调节阀概述.doc

1、调节阀调 节 阀 的 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 ：20 年 代 ： 原 始 的 稳 定 压 力 用 的 调 节 阀 问 世 。 30 年 代 ： 以 “V”型 缺 口 的 双 座 阀 和 单 座 阀 为 代 表 产 品 V 型 调 节 球 阀 问 世 。 40 年 代 ： 出 现 定 位 器 ， 调 节 阀 新 品 种 进 一 步 产 生 ， 出 现 隔 膜

2、 阀 、 角 型 阀 、 蝶阀 、 球 阀 等 。 50 年 代 ： 球 阀 得 到 较 大 的 推 广 使 用 ， 三 通 阀 代 替 两 台 单 座 阀 投 入 系 统 。 60 年 代 ： 在 国 内 对 上 述 产 品 进 行 了 系 列 化 的 改 进 设 计 和 标 准 化 、 规 范 化 后 ， 国内 才 才 有 了 完 整 系 列 产 品 。 现 在 我 们 还 在 大 量 使 用 的 单 座 阀 、 双 座 阀 、 角 型 阀 、 三通 阀 、 隔 膜 阀 、 蝶 阀 、 球 阀 七 种 产 品 仍 然 是 六 十 年 代 水 平 的 产 品 。 这 时 ， 国 外 开 始推

3、 出 了 第 八 种 结 构 调 节 阀 套 筒 阀 。 70 年 代 ： 又 一 种 新 结 构 的 产 品 偏 心 旋 转 阀 问 世 （ 第 九 大 类 结 构 的 调 节 阀 品种 ） 。 这 一 时 期 套 筒 阀 在 国 外 被 广 泛 应 用 。 70 年 代 末 ， 国 内 联 合 设 计 了 套 筒 阀 ，使 中 国 有 了 自 己 的 套 筒 阀 产 品 系 列 。 80 年 代 ： 改 革 开 放 期 间 ， 中 国 成 功 引 进 了 石 化 装 置 和 调 节 阀 技 术 ， 使 套 筒 阀 、偏 心 旋 转 阀 得 到 了 推 广 使 用 ,尤 其 是 套 筒 阀

4、,大 有 取 代 单 、 双 座 阀 之 势 ,其 使 用 越 来越 广 。 80 年 代 末 ,调 节 阀 又 一 重 大 进 展 是 日 本 的 Cv3000 和 精 小 型 调 节 阀 ， 它 们 在结 构 方 面 ， 将 单 弹 簧 的 气 动 薄 膜 执 行 机 构 改 为 多 弹 簧 式 薄 膜 执 行 机 构 ， 阀 的 结 构 只是 改 进 ， 不 是 改 变 。 它 的 突 出 特 点 是 使 调 节 阀 的 重 量 和 高 度 下 降 30%， 流 量 系 数提 高 30%。 90 年 代 ： 90 年 代 的 调 节 阀 重 点 是 在 可 靠 性 、 特 殊 疑 难 产

5、 品 的 攻 关 、 改 进 、 提 高上 。 到 了 90 年 代 末 ， 由 华 林 公 司 推 出 了 第 十 种 结 构 的 产 品 全 功 能 超 轻 型 阀 。它 突 出 的 特 点 是 在 可 靠 性 上 、 功 能 上 和 重 量 上 的 突 破 。 功 能 上 的 突 破 唯 一 具备 全 功 能 的 产 品 ， 故 此 ， 可 由 一 种 产 品 代 替 众 多 功 能 上 不 齐 全 的 产 品 ， 使 选 型 简 化、 使 用 简 化 、 品 种 简 化 ； 在 重 量 上 的 突 破 比 主 导 产 品 单 座 阀 、 双 座 阀 、 套 筒 阀轻 70 80 ， 比

6、 精 小 型 阀 还 轻 40 50 ； 可 靠 性 的 突 破 解 决 了 传 统 调 节 阀 等各 种 不 可 靠 性 因 素 ， 如 密 封 的 可 靠 性 、 定 位 的 可 靠 性 、 动 作 的 可 靠 性 等 。 该 产 品 的问 世 ， 使 中 国 的 调 节 阀 技 术 和 应 用 水 平 达 到 了 九 十 年 代 末 先 进 水 平 ； 它 是 对 调 节 阀的 重 大 突 破 ； 尤 其 是 电 子 式 全 功 能 超 轻 型 阀 ， 必 将 成 为 下 世 纪 调 节 阀 的 主 流 。 调 节 阀 结 构 组 成调 节 阀 通 常 由 电 动 执 行 机 构 或 气

