等百分比抛物线124VE 101 SCHOOL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；不包括的零件：填料、上阀盖、下阀盖及其连接用密封垫片125VE 101 SCHOOL阀内件阀芯形式126VE 101 SCHOOL阀内件127VE 101 SCHOOL阀内件128VE 101 SCHOOL阀内件129VE 101 SCHOOL阀内件130VE 101 SCHOOL阀内件131VE

28、 101 SCHOOL阀内件132VE 101 SCHOOL阀内件133VE 101 SCHOOL阀内件阀芯表面的硬化处理134VE 101 SCHOOL阀内件球阀的节流特性135VE 101 SCHOOL阀内件136VE 101 SCHOOL阀内件137VE 101 SCHOOL阀内件138VE 101 SCHOOL阀内件139VE 101 SCHOOL阀内件140VE 101 SCHOOL阀内件141VE 101 SCHOOL阀内件142VE 101 SCHOOL阀内件143VE 101 SCHOOL阀内件144VE 101 SCHOOL阀内件145VE 101 SCHOOL阀内件146V

29、E 101 SCHOOL阀芯与流量特性不同的阀芯形状决定不同的流量特性蝶阀、球阀、隔膜阀、偏心旋转阀固有特性不能修改套筒阀、柱塞阀、v形开口阀，可修改阀芯形状改变流量特性147VE 101 SCHOOL阀芯与流量特性改变阀特性的几个方法：由设计阀芯实现由定位器修正由非线性执行机构实现由控制系统实现由专用仪表修正148VE 101 SCHOOL阀内件149VE 101 SCHOOL阀内件150VE 101 SCHOOL阀内件151VE 101 SCHOOL流量特性152VE 101 SCHOOL流量特性阀门压降153VE 101 SCHOOL流量特性固有流量特性(压差不变)工作流量特性(压差变化

30、)154VE 101 SCHOOL流量特性直线流量特性155VE 101 SCHOOL流量特性等百分比流量特性156VE 101 SCHOOL流量特性直线流量特性等百分比流量特性快开流量特性抛物线流量特性157VE 101 SCHOOL流量特性理想流量特性 在压差不变的条件下，流过阀门的相对流量与相对开度的关系158VE 101 SCHOOL可调比理想可调比（阀门压差不变）控制阀所能控制的最大流量与最小流量之比159VE 101 SCHOOL流量特性直线流量特性相对流量与相对开度成直线关系，即单位行程引起的流量变化是常数R=30,l/L=0时Q/Qmax=3.3%l/L=1时Q/Qmax=10

31、0%160VE 101 SCHOOL流量特性22.7-13/13*100%=74.6%61.3-51.7/51.7*100%=18.5%90.4-80.6/80.6*100%=12.1%161VE 101 SCHOOL流量特性等百分比流量特性单位行程变化引起相对流量变化与该点的相对流量成正比，即放大系数是变化的，但是相对流量的变化是常数。162VE 101 SCHOOL流量特性6.58-4.67/4.67*100%=40%25.6-18.3/18.3*100%=40%71.2-50.8/50.8*100%=40%163VE 101 SCHOOL流量特性抛物线流量特性相对行程的变化引起相对流量的

32、变化与该点相对流量的平方根成正比。介于直线与等百分比之间弥补了直线特性小开度调节性能差的缺点164VE 101 SCHOOL流量特性快开流量特性相对行程变化引起相对流量的变化与该点相对流量成反比其作用与等百分比相反，有效行程为1/4 *D165VE 101 SCHOOL流量特性工作流量特性166VE 101 SCHOOL流量特性S值在串联系统中阀门压差与系统总压差之比167VE 101 SCHOOL安装流量特性168VE 101 SCHOOL流量特性169VE 101 SCHOOL流量特性170VE 101 SCHOOL流量特性实际 R与s值大小有关，s越小，R也减小171VE 101 SCH

