调节阀阀芯结构形式
阀内件
①ATS、APS抛物线阀芯
金属阀座结合可快速更换阀芯，有较强的抗杂质破坏能力和抗空气腐蚀能力，由于它的结构对称性，所以，生产加工容易快捷。
②ATS抛物线阀芯（软密封）
软阀座与快速可更换阀内件结合，PTFE软密封（两面均可使用）由O型弹性圈支承并受到金属挡圈的保护。阀芯对阀座的部分力由金属挡圈承担而直接传到阀座的金属部分，排除PTFE密封圈过载的情况产生。
③AGT、AGP抛物线阀芯（下导向）
此类阀的特点是金属阀座、阀芯易换且带有双导向。这种双导向结构在全行程上起到了稳定阀芯及阀杆的作用，因此它被推荐用于高压差的工况下。下导向处在阀座的正下方且易换。
④ACB、APC多孔笼式阀内件
金属阀座与快速可更换阀内件相结合，尤其在高压差时对液体和可压缩流体的处理效果更明显。液体流动由于气蚀作用而引起腐蚀，从阀内件孔引出的液流被分成多个气蚀液喷射流，在笼中心，喷射流撞击，蒸汽泡破碎，在这里，它们对阀内件不会造成任何损伤，噪音标准也相应降低（5~10db）。
⑤ASB、APB平衡式阀内件
平衡式调节阀所需的执行器推力比普通非平衡是调节阀小得多，因而更适合大压差的场合。按平衡密封件的形式分为：
◆?金属活塞环密封
◆?星型密封圈+聚四氟乙烯挡圈
◆?纯石墨密封圈
⑥ANS、APP低噪音套筒
金属阀座结合快速更换阀芯与低噪音笼子，有较强的抗噪音能力和抗气蚀能力，由于它的结构对称，生产加工容易快捷。
⑦ACS可更换耐磨阀芯
阀芯采用优良的耐磨材料1.4112（硬度大于58RC）以及用于及特殊工况的硬质合金，特制陶瓷（硬度可达到2000/1600HVI）。
控制阀细节分析之7_阀门定位器的连接
控制阀细节分析之七——阀门定位器与控制阀的连接 李宝华 摘要：阀门定位器是控制阀的重要附件，与执行机构配合使用，可以改善控制阀的静态特性和动态特性，克服阀杆的摩擦力并消除不平衡力的影响，实现控制信号对控制阀的准确定位，最终保证控制系统及工业过程的有效运行。对于阀门定位器与控制阀的连接，长期以来各个厂家各自设计配套，相互配用困难。随着控制系统和控制阀诊断技术的发展及最终用户需求的提高，阀门定位器与控制阀的连接标准化是对制造厂家的基本要求，而国际国内也早有相关标准发布实施。 本文试对阀门定位器与控制阀连接的技术细节进行分析探讨。 关键词：连接；阀门定位器；控制阀；标准化；技术细节；分析 引言 对于调节型的控制阀，配置阀门定位器已是用户普遍选择。阀门定位器与控制阀执行机构（主要是气动执行机构）配合使用，可以改善控制阀的静态特性和动态特性，克服阀杆的摩擦力并消除不平衡力的影响，实现控制信号对控制阀的准确定位，最终保证控制系统及工业过程的有效运行。在摩擦力大需要精确定位、缓慢过程需要提高控制阀响应速度、需要提高执行机构输出力和切断能力、分程控制和控制阀运行中有时需要改变正反作用形式、需要改变控制阀流量特性以及阀前后高压差的场合，都适用阀门定位器。控制阀预测性维护和使控制阀成为现场智能设备更是通过配置数字式阀门定位器来实现。 阀门定位器与控制阀的连接标准化符合工业产品先进制造技术的要求。同时，随着控制系统和总线技术的快速发展，终端控制元件及其配套的阀门定位器也要快速跟进，加之控制阀诊断技术的推出，对不同厂家的控制阀使用相同类型/型号的阀门定位器已是用户进行预测性维护和降低运行成本的手段之一。符合标准的产品也能增加制造厂家的市场竞争力。 国内外的控制阀生产厂家众多，造成控制阀品种多、规格多、参数多。仅此连接的问题而言，目前只有SAMSON、ARCA等一小部分制造厂家生产符合阀门定位器与控制阀连接标准的产品。笔者结合相关标准和部分控制阀产品试对阀门定位器与控制阀连接的技术细节进行分析探讨。 阀门定位器与控制阀的连接标准 对于阀门定位器与控制阀的连接，长期以来各个厂家各自设计配套，相互配用困难，有的连接结构也不太适合复杂现场环境、反馈部件和外管路繁杂、易碰损、抗震性差、维护不方便。欧洲国家尤其是德国很早就开始推动此项标准化工作。德国测量与控制标准协会（NAMUR）30多年前就制定有NE 04标准，业内称为NAMUR连接（NAMUR有一系列有关过程控制仪表连接的标准规范，国内控制仪表行业统称之为NAMUR连接），基本解决了不同厂家的控制阀执行机构与阀门定位器相互组合、方便互换的问题；后来在此基础上演变形成了IEC标准IEC 60534-6-1和IEC 60534-6-2。中国于2005年发布了等同于IEC的GB/T标准（GB/T 17213.6-2005和GB/T 17213.13-2005）并于2006年开始实施。而在德国，其德国工程师协会/德国电气工程师协会（VDI/VDE）也发布有阀门定位器与控制阀连接的VDI/VDE 3847标准和VDI/VDE 3845标准， IEC 60534-6-1《工业过程控制阀第6-1部分定位器与控制阀执行机构连接的安装细节定位器在直行程执行机构上的安装》，目的是构筑阀门定位器在执行机构侧面连接的标准化，使各种阀门定位器能直接地或利用过渡支架安装于直行程执行机构上，以满足各种控制阀执行机构与阀门定位器能互换的要求。