7、 动 执 行 机 构 与 阀 体 两 部 分 共 同 组 成 。 直 行 程 主要 有 直 通 单 座 式 和 直 通 双 座 式 两 种 ， 后 者 具 有 流 通 能 力 大 、 不 平 衡 办 小 和 操 作 稳 定的 特 点 ， 所 以 通 常 特 别 适 用 于 大 流 量 、 高 压 降 和 泄 漏 少 的 场 合 。 角 行 程 主 要 有 ：V 型 电 动 调 节 球 阀 、 电 动 蝶 阀 、 通 风 调 节 阀 、 偏 心 蝶 阀 等 。 调 节 阀 种 类按 用 途 和 作 用 、 主 要 参 数 、 压 力 、 介 质 工 作 温 度 、 特 殊 用 途 （ 即 特 殊

8、 、 专 用 阀） 、 驱 动 能 源 、 结 构 等 方 式 进 行 了 分 类 ， 其 中 最 常 用 的 分 类 法 是 按 结 构 将 调 节 阀 分为 九 个 大 类 ， 6 种 为 直 行 程 ， 3 种 为 角 行 程 。 按 用 途 和 作 用 分 类a.两 位 阀 ： 主 要 用 于 关 闭 或 接 通 介 质 ；b.： 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 阀按 主 要 参 数

9、分 类1 按 压 力 分 类(1)真 空 阀 ： 工 作 压 力 低 于 标 准 大 气 压 ；(2)低 压 阀 ： 公 称 压 力 PN1.6MPa；(3)中 压 阀 ： PN2.5 6.4MPa；(4)高 压 阀 ： PNl0.0 80.0MPa， 通 常 为 PN22、 PN32；(5)超 高 压 阀 ： PNIOOMPa。2 按 介 质 工 作 温 度 分 类(1)高 温 阀 ： t 450 ；(2)中 温 阀 ： 220 t450 ；(3)常 温 阀 ： 40 t220 ； 低 温 阀 ： 200 t 40 。常 用 分 类 法这 种 分 类 方 法 既 按 原 理 、 作 用 又

10、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 。 前 6 种 为 直 行 程 ， 后 三 种 为 角 行 程 。这 九 种 产 品 亦 是 最 基 本 的 产 品 ， 也 称 为 普 通 产 品 、 基 型 产 品 或 标 准 产 品 。 各 种各 样 的 特 殊 产 品 、 专 用 产 品 都 是 在

11、 这 九 类 产 品 的 基 础 上 改 进 变 型 出 来 的按 主 要 特 殊 用 途 来 分 （ 即 特 殊 、 专 用 阀 ）(1)软 密 封 切 断 阀 ；(2)硬 密 封 切 断 阀 ；(3)耐 磨 调 节 阀 ；(4)耐 腐 蚀 调 节 阀 ；(5)全 四 氟 耐 蚀 调 节 阀(6)全 耐 蚀 合 金 调 节 阀 ；(7)紧 急 动 作 切 断 或 放 空 阀 ；(8)防 堵 调 节 阀 ；(9)耐 蚀 防 堵 切 断 阀 ；(10)保 温 夹 套 阀 ；(11)大 压 降 切 断 阀 ；(12)小 流 量 调 节 阀 ；(13)大 口 径 调 节 阀 ；(14)大 可 调 比

12、 调 节 阀 ；(15)低 S 节 能 调 节 阀 ；(16)低 噪 音 阀 ；(17)精 小 型 调 节 阀 ；(18)衬 里 （ 橡 胶 、 四 氟 、 陶 瓷 ） 调 节 阀 ；(19)水 处 理 专 用 球 阀 ；(20)烧 碱 专 用 阀 ；(21)磷 铵 专 用 阀 ；(22)氯 气 调 节 阀 ；(23)波 纹 管 密 封 阀 按 驱 动 能 源 分 类(1)气 动 调 节 阀 ；(2)电 动 调 节 阀 ；(3)液 动 调 节 阀 。 调 节 阀 CV 值 （ 流 量 系 数 ）流 通 能 力 Cv 值 （ ） 是 调 节 阀 选 型 的 主 要 参 数 之 一 ， 调 节 阀

13、 的 流 通 能 力 的 定 义为 ： 当 调 节 阀 全 开 时 ， 阀 两 端 压 差 为 0.1MPa， 流 体 密 度 为 1g/cm3 时 ， 每 小 时 流径 调 节 阀 的 流 量 数 ， 称 为 流 通 能 力 ， 也 称 流 量 系 数 ， 以 Cv 表 示 ， 单 位 为 t/h， 液体 的 Cv 值 按 下 式 计 算 。根 据 流 通 能 力 Cv 值 大 小 查 表 ， 就 可 以 确 定 调 节 阀 的 公 称 通 径 DN。 调 节 阀 流 量 特 性调 节 阀 的 流 量 特 性 ， 是 在 阀 两 端 压 差 保 持 恒 定 的 条 件 下 ， 介 质 流 经