33、OOL流量特性的补偿原理Kt*Kv*Kp=常数Kv*Kp=常数Kv=1/Kp172VE 101 SCHOOL阻塞流173VE 101 SCHOOL阻塞流174VE 101 SCHOOL阻塞流175VE 101 SCHOOL阻塞流176VE 101 SCHOOL气蚀177VE 101 SCHOOL气蚀,闪蒸的产生液体介质流经阀座时压力下降至汽化压力以下,阀门出口压力P2若低于汽化压力则出现闪蒸,高于汽化压力则出现气蚀现象178VE 101 SCHOOL气蚀179VE 101 SCHOOL气蚀180VE 101 SCHOOL抗气蚀的措施采用多级阀芯,分级降压,使每级压力高于汽化压力降低阀上压差,控

34、制介质流速串联节流孔板采用抗气蚀的材料延长使用寿命181VE 101 SCHOOL气蚀182VE 101 SCHOOL气蚀183VE 101 SCHOOL噪音184VE 101 SCHOOL噪音185VE 101 SCHOOL噪音的产生闪蒸产生气蚀产生高流速介质产生186VE 101 SCHOOL降噪措施采用多级阀芯,分级降压控制介质流速加入消声器187VE 101 SCHOOL噪音迷宫型188VE 101 SCHOOL噪音小孔型189VE 101 SCHOOL噪音190VE 101 SCHOOL过程连接控制阀连接端把控制阀安装在管道里的三种常用方法是旋入式管螺纹、螺栓紧固带垫片法兰和焊接连接

35、端。191VE 101 SCHOOL过程连接旋入式管螺纹旋入式连接端，常用于小型控制阀，具有比法兰连接端更好的经济性。通常指定的螺纹是阀体上的锥管阴螺纹NPT(美国国家管道螺纹)。它们通过与管道端上配对的阳螺纹相接合形成金属对金属的密封。这种连接形式通常限制于不大于2英寸的阀门，不推荐用于高温工况。如果必须把阀体从管线拆下，阀门的维护可能很复杂，因为不断开法兰接合或联接处使阀体旋出管道，就不能把阀门取走。192VE 101 SCHOOL过程连接螺栓紧固带垫片法兰法兰端阀门很容易从管道上拆下，适合用于大多数控制阀为之而制造的工作压力范围。法兰连接端可以用于从绝对 -273至约815的温度范围。它

36、们可用于所有口径的控制阀。最常见的法兰连接端包括平面、凸面和环型接合面法兰连接端。平面型允许配对法兰与夹持在法兰之间的垫片全面积地接触。这种结构常用于低压、铸铁和铜体阀门，可以减少由初始螺栓连接力引起的法兰应力。凸面法兰有一个圆形凸面，其内部直径与阀门开口相等，其外径略小于螺孔中心圆直径。凸面上加工有同心圆槽，以获得良好的密封并防止垫片被吹出。这种法兰配合各种各样的垫片材料和法兰材质，用于最高达414 bar的压力和最高至 815的温度。这种法兰连接通常对于ANSI 250的铸铁阀体以及所有钢和合金钢阀体是标准连接方式。环形接合面法兰看上去象凸面法兰，除了在凸面上切出一个与阀门开口同心的U形槽

37、。垫片由一个带椭圆形或八边形截面的金属环组成。当法兰螺栓旋紧时，垫片被压入配对法兰的U形槽，严密的密封就形成了。垫片通常是软铁或蒙乃尔，但是几乎可以使用任何金属。这是一种在高压力下的优良连接，可用于高达1034bar的压力，但通常不可用于高温工况。只有钢或合金阀体在指定时才提供这种连接端形式 193VE 101 SCHOOL过程连接焊接连接端控制阀的焊接连接端在所有压力和温度下都是严密防泄漏的，而且初始成本低廉。采用焊接端的阀门从管线上拆卸比较困难，并且明显地局限于可焊接的材质。焊接端有两种形式：套焊和对焊。套焊连接端的准备工序是在阀门的每一端钻削一个内径比管道外径稍大的插孔。管道滑入该套孔，