标准化安装方式适用于铸造支架、杆型（立柱）支架或某种中心管支架，结构规范了带有安装孔的凸缘（即NAMUR NE04标准中的NAMUR rib）、带安装螺孔的平面以及利用U形螺栓固定安装板。其中，带凸缘的铸造支架结构的规范尺寸见图1。 IEC 60534-6-2《工业过程控制阀第6-2部分定位器与控制阀执行机构连接的安装细节定位器在角行程执行机构上的安装》，适用于角行程执行机构，其基本结构和通用结构的规范尺寸见图2。 德国VDI/VDE 3847标准有两个部分，其第1部分针对直行程执行机构提出三种情况的连接标准：直接安装的集成连接方式、铸造支架的连接方式、杆型支架的连接方式。带有凸缘的铸造支架连接型式也就是NAMUR连接。VDI/VDE 3847第1部分中的铸造支架和杆型支架连接方式是与IEC 60534-6-1标准（GB/T 17213.6-2005）基本相同的。第1部分中的直接安装集成连接方式在IEC标准中并没有，但其具有的隐藏保护的反馈连接、无需外部配管的内置气路、很好的防碰撞抗震防护等特征受到大多最终用户的青睐，德国的控制阀和阀门定位器制造厂家基本都有符合直接安装集成连接的产品，计算选型配置时也优先选择直接集成连接方式。
十大类型的调节阀功能优缺点比较
1 调节阀结构型式的选择 1.1 从使用功能上选阀需注意的问题 1）调节功能 ①要求阀动作平稳；②小开度调节性能好；③选好所需的流量特性；④满足可调比；⑤阻力小、流量比大（阀的额定流量参数与公称通径之比）；⑥调节速度。 2）泄漏量与切断压差 这是不可分割、互相联系的两个因素。 3）防堵 即使是干净的介质，也存在堵塞问题(管道内的不干净介质)、不干净介质更易堵卡。 4）耐蚀 它包括耐冲蚀、汽蚀、腐蚀。主要涉及到材料的选用和阀的使用寿命问题，同时，涉及到经济性问题。 5）耐压与耐温 这涉及调节阀的公称压力、工作温度的选定。 常用材质的工作温度、工作压力与公称压力的关系见下表5－1。 6）重量与外观 小型化、轻型化、仪表化 7）十大类调节阀的功能优劣比较：详见1－1表。 1.2 综合经济效果确定阀型 1) 高可靠性。 2）使用寿命长。 3）维护方便，备品备件有来源。 4）产品价格适宜，性能价格较好。 1.3 调节阀型式的优选次序 ①全功能超轻型调节阀→②蝶阀→③套筒阀→④单座阀→⑤双座阀→⑥偏心旋转阀→⑦球阀→⑧角形阀→⑨三通阀→⑩隔膜阀。
2 执行机构的选择 2.1 执行机构选择的主要考虑因素 ①可靠性；②经济性；③动作平稳、足够的输出力；④重量外观；⑤结构简单、维护方便。 2.2电动执行机构与气动执行机构的选择比较 1）可靠性方面 2）驱动源 3）价格方面 4）推力和刚度 5）防火防爆 2.3 推荐意见 （1）在可能的情况下，建议选用进口电子式执行机构 （2）薄膜执行机构虽存在推力不够、刚度小、尺寸大的缺限，但其结构简单。 （3）活塞执行机构选择 3 材料的选择 材料的选择主要根据介质的温度、腐蚀性、汽蚀、冲蚀四方面决定。 3.1 根据介质的腐蚀性选择 1)金属耐蚀材料的选择5－2。 2）氟塑料成功地用在耐腐蚀阀上 3.2 耐磨损材质的选择 对汽蚀、冲蚀严重的阀；切断类硬密封调节阀，也必须保护密封面。 4 作用方式的选择 气开、气闭阀的选择主要从生产安全角度考虑。 5 弹簧范围的选择 5.1 “标准弹簧范围”错误说法应纠正 弹簧是气动调节阀的主要零件。弹簧范围是指一台阀在静态启动时的膜室压力到走完全行程时的膜室压力，字母用Pr 表示。如Pr 为20～100KPa ，表示这台阀静态启动时膜室压力是20KPa ，关闭时的膜室压力是100KPa 。常用的弹簧范围有20～100KPa 、20～60KPa 、60～100KPa 、60～180KPa 、40～200KPa …由于气动仪表的标准信号是20～100KPa ，因此传统的调节阀理论把与气动仪表标准信号一致的弹簧范围（20～100KPa ）定义成标准弹簧范围。调节阀厂家按20～100KPa 作为标准来出厂，这是十分错误的。 5.2 弹簧范围的选择 1) 阀的稳定性上选择 2) 从输出力上选择 3) 从综合性能上选定弹簧范围 4) 特殊情况弹簧范围的选择 6 流量特性的选择 6.1 调节阀理想流量特性 1）定义 调节阀的流量特性是指介质流过阀门的相对流量与相对开度的关系。数学表达式为： )(max L l F Q Q （5—1）
(完整版)调节阀试题
调节阀题库 判断 1.执行器除了能够控制压力.温度.流量外，还能够在装置的安全方面起着重要作用。（√） 2.执行器按照调节形式可分为调节型.切断型.调节切断型。（√） 3.当信号增加时调节阀的推杆向下动作的执行机构为反作用时。（×） 正确答案：执行机构为正作用时，当信号增加调节阀的推杆向下动作。 4.控制机构是执行器的调节部分，它直接与被测介质接触，调节流体的流量。（√） 5.阀门定位器和转换器的作用都是利用反馈的原理来改善执行器的性能，使执行器能调节器调节信号，实现准确定位。（×） 正确答案：阀门定们器的作用都是利用反馈的原理来改善执行器的性能，使执行器能调节器的调节信号，实现准确定位。 6.简单控制系统投运时调节阀投运有两种含义，一种是先人工操作旁路阀，然后过渡到调节 再手动到自动。