14、 调 节 阀 的 相对 流 量 与 它 的 开 度 之 间 关 系 。 调 节 阀 的 流 量 特 性 有 线 性 特 性 ， 等 百 分 比 特 性 及 抛 物线 特 性 三 种 。 三 种 流 量 特 性 的 意 义 如 下 ：（ 1） 等 百 分 比 特 性 （ 对 数 ）等 百 分 比 特 性 的 相 对 行 程 和 相 对 流 量 不 成 直 线 关 系 ， 在 行 程 的 每 一 点 上 单 位 行程 变 化 所 引 起 的 流 量 的 变 化 与 此 点 的 流 量 成 正 比 ， 流 量 变 化 的 百 分 比 是 相 等 的 。 所以 它 的 优 点 是 流 量 小 时 ，

15、流 量 变 化 小 ， 流 量 大 时 ， 则 流 量 变 化 大 ， 也 就 是 在 不 同 开度 上 ， 具 有 相 同 的 调 节 精 度 。（ 2） 线 性 特 性 （ 线 性 ）线 性 特 性 的 相 对 行 程 和 相 对 流 量 成 直 线 关 系 。 单 位 行 程 的 变 化 所 引 起 的 流 量 变化 是 不 变 的 。 流 量 大 时 ， 流 量 相 对 值 变 化 小 ， 流 量 小 时 ， 则 流 量 相 对 值 变 化 大 。（ 3） 抛 物 线 特 性流 量 按 行 程 的 二 次 方 成 比 例 变 化 ， 大 体 具 有 线 性 和 等 百 分 比 特 性

16、的 中 间 特 性 。从 上 述 三 种 特 性 的 分 析 可 以 看 出 ， 就 其 调 节 性 能 上 讲 ， 以 等 百 分 比 特 性 为 最 优， 其 调 节 稳 定 ， 调 节 性 能 好 。 而 抛 物 线 特 性 又 比 线 性 特 性 的 调 节 性 能 好 ， 可 根 据 使用 场 合 的 要 求 不 同 ， 挑 选 其 中 任 何 一 种 流 量 特 性 。 调 节 阀 应 用在 现 代 化 工 厂 的 自 动 控 制 中 ， 调 节 阀 起 着 十 分 重 要 的 作 用 ， 这 些 工 厂 的 生 产 取决 于 流 动 着 的 液 体 和 气 体 的 正 确 分 配

17、 和 控 制 。 这 些 控 制 无 论 是 能 量 的 交 换 、 压 力 的降 低 或 者 是 简 单 的 容 器 加 料 ， 都 需 要 某 些 最 终 控 制 元 件 去 完 成 。 最 终 控 制 元 件 可以 认 为 是 自 动 控 制 的 “体 力 ”。 在 调 节 器 的 低 能 量 级 和 执 行 流 动 流 体 控 制 所 需 的 高 能级 功 能 之 间 ， 最 终 控 制 元 件 完 成 了 必 要 的 功 率 放 大 作 用 。调 节 阀 是 最 终 控 制 元 件 的 最 广 泛 使 用 的 型 式 。 其 他 的 最 终 控 制 元 件 包 括 计 量 泵、 调

18、节 挡 板 和 百 叶 窗 式 挡 板 (一 种 蝶 阀 的 变 型 )、 可 变 斜 度 的 风 扇 叶 片 、 电 流 调 节 装置 以 及 不 同 于 阀 门 的 电 动 机 定 位 装 置 。尽 管 调 节 阀 得 到 广 泛 的 使 用 ， 调 节 系 统 中 的 其 它 单 元 大 概 都 没 有 像 它 那 样 少 的维 护 工 作 量 。 在 许 多 系 统 中 ， 调 节 阀 经 受 的 工 作 条 件 如 温 度 、 压 力 、 腐 蚀 和 污 染 都要 比 其 它 部 件 更 为 严 重 ， 然 而 ， 当 它 控 制 工 艺 流 体 的 流 动 时 ， 它 必 须 令

19、人 满 意 地 运行 及 最 少 的 维 修 量 。调 节 阀 在 管 道 中 起 可 变 阻 力 的 作 用 。 它 改 变 工 艺 流 体 的 紊 流 度 或 者 在 层 流 情 况下 提 供 一 个 压 力 降 ， 压 力 降 是 由 改 变 阀 门 阻 力 或 “摩 擦 ”所 引 起 的 。 这 一 压 力 降 低 过程 通 常 称 为 “节 流 ”。 对 于 气 体 ， 它 接 近 于 等 温 绝 热 状 态 ， 偏 差 取 决 于 气 体 的 非 理 想程 度 (焦 耳 一 汤 姆 逊 效 应 )。 在 液 体 的 情 况 下 ， 压 力 则 为 紊 流 或 粘 滞 摩 擦 所 消