38、在套孔里与轴肩对接，然后借助带状焊与阀门接合。不管管道壁厚，一个给定口径的套焊连接端在外形尺寸上都是一样的。它们通常与2英寸的阀门一起提供。对焊连接端的准备工序是在阀门的每一端削出一个倒角与管道上的一个类似的倒角相匹配。阀门的两端然后与管道对接，并用全穿透焊联接起来。此类连接可用于所有阀门类型，连接端的准备工序一定会因为管道壁厚而不尽相同，它们通常与212英寸和更大口径的阀门一起提供。把阀门焊入管线时必须小心谨慎，防止过热传导给阀门内件零件。采用低温复合材料的阀内件在焊接前必须取走 194VE 101 SCHOOLVE101 SCHOOLWELCOMEDAY THREE195VE 101 SC

39、HOOL流量系数计算 流量系数理论液体介质流量系数计算气体介质流量系数计算两相介质流量系数计算196VE 101 SCHOOL流量系数理论伯努力方程连续方程197VE 101 SCHOOL流量系数理论流量系数是控制阀的重要参数，它表示通过流体的能力，是选择控制阀口径的重要依据。C-称为流量系数，它与阀芯和阀座的结构、阀前阀后的压差、流体性质等因素有关。Kv-温度（5-40）的水,在100kPa压差下，1小时流过阀的立方米数Cv-温度(40-60F)的水,在1Psi压差下，1分钟流过阀的美加法仑数Cv=1.167Kv198VE 101 SCHOOL流量系数理论199VE 101 SCHOOL流量

40、系数理论Kv正比A=1/4DN2,口径越的大kv越大 阻力越大kv越小200VE 101 SCHOOL流量系数计算201VE 101 SCHOOL202VE 101 SCHOOL流量系数理论203VE 101 SCHOOL204VE 101 SCHOOL205VE 101 SCHOOL206VE 101 SCHOOL207VE 101 SCHOOL208VE 101 SCHOOL209VE 101 SCHOOL液体流量系数计算210VE 101 SCHOOL液体流量系数计算211VE 101 SCHOOL液体流量系数计算212VE 101 SCHOOL气体流量系数计算213VE 101 SCH

41、OOL两相介质流量系数计算214VE 101 SCHOOL阻塞流215VE 101 SCHOOL阻塞流压力恢复系数 FL 高压力恢复阀FL小 低压力恢复阀FL大216VE 101 SCHOOLVE101 SCHOOLWELCOMEDAY FOUR217VE 101 SCHOOL218VE 101 SCHOOL控制阀的选择 1，阀类型选择 2，流量特性选择 3，口径选择 4，材料选择 5, 执行机构选择 6，自动选型软件的应用 219VE 101 SCHOOL控制阀选择根据工艺条件选择合适的控制阀结构与材质根据工艺对象的特点选择合适的流量特性根据工艺参数选择合适的阀门尺寸根据现场及工艺要求选择合

42、适的执行机构根据工艺过程自动化的要求选择合适的阀门附件220VE 101 SCHOOL控制阀选择-工艺条件与要求被控介质的种类介质的温度、压力介质的密度、粘度、腐蚀性控制阀入口压力范围与出口压力范围介质的流量范围进出口管道材质与尺寸、连接方式执行机构的类型与要求噪音水平安全方面的考虑221VE 101 SCHOOL控制阀选择-阀门结构控制阀的选择，选其较为适用或选其低成本。在一般工况下， 有数种阀门类 型都可以选择时，一般考虑成本高低， 如果工况较为严酷，则需选相应的严酷工况用控制阀。一般来说直行程阀门能应用于普通到严酷的大多数工况；角行程阀门一般适用于那些大流量，低压差的场合，或较经济的场合