另一种是直接操作调节阀的手动-自动。（√） 7.涡街流量计的安装遇有调节阀.半开阀门时，涡街流量计应安装在他们的下游。（×）正确答案：涡街流量计应装在他们的上游。 8.蝶阀对于流体方向没有要求。（√） 9.三通合流阀无论开度如何，出口流量不变。（√） 10.不论单芯阀，还是双芯阀，流体都是下进上出。（√） 11.同规格调节阀，在开度相同，其它条件相同的情况下，直流流量特性的对比数流量特性的通过量大。（√） 12.控制阀在检修后进行调校，首先应检查定位器安装位置或定位器反馈杆连接螺栓位置，保证零位置与定位器反馈杆处于水平。（×） 13. 调节阀应垂直、正立安装在水平管道上，DN > 50mm 的阀，应设有永久性支架。（√） 14.调节阀安装在节流装置前后均不影响流量测量准确度。(×) 15.直通单座阀调节阀适用于小口径.低压差.泄露量要求小的场合（√） 16.直通双座阀调节阀适用于大口径.高压差.泄露量要求不高的场合（√） 17.角形调节阀用于侧近底出时，容易发生震荡（×） 正确答案：角形调节阀用于侧近底出时，在小开度下容易发生震荡 18.调节阀的流量特性不能通过改变阀门定位器的反馈凸轮的几何形状来改变（×）
控制阀的分类及优缺点分析说明
控制阀的分类及优缺点分析说明控制阀有蝶阀、闸阀、球阀、安全阀、蒸汽疏水阀、截止阀等多种类型，每种类型的控制阀都有自己的优点与缺点，下面就将多种不同类型的控制阀进行详细分析。 蝶阀：蝶阀是用圆盘式启闭件往复回转90°左右来开启、关闭和调节流体通道的一种阀门。 优点： ①结构简单，体积小，重量轻，耗材省，别用于大口径阀门中; ②启闭迅速，流阻小; ③可用于带悬浮固体颗粒的介质，依据密封面的强度也可用于粉状和颗粒状介质。可适用于通风除尘管路的双向启闭及调节，广泛用于冶金、轻工、电力、石油化工系统的煤气管道及水道等。 缺点： ①流量调节范围不大，当开启达30%时，流量就达到近95%以上。
②由于蝶阀的结构和密封材料的限制，不宜用于高温、高压的管路系统中。一般工作温度在300℃以下，PN40以下。 ③密封性能相对于球阀、截止阀较差，故用于密封要求不是很高的地方。 闸阀：闸阀是指关闭件(闸板)沿通道轴线的垂直方向移动的阀门，在管路上主要作为切断介质用，即全开或全关使用。一般，闸阀不可作为调节流量使用。它可以适用低温压也可以适用于高温高压，并可根据阀门的不同材质。但闸阀一般不用于输送泥浆等介质的管路中。 优点： ①流体阻力小; ②启、闭所需力矩较小; ③可以使用在介质向两方向流动的环网管路上，也就是说介质的流向不受限制; ④全开时，密封面受工作介质的冲蚀比截止阀小; ⑤形体结构比较简单，制造工艺性较好; ⑥结构长度比较短。 缺点：
①外形尺寸和开启高度较大，所需安装的空间亦较大; ②在启闭过程中，密封面人相对摩擦，摩损较大，甚至要在高温时容易引起擦伤现象; ③一般闸阀都有两个密封面，给给加工、研磨和维修增加了一些困难; ④启闭时间长。 球阀：是由旋塞阀演变而来，它的启闭件是一个球体，利用球体绕阀杆的轴线旋转90°实现开启和关闭的目的。球阀在管道上主要用于切断、分配和改变介质流动方向，设计成V形开口的球阀还具有良好的流量调节功能。 优点： ①具有最低的流阻(实际为0); ②因在工作时不会卡住(在无润滑剂时)，故能可靠地应用于腐蚀性介质和低沸点液体中; ③在较大的压力和温度范围内，能实现完全密封; ④可实现快速启闭，某些结构的启闭时间仅为0.05~0.1s，以保证能用于试验台的自动化系统中。快速启闭阀门时，操作无冲击。
控制阀的设计分析
减温减压控制阀的设计分析 减温减压控制阀是1种在蒸汽系统既能减低温度、又能降低压力且具有调节性能的 自动控制阀。文中对减温减压控制阀设计中的关键技术进行分析，提出阀门各部分 的结构的优化设计方案和材质的选用。 减温减压控制阀是1种在蒸汽系统既能减低温度、又能降低压力且具有调节性能的自动控制阀。文中对减温减压控制阀设计中的关键技术进行分析，提出阀门各部分的结构的优化设计方案和材质的选用。 目前国内还没有针对减温减压控制阀进行更深入的研制和开发，而国内炼油化工企业对减温减压控制阀的需求量还很大。因减温减压控制阀的短缺且无替代产品，每年都需要花费大量外汇从国外进口这种减温减压控制阀。该产品的研制成功，将替代国外进口的产品，满足炼油化工企业的生产需要、节省大量投资。 由于减温减压控制阀使用工况条件比较恶劣，主要用于控制温度高、压差较大的调节。设计选择了输出力大的ZMSZ-4型多弹簧气动薄膜执行机构。即采用8组组合弹簧均匀地分布于膜头之内，这样采用较小的弹簧组替代较大的独立弹簧的方式，降低了加工成本，缩小了整体尺寸，使轴向长度缩短为原来普通结构的1/3左右，特别是减温减压控制阀采用这种结构后体积大大缩小，降低了安装难度，方便了工艺配管的设计。同时节约了材料，降低了制造难度，控制了制造成本，上海明精提高了产品零配件的通用程度。 1.2 阀内件 阀内件是减温减压控制阀的关键部件，它直接影响减温减压控制阀的流量特性。过去通常采用普通单座阀芯、阀座，但这种型式阀内件的可调比较小，使用压差较低。