20、 耗 ， 这两 种 情 况 都 把 压 力 转 化 为 热 能 ， 导 致 温 度 略 为 升 高 。常 见 的 控 制 回 路 包 括 三 个 主 要 部 分 ， 第 一 部 分 是 敏 感 元 件 ， 它 通 常 是 一 个 变 送器 。 它 是 一 个 能 够 用 来 测 量 被 调 工 艺 参 数 的 装 置 ， 这 类 参 数 如 压 力 、 液 位 或 温 度 。变 送 器 的 输 出 被 送 到 调 节 仪 表 调 节 器 ， 它 确 定 并 测 量 给 定 值 或 期 望 值 与 工 艺 参数 的 实 际 值 之 间 的 偏 差 ， 一 个 接 一 个 地 把 校 正 信 号

21、送 出 给 最 终 控 制 元 件 调 节阀 。 阀 门 改 变 了 流 体 的 流 量 ， 使 工 艺 参 数 达 到 了 期 望 值 。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

22、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 。在 调 节 理 论 的 术 语 中 ， 调 节 阀 既 有 静 态 特 性 ， 又 有 动 态 特 性 ， 因 而 它 影 响 整 个控 制 回 路 成 败 。 静 态 特 性 或 增 益 项 是 阀 的 流 量 特 性 ， 它 取 决 于 阀 门 的 尺 寸 、 阀 芯 和阀 座 的 组 合 结 构 、 执 行 机 构 的 类 型 、 阀 门 定 位 器 、 阀

23、前 和 阀 后 的 压 力 以 及 流 体 的 性质 。 第 5 章 中 将 详 细 地 介 绍 这 些 内 容 。动 态 特 性 是 由 执 行 机 构 或 阀 门 定 位 器 一 执 行 机 构 组 合 决 定 的 。 对 于 较 慢 的 生 产过 程 ， 如 温 度 控 制 或 液 位 控 制 ， 阀 的 动 态 特 性 在 可 控 性 方 面 一 般 不 是 限 制 因 素 。 对于 较 快 的 系 统 ， 如 液 体 的 流 量 控 制 ， 调 节 阀 可 能 有 明 显 的 滞 后 ， 在 回 路 的 可 控 性 方面 一 定 要 有 所 考 虑 。 一 般 只 有 控 制 系 统

24、 的 专 家 才 需 要 关 心 调 节 阀 的 动 态 持 性 ， 关 于应 用 阀 门 定 位 器 的 正 规 考 虑 如 第 9 章 中 所 讨 论 的 ， 将 满 足 大 多 数 调 节 阀 装 置 的 需 要。自 动 调 节 阀 的 历 史 可 追 溯 到 自 力 式 调 压 阀 ， 它 包 括 一 个 带 有 重 物 杆 的 球 形 阀 ，重 物 用 来 平 衡 阀 芯 力 ， 从 而 得 到 某 种 程 度 的 调 节 ， 另 一 种 早 期 的 自 力 式 调 压 阌 的 形式 是 压 力 平 衡 式 调 压 阀 。 工 艺 过 程 的 压 力 用 管 线 接 到 弹 簧 薄

25、膜 调 压 阀 的 薄 膜 气 室 上。 无 论 是 减 压 阀 、 阀 后 压 力 式 调 压 阀 或 是 差 压 调 压 阀 都 能 够 从 这 种 基 型 阀 门 的 变 更而 制 造 出 来 。 气 动 变 送 器 和 调 节 器 的 出 现 ， 就 必 然 地 导 致 气 动 词 节 阀 的 应 用 。 它 们 本 质 上 是减 压 阀 或 阀 后 压 力 式 调 压 阀 ， 改 用 仪 表 压 缩 空 气 来 代 替 工 艺 过 程 的 流 体 。 现 在 许 多生 产 减 压 阀 的 公 司 已 经 发 展 成 为 调 节 阀 制 造 厂 。 调 节 阀 的 应 用 从 数 量

26、上 和 复 杂 性 方面 继 续 不 断 地 得 到 发 展 ， 许 多 阀 门 的 阀 体 和 附 件 的 改 进 可 以 用 来 解 决 各 种 各 样 的 问题 。 本 手 册 的 意 图 是 使 工 程 们 熟 悉 调 节 阀 的 结 构 和 因 素 ， 帮 助 仪 表 工 程 师 在 应 用 中选 用 最 好 的 阀 体 、 执 行 机 构 和 附 件 。调 节 阀 属 于 控 制 阀 系 列 ， 主 要 作 用 是 调 节 介 质 的 压 力 、 流 量 、 温 度 等 等 参 数 ，是 工 艺 环 路 中 最 终 的 控 制 元 件 。 调 节 阀 按 行 程 特 点 可 分 为