43、.但阀门最终的决定是由用户以及工程设计单位指定的.以下的选择方法是向广大的控制阀使用者提供参考222VE 101 SCHOOL表3 调节阀的品种类别、技术规格及适合对象品种类别公称通径(mm)公称压力(105Pa)工作温度()流量系数(m3/h)阀座泄漏量阀额定容量(m3/h)适合对象单座阀20300664-2504501.21600110-4一般工艺条件的流体双座阀253001664-250450101600510-3或110-3套筒阀25300664-25045021600510-3或110-3三通阀合流25300分流803001664-60450合流8.51280分流851280510-

44、3换热器的旁路调节角形阀202001664-604501.6630110-4直角配管,一般或含少量悬浮物和颗粒的流体高压阀6100220,320-604500.04160110-4高压流体防空化高压阀角形15150直通50300160.250.320-40250角形0.760直通20800110-4高压差流体隔膜阀151006.1015081200O(橡胶隔膜), 510-3(四氟隔膜)腐浊性、粘性流体和浆液分体阀2010016-402501.2120110-4小流量阀12.7,19.05(64.100-402500.00120.8110-4小流量的工艺条件偏心旋转阀2540064-40250

45、124800110-4一般工艺条件的流体蝶阀普通8020001,6-2020022087000210-2低压、低压差流体低温1508006-200-4077021700210-2高温15020001450750770136000310-3密封切断5010002.510-205008534000210-5223VE 101 SCHOOL表3 调节阀的品种类别、技术规格及适合对象品种类别公称通径(mm)公称压力(105Pa)工作温度()流量系数(m3/h)阀座泄漏量阀额定容量(m3/h)适合对象单座阀20300664-2504501.21600110-4一般工艺条件的流体双座阀253001664-

46、250450101600510-3或110-3套筒阀25300664-25045021600510-3或110-3三通阀合流25300分流803001664-60450合流8.51280分流851280510-3换热器的旁路调节角形阀202001664-604501.6630110-4直角配音,一般或含少量悬浮物和颗粒的流体高压阀6100220,320-604500.04160110-4高压流体防空化高压阀角形15150直通50300160.250.320-40250角形0.760直通20800110-4高压差流体隔膜阀151006.1015081200O(橡胶隔膜), 510-3(四氟隔膜)

47、腐蚀性、粘性流体和浆液分体阀2010016-402501.2120110-4小流量阀12.7,19.05(64.100-402500.00120.8110-4小流量的工艺条件偏心旋转阀2540064-40250124800110-4一般工艺条件的流体蝶阀普通8020001,6-2020022087000210-2低压、低压差流体低温1508006-200-4077021700210-2高温15020001450750770136000310-3密封切断5010002.510-205008534000210-5224VE 101 SCHOOL表3 调节阀的品种类别、技术规格及适合对象品种类别公称

48、通径(mm)公称压力(105Pa)工作温度()流量系数(m3/h)阀座泄漏量阀额定容量(m3/h)适合对象单座阀20300664-2504501.21600110-4一般工艺条件的流体双座阀253001664-250450101600510-3或110-3套筒阀25300664-25045021600510-3或110-3三通阀合流25300分流803001664-60450合流8.51280分流851280510-3换热器的旁路调节角形阀202001664-604501.6630110-4直角配音,一般或含少量悬浮物和颗粒的流体高压阀6100220,320-604500.04160110-4

49、高压流体防空化高压阀角形15150直通50300160.250.320-40250角形0.760直通20800110-4高压差流体隔膜阀151006.1015081200O(橡胶隔膜), 510-3(四氟隔膜)腐浊性、粘性流体和浆液分体阀2010016-402501.2120110-4小流量阀12.7,19.05(64.100-402500.00120.8110-4小流量的工艺条件偏心旋转阀2540064-40250124800110-4一般工艺条件的流体蝶阀普通8020001,6-2020022087000210-2低压、低压差流体低温1508006-200-4077021700210-2高