由于现场工作条件苛刻，经过几年冲刷，阀芯的流量特性发生了较大变化，控制阀的减温减压的工作特性逐渐变坏，就经常出现因汽、水分配不匀而产生打水锤现象，伴随着阀芯震动又出现了阀芯转动、卡滞的现象对生产造成较大影响。因此，对减温减压控制阀阀内件型式进行了研究和设计;针对阀芯所受的不平衡力，阀门可调比较小的具体情况，将阀内件设计成为笼式双座结构。提高减温减压控制阀工作稳定性，增大可调比，消除了噪音. 1.3 分流配水器的结构 分流器配水不均一直是困扰减温减压控制阀应用的难题。目前减温减压控制阀分流配水方式主要有2种顶部配水(阀芯中间)和底部配水结构。采用底部配水结构，在阀的底部配水，不将水直接注入在阀芯上使水不在阀芯上汽化，从而避免了阀芯震动的可能。上海明精为了提高注入与过热蒸汽的换热面积，将分流配水器设计成导流罩的形状，同时在上面开出导流槽，水从导流槽里的孔中喷出与被导向的过热蒸汽充分换热汽化。采用分流配水器的结构和阀内件笼式双座结构具有较为先进水平。 2 材料的性能分析 2.1 机械性能 对于阀门的密封面的硬度指标，最重要的是在高温下材料硬度的变化，高温下控制阀材质的硬度变化见图1。
石油化工用调节阀简介
本文由gerichard贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 石油化工用调节阀简介 （提纲） 工程建设公司（SEI）王为华2008 年5 月 石油化工用调节阀简介提纲目录 1. 调节阀工作原理......1 1.1 1.2 1.3 伯努利方程......1 介质流经调节阀时压力分布......1 调节阀的重要地位 (2) 2. 调节阀的阀芯特性......2 2.1 2.2 2.3 阀芯特性......2 调节围R ......3 调节阀的S 值 (3) 3. 调节阀流通能力……3 3.1 3.2 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 C 值与Cv 值的定义…… 3 液体（粘度（<20 厘沱）Cv 值计算......3 水蒸汽或其他蒸汽Cv 值计算......3 调节阀Cv 值与阀体口径关系表......4 调节阀的Cv 值围......5 调节阀的行程 (5) 调节阀的全行程时间......5 调节阀的阀体尺寸 (5) 4. 5. 6. 调节阀的执行机构选型......5 调节阀的关断差压（shutoff △P）......6 调节阀的结构形式......6 6.1 6.2 6.3 按阀体分......6 按执行机构分......6 角阀的流向 (6) 7. 调节阀的主要辅助装置......6 7.1 阀门定位器，选用原则 (6) 1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 8. 9. 手轮机构……6 行程开关……6 电磁阀（正常励磁式）……6 电磁阀的联接…… 7 气缸式切断阀与四通电磁阀的联接......7 调节切断阀与电气阀门定位器及电磁阀的联接......7 对重要工况采用冗余电磁阀的联接方案 (7) 调节阀的密封填料函（参见API608 规）......7 调节阀的噪音（应符合IEC60534－8 标准）......7 9.1 9.2 9.3 噪音来源......7 应≤85dB（在距阀1 米处）......7 降噪措施 (7) 10. 调节阀阀体材质的选择......7 10.1 10.2 10.3 阀体、阀盖材质的选择......7 阀芯材质的选择......8 软阀座材质的选择 (9) 11. 调节阀的泄漏等级划分......9 11.1 11.2 11.4 相关标准......9 调节阀的泄漏量表......10 调节阀的额定容量计算 (12) 12. 关于闪蒸、空化及气蚀□□......13 12.1 12.2 12.3 闪蒸（Flashing）......13 空化（Cavitation）......13 气蚀（Cavitation） (13) 13. 14. 15. 16. 调节阀供气管路的尺寸......14 对调节阀电气部件的要求......14 调节阀，检验与测试（Inspection Testing）......14 加氢装置用高压调节阀简介 (15)
调节阀阀芯结构形式
阀内件 ①ATS、APS抛物线阀芯 金属阀座结合可快速更换阀芯，有较强的抗杂质破坏能力和抗空气腐蚀能力，由于它的结构对称性，所以，生产加工容易快捷。 ②ATS抛物线阀芯（软密封） 软阀座与快速可更换阀内件结合，PTFE软密封（两面均可使用）由O型弹性圈支承并受到金属挡圈的保护。阀芯对阀座的部分力由金属挡圈承担而直接传到阀座的金属部分，排除PTFE密封圈过载的情况产生。 ③AGT、AGP抛物线阀芯（下导向） 此类阀的特点是金属阀座、阀芯易换且带有双导向。这种双导向结构在全行程上起到了稳定阀芯及阀杆的作用，因此它被推荐用于高压差的工况下。下导向处在阀座的正下方且易换。