27、 ： 直 行 程 和 角 行 程 。 直 行程 包 括 ： 单 座 阀 、 双 座 阀 、 套 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 ； 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 。 调 节 阀 适 用 于 空 气

28、 、 水 、蒸 汽 、 各 种 腐 蚀 性 介 质 、 泥 浆 、 油 品 等 介 质 。 调 节 阀 计 算 公 式调 节 阀 的 流 量 系 数 Kv， 是 调 节 阀 的 重 要 参 数 ， 它 反 映 调 节 阀 通 过 流 体 的 能 力 ，也 就 是 调 节 阀 的 容 量 。 根 据 调 节 阀 流 量 系 数 Kv 的 计 算 ， 就 可 以 确 定 选 择 调 节 阀 的口 径 。 为 了 正 确 选 择 调 节 阀 的 口 径 ， 必 须 正 确 计 算 出 调 节 阀 的 额 定 流 量 系 数 Kv 值。 调 节 阀 额 定 流 量 系 数 Kv 的 定 义 是 ： 在

29、 规 定 条 件 下 ， 即 阀 的 两 端 压 差 为 0.1MPa， 流 体 的 密 度 为 1g/cm3， 额 定 行 程 时 流 经 调 节 阀 以 m3/h 或 t/h 的 流 量 数 。 1 一 般 液 体 的 Kv 值 计 算 a 非 阻 塞 流 判 别 式 ： P FL（ P1 FFPV） 计 算 公 式 ： Kv 10QL 式 中 ： FL 压 力 恢 复 系 数 ， 见 附 表 FF 流 体 临 界 压 力 比 系 数 ， FF 0.96 0.28 PV 阀 入 口 温 度 下 ， 介 质 的 饱 和 蒸 汽 压 （ 绝 对 压 力 ） ， kPa PC 流 体 热 力 学

30、 临 界 压 力 （ 绝 对 压 力 ） ， kPa QL 液 体 流 量 m/h 液 体 密 度 g/cm P1 阀 前 压 力 （ 绝 对 压 力 ） kPa P2 阀 后 压 力 （ 绝 对 压 力 ） kPa b 阻 塞 流 判 别 式 ： PFL（ P1 FFPV） 计 算 公 式 ： Kv 10QL 式 中 ： 各 字 符 含 义 及 单 位 同 前 2 气 体 的 Kv 值 计 算 a 一 般 气 体 当 P2 0.5P1 时 当 P20.5P1 时 式 中 ： Qg 标 准 状 态 下 气 体 流 量 Nm/h Pm-(P1+P2)/2(P1、 P2 为 绝 对 压 力 )kP

31、a P P1 P2 G 气 体 比 重 （ 空 气 G 1） t 气 体 温 度 b 高 压 气 体 （ PN 10MPa） 当 P2 0.5P1 时 当 P20.5P1 时 式 中 ： Z-气 体 压 缩 系 数 ， 可 查 GB/T 2624-81 流 量 测 量 节 流 装 置 的 设 计 安 装和 使 用 3 低 雷 诺 数 修 正 （ 高 粘 度 液 体 KV 值 的 计 算 ） 液 体 粘 度 过 高 或 流 速 过 低 时 ， 由 于 雷 诺 数 下 降 ， 改 变 了 流 经 调 节 阀 流 体 的 流 动状 态 ， 在 Rev2300 时 流 体 处 于 低 速 层 流 ，

32、这 样 按 原 来 公 式 计 算 出 的 KV 值 ， 误差 较 大 ， 必 须 进 行 修 正 。 此 时 计 算 公 式 应 为 ： 式 中 ： 粘 度 修 正 系 数 ， 由 Rev 查 FR Rev 曲 线 求 得 ； QL 液 体 流 量 m/h 对 于 单 座 阀 、 套 筒 阀 、 角 阀 等 只 有 一 个 流 路 的 阀 对 于 双 座 阀 、 蝶 阀 等 具 有 二 个 平 行 流 路 的 阀 式 中 ： Kv 不 考 虑 粘 度 修 正 时 计 算 的 流 量 系 流 体 运 动 粘 度 mm/s FR Rev 关 系 曲 线 FR-Rev 关 系 图 4 水 蒸 气