50、温15020001450750770136000310-3密封切断5010002.510-205008534000210-5225VE 101 SCHOOL控制阀选择-阀门结构 直通控制阀 单座阀 双座阀 套筒阀226VE 101 SCHOOL控制阀选择-阀门结构直通控制阀优点耐温,耐压-273-+816真空-1034公斤227VE 101 SCHOOL控制阀选择-阀门结构直通控制阀优点适用于高压降液体及气体应用抗气蚀降低噪音228VE 101 SCHOOL控制阀选择-阀门结构直通控制阀优点控制性能最好具有等百分比线性及快开流量特性同时能提供各种特殊应用流量特性229VE 101 SCHOOL

51、控制阀选择-阀门结构阀体材质选择最为广泛非金属,金属,合金230VE 101 SCHOOL控制阀选择-阀门结构直通控制阀优点可作成微流量控制阀可作成衬里阀连接方式最多：法兰,螺纹,焊接,对夹231VE 101 SCHOOL控制阀选择-阀门结构直通控制阀缺点压力损失大可调比较小一般为30:150:1不易做成大口径,一般小于300毫米232VE 101 SCHOOL控制阀选择-阀门结构角行程控制阀 蝶阀 球阀 偏心旋转阀233VE 101 SCHOOL控制阀选择-阀门结构蝶阀优点流阻小,压力损失小,流通能力大234VE 101 SCHOOL控制阀选择-阀门结构蝶阀优点结构简单,重量轻,体积小易做大

52、口径,口径达9米235VE 101 SCHOOL控制阀选择-阀门结构蝶阀优点三偏心蝶阀在大口径,中等压力时可较经济的提供双向零泄露密封236VE 101 SCHOOL控制阀选择-阀门结构蝶阀缺点公称压力较低,一般小于1.6MPa克服压差性较弱控制性能比直通阀差,一般提供近似等百分比特性可调比小237VE 101 SCHOOL控制阀选择-阀门结构球阀(V形球阀)优点流通能力大,可调比大,可达300:1238VE 101 SCHOOL控制阀选择-阀门结构球阀(V形球阀)优点特别适合含有纤维,悬浮物介质的调节239VE 101 SCHOOL控制阀选择-阀门结构球阀(V形球阀)缺点公称压力较低,一般小

53、于6.4MPa240VE 101 SCHOOL控制阀选择-阀门结构偏心旋转阀优点流通能力大,可调比大,200:1241VE 101 SCHOOL控制阀选择-阀门结构偏心旋转阀优点关闭性能优良,克服压差能力好压差可达6.4MPa242VE 101 SCHOOL控制阀选择-阀门结构偏心旋转阀优点耐冲刷,特别适合于含有颗粒介质或冲刷严重的场合243VE 101 SCHOOL控制阀选择-阀门结构偏心旋转阀缺点公称压力较低,一般小于6.4MPa244VE 101 SCHOOL特种控制阀多级降压原理抗气蚀,介质含颗粒245VE 101 SCHOOL特种控制阀微小流量控制阀CV到0.0000012246VE

54、 101 SCHOOL特种控制阀减温减压阀 在一个阀体内部同时实现温度与流量的调节247VE 101 SCHOOL特种控制阀角行程抗气蚀阀门248VE 101 SCHOOL特种控制阀深冷249VE 101 SCHOOL特种控制阀阀门流量计控制介质的同时检测介质的流量250VE 101 SCHOOL特种控制阀智能控制阀251VE 101 SCHOOL控制阀配备条件主要因素系统设计断源保护计算阀门口径确定流量特性控制品质要求标准规范252VE 101 SCHOOL控制阀配备条件管道的作用力管道作用在阀门上的力由支撑阀门动作产生的管道作用力连接端面和配管的配合地震力振动力253VE 101 SCHO