④ACB、APC多孔笼式阀内件 金属阀座与快速可更换阀内件相结合，尤其在高压差时对液体和可压缩流体的处理效果更明显。液体流动由于气蚀作用而引起腐蚀，从阀内件孔引出的液流被分成多个气蚀液喷射流，在笼中心，喷射流撞击，蒸汽泡破碎，在这里，它们对阀内件不会造成任何损伤，噪音标准也相应降低（5~10db）。 ⑤ASB、APB平衡式阀内件 平衡式调节阀所需的执行器推力比普通非平衡是调节阀小得多，因而更适合大压差的场合。按平衡密封件的形式分为： ◆?金属活塞环密封 ◆?星型密封圈+聚四氟乙烯挡圈 ◆?纯石墨密封圈
⑥ANS、APP低噪音套筒 金属阀座结合快速更换阀芯与低噪音笼子，有较强的抗噪音能力和抗气蚀能力，由于它的结构对称，生产加工容易快捷。 ⑦ACS可更换耐磨阀芯 阀芯采用优良的耐磨材料1.4112（硬度大于58RC）以及用于及特殊工况的硬质合金，特制陶瓷（硬度可达到2000/1600HVI）。
控制阀细节分析之8_控制阀模块化设计
控制阀细节分析之八——控制阀模块化设计 李宝华 摘要：模块化设计是先进制造技术的现代设计方法，对控制阀产品进行模块化设计是发展趋势。从系统论出发，一个好产品首先要全系统通盘考虑，有一个响应全局的结构；再由系统结构决定部件功能；细节决定功能的完善与缺陷。在决定系统结构后，在结构没有问题的前提下，细节决定成败。本文试对控制阀模块化设计以及部分厂家的模块化控制阀产品进行探讨和细节分析 关键词：模块化设计；控制阀系统结构；细节优化；分析 引言 控制阀（Control valve，国标GB/T 17213.1-1998定义为控制阀，国内旧称调节阀）是终端控制元件，决定着过程控制是否及时有效，在整个控制回路中较为重要但又是长期以来技术比较薄弱的环节。 国内外控制阀的生产厂家众多，造成控制阀品种多、规格多、参数多，质量参差不齐。相比之下，国产控制阀更显弱势，原有的产品设计理念和制造模式使其与国外控制阀厂家的技术差距加大，产品质量更存有较多问题，需要努力和改进的地方很多。 不同厂家的同类型控制阀的设计差异、技术特点和应用情况如何？产品设计理念向何方转变？都是大家关注的问题。针对大多数厂家都能生产的直通单座控制阀，本文试对控制阀模块化设计以及部分厂家的模块化控制阀产品进行探讨和细节分析。 模块化设计 模块化设计（Modular Design缩写MD）是先进制造技术的现代设计方法，也是上世纪九十年代初国际上迅速发展的快速设计技术（Rapid Design Technology缩写RDT）中的重要组成，面对整个产品系统的标准化、组合化设计。 模块化设计是对一定范围内的不同功能或相同功能而不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，并通过对模块的选择和组合构成不同产品的设计方法。分散的相对独立的模块遵守共同的明确规则，以保证这些模块能够组合成一个完整的系统，并能够随时加入新的模块增加系统功能。动态的模块化设计创造了选择权，缩短了产品生产周期，事后竞争性再集中大大增强了产品的灵活性和竞争力。从产品的集中设计到模块化分散设计是一种创新，是工业产品的发展趋势。 从系统论出发，一个好产品首先要全系统通盘考虑，有一个响应全局的结构；再由系统结构决定部件功能。细节决定功能的完善与缺陷。在决定系统结构后，在结构没有问题的前提下，细节决定成败。模块化设计就是系统结构优先、部件功能优化、模块动态组合，用现代设计技术实现包括控制阀在内的工业产品先进制造的成功之路。 控制阀模块化设计 控制回路中向来薄弱的是终端控制元件（控制阀、执行机构），源自OREDA的回路故障分析，终端控制元件的故障率占了全部故障的50％。传统的控制阀产品性能落后、功能单一、维修不便，在技术上急待改进和创新，发展的方向应是控制阀模块化设计以及数字化应用。 控制阀模块化设计也是遵守从系统结构入手，将整个控制阀系列产品按照功能切分成有限多的通用模块（不变部分）和专用模块（变化部分），各模块独立开发并要求具有更多更好的性能，优化设计并尽可能多地在不同口径的阀门中采用相同的零部件，基于大部分部件确定使用通用模块、少部分按用户技术条件选择专用模块，从而快速响应市场，组合成满足需求的控制阀产品。 模块化设计的控制阀以其全新的系统结构、优化的模块部件、简便的计算与选型、高安全性和可靠性，以及产品紧凑坚固、号型齐全多样、部件通用可换、易于维护检修，使控制阀整体功能和性能明显提升。有统计资料显示，采用模块化设计的控制阀与传统设计的控制阀相比，其零部件数量可减少25%，成本可降低20%，可组成的品种规格可增加40%之多。对最终用户来说，会更有利于设备管理和运行维护，并能大幅度减少备件库存数量。对制造厂而言，工装模具数量将明显减少，中间产品数量和库存也将大大减少，响应市场更快。 对控制阀实施模块化设计较早出现在欧洲的控制阀厂家及其产品系列，在上世纪八、九十年代，德国SAMSON公司有模块化的紧凑型240/250/280系列控制阀、德国ARCA公司有模块化的ECOTROL 控制阀。而全球生产控制阀历史最久的美国FISHER公司（属EMERSON集团）一直坚守传统的设计、推崇原有的E家族系列控制阀，最终也在2004年推出模块化GX型控制阀。中国的控制阀制造厂也开
自立式调节阀工作原理
自立式调节阀工作原理 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