33、的 Kv 值 的 计 算 a 饱 和 蒸 汽 当 P2 0.5P1 时 当 P20.5P1 时 式 中 ： G 蒸 汽 流 量 kg/h， P1、 P2 含 义 及 单 位 同 前 ， K 蒸 汽 修 正 系 数 ， 部分 蒸 汽 的 K 值 如 下 ： 水 蒸 汽 ： K 19.4； 氨 蒸 汽 ： K 25； 氟 里 昂 11： K 68.5；甲 烷 、 乙 烯 蒸 汽 ： K 37； 丙 烷 、 丙 烯 蒸 汽 ： K 41.5； 丁 烷 、 异 丁 烷 蒸 汽 ： K 43.5。 b 过 热 水 蒸 汽 当 P2 0.5P1 时 当 P20.5P1 时 式 中 ： t 水 蒸 汽 过

34、热 度 ， Gs、 P1、 P2 含 义 及 单 位 同 前 。 调 节 阀 常 见 故 障 处 理 方 法1） 清 洗 法管 路 中 的 焊 渣 、 铁 锈 、 渣 子 等 在 节 流 口 、 导 向 部 位 、 下 阀 盖 平 衡 孔 内 造 成 堵 塞或 卡 住 使 阀 芯 曲 面 、 导 向 面 产 生 拉 伤 和 划 痕 、 密 封 面 上 产 生 压 痕 等 。 这 经 常 发 生 于新 投 运 系 统 和 大 修 后 投 运 初 期 。 这 是 最 常 见 的 故 障 。 遇 此 情 况 ， 必 须 卸 开 进 行 清 洗， 除 掉 渣 物 ， 如 密 封 面 受 到 损 伤 还

35、 应 研 磨 ； 同 时 将 底 塞 打 开 ， 以 冲 掉 从 平 衡 孔 掉 入下 阀 盖 内 的 渣 物 ， 并 对 管 路 进 行 冲 洗 。 投 运 前 ， 让 调 节 阀 全 开 ， 介 质 流 动 一 段 时 间后 再 纳 入 正 常 运 行 。 2） 外 接 冲 刷 法对 一 些 易 沉 淀 、 含 有 固 体 颗 粒 的 介 质 采 用 普 通 阀 调 节 时 ， 经 常 在 节 流 口、 导 向 处 堵 塞 ， 可 在 下 阀 盖 底 塞 处 外 接 冲 刷 气 体 和 蒸 汽 。 当 阀 产 生 堵 塞 或 卡 住 时， 打 开 外 接 的 气 体 或 蒸 气 阀 门 ，

36、 即 可 在 不 动 调 节 阀 的 情 况 下 完 成 冲 洗 工 作 ， 使 阀正 常 运 行 。 3） 安 装 管 道 过 滤 器 法对 小 口 径 的 调 节 阀 ， 尤 其 是 超 小 流 量 调 节 阀 ， 其 节 流 间 隙 特 小 ， 介 质 中 不 能 有一 点 点 渣 物 。 遇 此 情 况 堵 塞 ， 最 好 在 阀 前 管 道 上 安 装 一 个 过 滤 器 ， 以 保 证 介 质 顺 利通 过 。 带 定 位 器 使 用 的 调 节 阀 ， 定 位 器 工 作 不 正 常 ， 其 气 路 节 流 口 堵 塞 是 最 常 见 的故 障 。 因 此 ， 带 定 位 器 工

37、 作 时 ， 必 须 处 理 好 气 源 ， 通 常 采 用 的 办 法 是 在 定 位 器 前 气源 管 线 上 安 装 空 气 过 滤 减 压 阀 。 4） 增 大 节 流 间 隙 法如 介 质 中 的 固 体 颗 粒 或 管 道 中 被 冲 刷 掉 的 焊 渣 和 锈 物 等 因 过 不 了 节 流 口造 成 堵 塞 、 卡 住 等 故 障 ， 可 改 用 节 流 间 隙 大 的 节 流 件 节 流 面 积 为 开 窗 、 开 口类 的 阀 芯 、 套 筒 ， 因 其 节 流 面 积 集 中 而 不 是 圆 周 分 布 的 ， 故 障 就 能 很 容 易 地 被 排除 。 如 果 是 单

38、 、 双 座 阀 就 可 将 柱 塞 形 阀 芯 改 为 “V”形 口 的 阀 芯 ， 或 改 成 套 筒 阀等 。 例 如 某 化 工 厂 有 一 台 双 座 阀 经 常 卡 住 ， 推 荐 改 用 套 筒 阀 后 ， 问 题 马 上 得 到 解决 。 5） 介 质 冲 刷 法 利 用 介 质 自 身 的 冲 刷 能 量 ， 冲 刷 和 带 走 易 沉 淀 、 易 堵 塞 的 东 西 ， 从 而 提 高 阀 的防 堵 功 能 。 常 见 的 方 法 有 ： 改 作 流 闭 型 使 用 ； 采 用 流 线 型 阀 体 ； 将 节 流 口置 于 冲 刷 最 厉 害 处 ， 采 用 此 法 要 注