55、OL控制阀配备条件压力条件压力变化引起零件疲劳和和控制不稳定过大压差的危险性过大压力的危险性254VE 101 SCHOOL控制阀配备条件热量的影响温度周期性变化峰值温度环境温度影响堵塞深冷温度255VE 101 SCHOOL控制阀配备条件周围环境寒冷环境热环境对执行机构的影响湿度对执行机构的影响腐蚀性的影响危险环境的影响256VE 101 SCHOOL控制阀配备条件流体的影响磨蚀寿命内部腐蚀噪音的考虑阀门堵塞流体影响 257VE 101 SCHOOL控制阀配备条件密封允许泄漏量填料的材料低压和真空波纹管密封密封焊接上阀盖258VE 101 SCHOOL控制阀配备条件执行机构事故状态动作速度力

56、矩保护259VE 101 SCHOOL控制阀配备条件辅助单元单元的兼容性阀位指示手轮和制动器260VE 101 SCHOOL控制阀配备条件工厂的因素安装的影响开工时的阀门保护维修计划261VE 101 SCHOOL控制阀的选用阀门的选用管道压力(阀门压力等级）流量（流动状态下的kv值）压差（噪音、气蚀、磨损）操作温度（结构、材料）腐蚀率（经济使用材料） 262VE 101 SCHOOL控制阀的选用评价因素噪音级气蚀闪蒸磨损节流稳定性价格口径大小263VE 101 SCHOOL控制阀选择阀体材料 温度压力腐蚀性冲刷性气蚀闪蒸高流速介质价格264VE 101 SCHOOL控制阀选择阀体材料温度45

57、0度以下，低温(-40度以上)，应选择铸钢材料为阀体材料使用要求不高时(温度小于120度,压力小于1.6MPa),也可选择铸铁为阀体材料高温(450度以上)，低温(-60度以下), 应选择不锈钢材料为阀体材料高压场合(大于16MPa)最好选择锻不锈钢特殊场合如:超高压,高温高压,强腐蚀可选择其他合金或非金属材料265VE 101 SCHOOL266VE 101 SCHOOL267VE 101 SCHOOL268VE 101 SCHOOL控制阀选择阀体材料(DIN)温度压力腐蚀性价格269VE 101 SCHOOL控制阀选择阀内件材料温度压力腐蚀性冲刷性气蚀闪蒸高流速介质价格270VE 101

58、SCHOOL控制阀选择阀内件材料平衡阀芯阀塞阀座套筒一般选择不锈钢为阀内件材料气蚀,冲刷严重的场合,阀内件需进行表面硬化处理或喷镀,堆焊硬质合金,也可采取整体硬质阀内件在强腐蚀介质中可选用钛合金或其它抗腐蚀合金271VE 101 SCHOOL控制阀选择阀内件材料不平衡阀芯阀塞阀座(阀笼)一般选择不锈钢为阀内件材料气蚀,冲刷严重的场合,阀内件需进行表面硬化处理或喷镀,堆焊硬质合金,也可采取整体硬质阀内件在强腐蚀介质中可选用钛合金或其它抗腐蚀合金272VE 101 SCHOOLISA控制阀规格书273VE 101 SCHOOL控制阀选择阀内件材料Pressure Differential Requ

59、iring Hardened Trim (psi) Nominal Gases Steam Steam Valve (Clean)(Super-heated) (Saturated) Size*(in)ThrottlingOn/OffThrottlingOn/OffThrottlingOn/Off - 19003006001002002 - 335060020030025504 - 6200300100150All Apps.258 - 1212517550100All Apps.All Apps. Nominal Water Process Fluids Valve (General) Si

60、ze*(in)ThrottlingOn/OffThrottlingOn/Off - 12501752502 - 31502001502004 - 6100125751258 - 125010050100274VE 101 SCHOOL275VE 101 SCHOOL控制阀选择阀门口径确定计算流量,由工艺人员或用户提出,它是根据生产能力,设备的负荷计算得出确定计算压差,由工艺人员或用户提出,即阀门出入口的压力大小计算流量系数(根据介质选用相应的计算公式,目前全部可由计算机程序自动完成)根据选择的阀门类型,选取大于计算流量系数的相应阀门口径开度验算可调比验算(一般不需要)确定阀座直径与公称通径目前