一、阀前控制原理 自立式阀前压力控制（k），其初始阀芯的位置是在关闭状态。 当阀前压力P1通过阀芯、阀座的节流后变为发后压力P2，通过P1管线输入上膜室作用在膜片上，其作用力与弹簧的反作用力相平衡时阀芯位置决定了阀的开度，从而控制阀前压力。 当阀前压力P1增加时，P1作用在膜片上的作用力也随之增加。此时，膜片上的作用力大于设定弹簧的反作用力，使阀芯向离开阀座方向移动，导致阀的开度变大，流阻变小，P1向阀后泄压，直到膜片上的作用力与弹簧反作用力相平衡为止，从而使P1降为设定值。同理，当阀前压力P1降低时动作方向相反。 自立式阀前压力控制通常情况下是关闭状态，当阀前压力大于设定的压力时，自立式调节阀阀芯开启，起到调压泄压的作用。区别于安全阀的地方时，安全阀为全开，自立式调节阀通过阀前（后）压力控制阀的开度。 二、阀后控制原理 自立式阀后压力控制（B），其初始阀芯的位置在开启状态。 当阀前压力P1通过阀芯、阀座的节流后变为发后压力P2，通过P2管线输入上膜室作用在膜片上，其作用力与弹簧的反作用力相平衡时阀芯位置决定了阀的开度，从而控制阀后压力。 当阀后压力P2增加时，P2作用在膜片上的作用力也随之增加。此时，膜片上的作用力大于设定弹簧的反作用力，使阀芯向阀座方向移动，导致阀的开度变小，流阻变大，P2降低，直到膜片上的作用力与弹簧反作用力相平衡为止，从而使P2降为设定值。同理，当阀前压力P2降低时动作方向相反。
调节阀选型
第1章 调节阀概述 §1.1调节阀的工作原理 调节阀是按照控制信号的的方向和大小，通过改变阀芯行程来改变阀的阻力系数，达到调节流量的目的。了解解调节阀的工作原理，要从伯努利方程开始。 §1.1.1伯努利方程式 在流体力学中，流体的压力通常用高度来表示，人们把它叫做压头或水头。流体因有压力而具有的压头叫做静压头，它的大小等于液柱的压力，用公式表示就是 静压头= ρg p 式中 p ---流体的压力 ρ---流体的密度 g---重力加速度 流体在流动时因流速而造成的压头叫做速度压头，用公式表示就是： 速度压头=g w 22 式中 w ----流体的流速 几何压头、静压头和速度压头的总和就是流体的总压头，用公式表示就是： 总压头=h+ ρg p + g w 22 (1-1) 如果流过管道的流体是理想流体，就是说流体流过管道和阀门时没有能量损 失，根据能量守恒定律，流体的总压头始终是相等的，用公式表示就是 h 1+ ρg 1p + g w 22 1= h 2+ ρg 2p + g w 22 2 (1-2) 这个公式就叫做伯努利方程式，用文字表示就是：当理想流体作稳定流动时， 管道上任一断面的总压头不变，如图1所示。 对于实际流体，由于内摩擦力（总是与运动方向相反）的存在，流体在流过管道和阀门时，总是有机械能转化为热能，使机械能量不守恒，因而实际流体的伯努利方程式为: h 1+ ρg 1p + g w 22 1= h 2+ ρg 2p + g w 22 2+h r (1-3)
与图1相对应，实际流体的总压头示意如图2所示。 对于图2所示的水平管道，如果各处的断面是相同的，即h 1=h 2, w 1=w 2,则 h r = g p p ρ2 1- (1-4) 压头损失h r 也可以用下式来表示： h r =g w i 22 ∑ξ (1-5) 就有 ρ ξ ) (21 21p p w i -= ∑ ρ ξ ) (221p p F Fw Q i -= =∑ (1-6) 式中 ∑i ξ ---管道各处阻力系数之总和，通常ξ i 由实验确定 F ---管道的截面积 这就是实际流体的流量方程式。 §1.1.2调节阀的节流原理
控制阀细节分析之6_气动薄膜执行机构
控制阀细节分析之六—气动薄膜执行机构 李宝华 摘要：控制阀主要由执行机构和阀两大部分以及相关附件组成。执行机构用于力或力矩转换和位移转 换；阀用于将位移转换为阀芯与阀座间的流通截面积变化。最常用的执行机构是气动薄膜执行器，其结构简单、动作可靠、维护方便、价格较低。 关键词：控制阀；气动薄膜执行机构；力平衡关系；结构；技术分析 引言 控制阀是工业过程应用最多的终端控制元件，常常决定着过程控制是否及时有效，是控制回路中较为重要的环节。控制阀主要由执行机构和阀两大部分以及相关附件组成。执行机构用于力或力矩转换和位移转换；阀用于将位移转换为阀芯与阀座间的流通截面积变化。 有数据表明控制阀是一个薄弱环节，控制阀故障在控制回路故障总数中有超过50％的频次。在工业生产过程对控制要求及安全性不断提高的情况下，控制阀的必要性、重要性以及较高的故障频次已引起业内注意。 国内外的控制阀生产厂家众多，造成控制阀品种多、规格多、参数多，且质量参差不齐。不同厂家在同类型控制阀的设计差异及其技术特点和应用情况如何？应是大家关注的问题。针对目前用量最大、多数厂家都在生产的控制阀的气动薄膜执行机构，在技术上试进行一些细节分析。 执行机构 现行国标GB/T17213.1-1998《工业过程控制阀 第1部分：控制阀术语和总则》（等效IEC 60534-1：1987）对执行机构（Actuator ）的定义是：将信号转换成相应的运动，改变控制阀内部调节机构（截流件）位置的装置或机构。