39、 意 提 高 节 流 件 材 料 的 耐 冲 蚀 能 力 。 6） 直 通 改 为 角 形 法 直 通 为 倒 S 流 动 ， 流 路 复 杂 ， 上 、 下 容 腔 死 区 多 ， 为 介 质 的 沉 淀 提 供 了 地 方 。角 形 连 接 ， 介 质 犹 如 流 过 90 弯 头 ， 冲 刷 性 能 好 ， 死 区 小 ， 易 设 计 成 流 线 形 。 因 此， 使 用 直 通 的 调 节 阀 产 生 轻 微 堵 塞 时 可 改 成 角 形 阀 使 用 。 密 封 性 能 差 的 解 决 方 法 （ 5 种 方 法 ）1） 研 磨 法 细 的 研 磨 ， 消 除 痕 迹 ， 减 小 或

40、 消 除 密 封 间 隙 ， 提 高 密 封 面 的 光 洁 度 ， 以 提 高 密封 性 能 。 2） 利 用 不 平 衡 力 增 加 密 封 比 压 法 执 行 机 构 对 阀 芯 产 生 的 密 封 压 力 一 定 ,不 平 衡 力 对 阀 芯 产 生 顶 开 趋 势 时 ,阀 芯 的密 封 力 为 两 力 相 减 ,反 之 ,对 阀 芯 产 生 压 闭 趋 势 ,阀 芯 的 密 封 力 为 两 力 相 加 ， 这 样 就 大大 地 增 加 了 密 封 比 压 ,密 封 效 果 可 以 比 前 者 提 高 5 10 倍 以 上 .一 般 d20 的 单 密 封类 阀 为 前 一 种 情

41、况 ,通 常 为 流 开 型 ,若 认 为 密 封 效 果 不 满 意 时 ,改 为 流 闭 型 ,密 封 性 能将 成 倍 增 加 .尤 其 是 两 位 型 的 切 断 调 节 阀 ,一 般 均 应 按 流 闭 型 使 用 。 3） 提 高 执 行 机 构 密 封 力 法 提 高 执 行 机 构 对 阀 芯 的 密 封 力 ， 也 是 保 证 阀 关 闭 ， 增 加 密 封 比 压 ， 提 高 密 封 性能 的 常 见 方 法 。 常 用 的 方 法 有 ： 移 动 弹 簧 工 作 范 围 ； 改 用 小 刚 度 弹 簧 ； 增 加 附 件 ， 如 带 定 位 器 ； 增 加 气 源 压 力

42、 ； 改 用 具 有 更 大 推 力 的 执 行 机 构 。 4） 采 用 单 密 封 、 软 密 封 法 对 双 密 封 使 用 的 调 节 阀 ,可 改 用 单 密 封 ,通 常 可 提 高 10 倍 以 上 的 密 封 效 果 ,若 不平 衡 力 较 大 ,应 增 加 相 应 措 施 ,对 硬 密 封 的 阀 可 改 用 软 密 封 ,又 可 提 高 10 倍 以 上 密 封效 果 。5） 改 用 密 封 性 能 好 的 阀 在 不 得 已 的 情 况 下 ,可 考 虑 改 用 具 有 更 好 的 密 封 性 能 的 阀 .如 将 普 通 蝶 阀 改 用 椭圆 蝶 阀 ,进 而 还 可

43、改 用 切 断 型 蝶 阀 、 偏 心 旋 转 阀 、 球 阀 和 为 之 专 门 设 计 的 切 断 阀 。 调 节 阀 外 泄 的 解 决 方 法 （ 6 种 方 法 ） 1） 增 加 密 封 油 脂 法 对 未 使 用 密 封 油 脂 的 阀 ， 可 考 虑 增 加 密 封 油 脂 来 提 高 阀 杆 密 封 性 能 。 2） 增 加 填 料 法 为 提 高 填 料 对 阀 杆 的 密 封 性 能 ， 可 采 用 增 加 填 料 的 方 法 。 通 常 是 采 用 双 层 、 多层 混 合 填 料 形 式 ， 单 纯 增 加 数 量 ， 如 将 3 片 增 到 5 片 ， 效 果 并 不

44、 明 显 。 3） 更 换 石 墨 填 料 法 大 量 使 用 的 四 氟 填 料 ， 因 其 工 作 温 度 在 20 +200 范 围 内 ， 当 温 度 在 上 、 下限 ， 变 化 较 大 时 ， 其 密 封 性 便 明 显 下 降 ， 老 化 快 ， 寿 命 短 。 柔 性 石 墨 填 料 可 克 服 这些 缺 点 且 使 用 寿 命 长 。 因 而 有 的 工 厂 全 部 将 四 氟 填 料 改 为 石 墨 填 料 ， 甚 至 新 购 回 的调 节 阀 也 将 其 中 的 四 氟 填 料 换 成 石 墨 填 料 后 使 用 。 但 使 用 石 墨 填 料 的 回 差 大 ， 初 时