该信号或者驱动力可以是气动、电动、液动或它们的任何一种组合。 控制阀的阀门型式多种多样，每一种型式都对其驱动装置（执行机构）有不同的要求，执行机构的通用型式有： ? 气动薄膜执行机构 ? 气缸（活塞）式执行机构 ? 电动执行机构 ? 电-液执行机构 ? 手动执行机构 ? 伺服执行机构 其中气动薄膜执行机构以其结构简单、动作可靠、维护方便、价格较低，是直行程控制阀最常用的执行机构。它分为正作用与反作用动作形式以及单弹簧与多弹簧设计结构，如图1、2所示。 气动信号压力引入膜室内，当气压增加将膜片向下推并使执行机构推杆伸出（向下位移）称为正作用执行机构（德国制造厂称之为“Actuator stem retracts （FE ）/执行机构推杆缩回（故障开即气关）”）；反之，当气压增加把膜片向上推并使执行机构推杆缩回（向上位移）称为反作用执行机构（德国制造厂称之为“Actuator stem extends （FA ）/执行机构推杆伸出（故障关即气开）”）。正、反作用的气动薄膜执行机构结构、部件基本相同，都是由上下膜盖、橡胶薄膜膜片、推杆、弹簧及托板等组成，还可 图 1 多弹簧气动薄膜执行机构正作用 反作用信号 图2 单弹簧气动薄膜执行机构膜室盖 膜片托板 执行器弹簧 执行器推杆 弹簧座 弹簧调整 杆连接器 支架 行程指示盘 行程刻度 膜片 反作用正作用信号 信号
软水器控制阀详细讲解
目录 一、产品概述 2 3 二、工作流程图 5 三、设备的系统说明 6 四、设备的安装和运行 五、设备安装示意图7 8 六、流量型控制器调试步骤 9 七、时间型控制器调试步骤 八、故障排除11 产品概述
FLECK全自动控制器以闻名于世的FLECK公司软化水技术为基础，它是将软水器的运行及再生的每一个步骤实现全自动控制，并采用时间、流量或感应器等方式来启动再生。 调整FLECK系列全自动软水器采用时间同步电机控制全部的工作程序，在7天或12天范围内根据需要设定还原周期，二十四小时内任意选择还原时间，并可以对还原过程进行调整。 富来流量型全自动软水器采用流量控制全部工作程序，设备可连续（或间断）供水。再生—由流量控制器自动启动再生装置，可根据需要自行设定再生程序。由于FLECK系列全自动软水设备控制系统技术成熟、操作简便、采用了无铅黄铜阀体完全符合食品卫生要求，配以聚四氟乙烯（Teflon）涂层活塞减小了阻力，延长了使用寿命，运行可靠。 FLECK系列全自动阀门应用于工业锅炉、热交换器、大型中央空调、宾馆饭店、食品工业、洗衣印染、医疗卫生等行业，该产品具有自动化程度高、交换容量大、结构紧凑、能耗低、省人工、无需日常保养等特点。 进口压力：0.2Mpa—0.6Mpa 工作温度：2℃--50℃ 出水硬度：≤0.03 mmoI/L 使用电源：220V/50Hz AC 布置形式：单罐或多罐并联 再生方式：顺流再生或逆流再生 操作程序：自动程序控制 使用树脂：001×7强酸性阳离子交换树脂 我公司将为用户提供完善的技术服务。 工、3150、2900、3900、MODEL2510、27502850 程图作流 2、反洗状态 1、工作状态 硬水进入控制阀后经过：控制阀硬水经过控制阀进入树脂罐，经树脂通过底部的布中心升降管向下层处理的水通过底步的布水器，进入最后经过树脂层向上水器沿着中心升降管向上，再通过控制阀通过控制阀排水口排出流出。 、再生状态3 4、慢速清洗状态
调节阀的组成及作用
调节阀的组成及作用 一：调节阀的组成与分类 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。调节阀一般由执行机构和阀门组成。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，即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，另外，按其功能和特性分，还有电磁阀、电子式、智能式、现场总线型调节阀等。调节阀的产品类型很多，结构也多种多样，而且还在不断更新和变化。一般来说阀是通用的，既可以与气动执行机构匹配，也可以与电动执行机构或其他执行机构匹配。 二：调节阀的作用方式选择 调节阀的作用方式只是在选用气动执行机构时才有，其作用方式通过执行机构正反作用和阀门的正反作用组合形成。组合形式有4种即正正(气关型)、正反(气开型)、反正(气开型)、反反(气关型)，通过这四种组合形成的调节阀作用方式有气开和气关两种。对于调节阀作用方式的选择，主要从三方面考虑：a)工艺生产安全；b)介质的特性；c)保证产品质量，经济损失最小。 三：调节阀流，特性的选择 调节阀的流量特性是指介质流过阀门的相对流量与位移(阀门的相对开度)间的关系，理想流量特性主要有直线、等百分比(对数)、抛物线和快开等4种，特性曲线和阀芯形状如图1和图2所示。常用的理想流量特性只有直线、等百分比(对数)、快开三种。抛物线流量特性介于直线和等百分比之间，一般可用等百分比特性来代替，