45、有 的 还 产 生 爬 行 现 象 ， 对 此 必 须 有 所 考 虑 。4） 改 变 流 向 ， 置 P2 在 阀 杆 端 法 当 P 较 大 ,P1 又 较 大 时 ,密 封 P1 显 然 比 密 封 P2 困 难 .因 此 ,可 采 取 改 变 流 向 的方 法 ,将 P1 在 阀 杆 端 改 为 P2 在 阀 杆 端 ,这 对 压 力 高 、 压 差 大 的 阀 是 较 有 效 的 .如 波纹 管 阀 就 通 常 应 考 虑 密 封 P2。 5） 采 用 透 镜 垫 密 封 法 对 于 上 、 下 盖 的 密 封 ,阀 座 与 上 、 下 阀 体 的 密 封 .若 为 平 面 密 封

46、,在 高 温 高 压 下 ,密 封 性 差 ,引 起 外 泄 ,可 以 改 用 透 镜 垫 密 封 ,能 得 到 满 意 的 效 果 。 6） 更 换 密 封 垫 片 至 今 ,大 部 分 密 封 垫 片 仍 采 用 石 棉 板 ,在 高 温 下 ,密 封 性 能 较 差 ,寿 命 也 短 ,引 起 外泄 。 遇 到 这 种 情 况 ,可 改 用 缠 绕 垫 片 ,“O”形 环 等 ,现 在 许 多 厂 已 采 用 。 调 节 阀 振 动 的 解 决 方 法 1） 增 加 刚 度 法 对 振 荡 和 轻 微 振 动 ， 可 增 大 刚 度 来 消 除 或 减 弱 ， 如 选 用 大 刚 度 的

47、 弹 簧 ， 改 用 活塞 执 行 机 构 等 办 法 都 是 可 行 的 。 2） 增 加 阻 尼 法 增 加 阻 尼 即 增 加 对 振 动 的 摩 擦 ， 如 套 筒 阀 的 阀 塞 可 采 用 “O”形 圈 密 封 ， 采 用 具有 较 大 摩 擦 力 的 石 墨 填 料 等 ， 这 对 消 除 或 减 弱 轻 微 的 振 动 还 是 有 一 定 作 用 的 。 3） 增 大 导 向 尺 寸 ， 减 小 配 合 间 隙 法 轴 塞 形 阀 一 般 导 向 尺 寸 都 较 小 ,所 有 阀 配 合 间 隙 一 般 都 较 大 ,有 0.4 lmm,这 对产 生 机 械 振 动 是 有 帮

48、 助 .因 此 ,在 发 生 轻 微 的 机 械 振 动 时 ,可 通 过 增 大 导 向 尺 寸 ,减 小配 合 间 隙 来 削 弱 振 动 。 4） 改 变 节 流 件 形 状 ， 消 除 共 振 法 因 调 节 阀 的 所 谓 振 源 发 生 在 高 速 流 动 、 压 力 急 剧 变 化 的 节 流 口 ， 改 变 节 流 件 的形 状 即 可 改 变 振 源 频 率 ， 在 共 振 不 强 烈 时 比 较 容 易 解 决 。 具 体 办 法 是 将 在 振 动 开 度范 围 内 阀 芯 曲 面 车 削 0.5 1.0mm。 如 某 厂 家 属 区 附 近 安 装 了 一 台 自 力

49、式 压 力 调 节阀 ， 因 共 振 产 生 啸 叫 影 响 职 工 休 息 ， 我 们 将 阀 芯 曲 面 车 掉 0.5mm 后 ， 共 振 啸 叫 声消 失 。 调 节 阀 的 工 作 原 理调 节 阀 用 于 调 节 介 质 的 流 量 、 压 力 和 液 位 。 根 据 调 节 部 位 信 号 ， 自 动 控 制 阀门 的 开 度 ， 从 而 达 到 介 质 流 量 、 压 力 和 液 位 的 调 节 。 调 节 阀 分 电 动 调 节 阀 、 气 动 调节 阀 和 液 动 调 节 阀 等 。调 节 阀 由 电 动 执 行 机 构 或 气 动 执 行 机 构 和 调 节 阀 两 部 分 组 成 。 调 节 阀 通 常 分 为直 通 单 座 式 调 节 阀 和 直 通 双 座 式 调 节 阀 两 种 ， 后 者 具 有 流 通 能 力 大 、 不 平 衡 办 小 和操 作 稳 定 的 特 点 ， 所 以 通 常 特 别 适 用 于 大 流 量 、 高 压 降 和 泄