而快开特性主要用于二位调节及程序控制中，因此调节阀特性的选择实际上是直线和等百分比流量特性的选择。 调节阀流量特性的选择可以通过理论计算，但所用的方法和方程都很复杂。目前多采用经验准则，具体从下几方面考虑：①从调节系统的调节质量分析并选择； ②从工艺配管情况考虑；③从负荷变化情况分析。 选择好调节阀的流量特性，就可以根据其流量特性确定阀门阀芯的形状和结构，但对于像隔膜阀、蝶阀等，由于它们的结构特点，不可能用改变阀芯的曲面形状来达到所需要的流量特性，这时，可通过改变所配阀门定位器的反馈凸轮外形来实现。
调节阀设计
调节阀设计计算选型导则（一） 标题：调节阀设计计算选型导则（一） 1 前言 调节阀是生产过程自动化系统中最常见的一种执行器，一般的自动控制系统是由对象、检测仪表、控制器、执型器等所组成。调节阀直接与流体接触，控制流体的压力或流量。人们常把测量仪表称之为生产过程自动化的“眼睛”；把控制器称之为“大脑”；把执行器称之为“手脚”。自动控制系统一切先进的控制理论，巧秒的控制思想，复杂的控制策略都是通过执行器对被控对象进行作用的。正确选取调节阀的结构型式、流量特性、流通能力；正确选取执行机构的输出力矩或推力与行程；对于自动控制系统的稳定性、经济合理性起着十分重要的作用。如果计算错误，选择不当，将直接影响控制系统的性能，甚至无法实现自动控制。控制系统中因为调节阀选取不当，使得自动控制系统产生震荡不能正常运行的事例很多很多。因此，在自动控制系统的设计过程中，调节阀的设计选型计算是必须认真考虑、将设计的重要环节。 正确选取符合某一具体的控制系统要求的调节阀，必须掌握流体力学的基本理论。充分了解各种类型阀的结构型式及其特性，深入了解控制对象和控制系统组成的特征。选取调节阀的重点是阀径选择，而阀径选择在于流通能力的计算。流通能力计算公式已经比较成熟，而且可借助于计算机，然而各种参数的选取很有学问，最后的拍板定案更需要深思熟虑。 2 调节阀的结构型式及其选择 常用的调节阀有座式阀和蝶阀两类。随着生产技术的发展，调节阀结构型式越来越多，以适应不同工艺流程，不同工艺介质的特殊要求。按照调节阀结构型式的不同，逐步发展产生了单座阀、双座阀、角型阀、套筒阀（笼型阀）、三通分流阀、三通合流阀、隔膜阀、波纹管阀、O型球阀、V型球阀、偏心旋转阀（凸轮绕曲阀）、普通蝶阀、多偏心蝶阀等等。 如何选择调节阀的结构型式？主要是根据工艺参数（温度、压力、流量），介质性质（粘度、腐蚀性、毒性、杂质状况），以及调节系统的要求（可调比、噪音、泄漏量）综合考虑来确定。一般情况下，应首选普通单、双座调节阀和套筒阀，因为此类阀结构简单，阀芯形状易于加工，比较经济。如果此类阀不能满足工艺的综合要求，可根据具体的特殊要求选择相应结构型式的调节阀。现将各种型式常用调节阀的特点及适用场合介绍如： （1）单座阀（VP，JP）：泄漏量小（额定Kv值的0.01%）允许压差小，JP型阀并且有体积小、重量轻等特点，适用于一般流体，压差小、要求泄漏量小的场合。 （2）双座阀（VN）：不平衡力小，允许压差大，流量系数大，泄漏量大（额定K值的0.1%），适用于要求流通能力大、压差大，对泄漏量要求不严格的场合。 （3）套简阀（VM.JM）：稳定性好、允许压差大，容易更换、维修阀内部件，通用性强，更换套筒阀即可改变流通能力和流量特性，适用于压差大要求工作平稳、噪音低的场合。 （4）角型阀（VS）：流路简单，便于自洁和清洗，受高速流体冲蚀较小，适用于高粘度，含颗粒等物质及闪蒸、汽蚀的介质；特别适用于直角连接的场合。 （5）偏心旋转阀（VZ）：体积小，密封性好，泄漏量小，流通能力大，可调比宽R=100，允许
压力调节阀工作原理
工作原理 1、自力式压力调节阀工作原理（阀后压力控制）（如图1） 工作介质的阀前压力P1经过阀芯、阀座后的节流后，变为阀后压力P2。P2经过控制管线输入到执行器的下膜室内作用在顶盘上，产生的作用力与弹簧的反作用力相平衡，决定了阀芯、阀座的相对位置，控制阀后压力。当阀后压力P2增加时，P2作用在顶盘上的作用力也随之增加。此时，顶盘的作用力大于弹簧的反作用力，使阀芯关向阀座的位置，直到顶盘的作用力与弹簧的反作用力相平衡为止。这时，阀芯与阀座的流通面积减少，流阻变大，从而使P2降为设定值。同理，当阀后压力P2降低时，作用方向与上述相反，这就是自力式（阀后）压力调节阀的工作原理。 2、自力式压力调节阀工作原理（阀前压力控制）（如图2） 工作介质的阀前压力P1经过阀芯、阀座后的节流后，变为阀后压力P2。同时P 1经过控制管线输入到执行器的上膜室内作用在顶盘上，产生的作用力与弹簧的反作用力相平衡，决定了阀芯、阀座的相对位置，控制阀前压力。当阀后压力P
1增加时，P1作用在顶盘上的作用力也随之增加。此时，顶盘的作用力大于弹簧的反作用力，使阀芯向离开阀座的方向移动，直到顶盘的作用力与弹簧的反作用力相平衡为止。这时，阀芯与阀座的流通面积减大，流阻变小，从而使P1降为设定值。同理，当阀后压力P1降低时，作用方向与上述相反，这就是自力式（阀前）压力调节阀的工作原理。 3、自力式温度调节阀工作原理（加热型）（如图3） 温度调节阀是根据液体的不可压缩和热胀冷缩原理进行工作的。 加热用自力式温度调节阀，当被控对象温度低于设定温度时，温包内液体收缩，作用在执行器推杆上的力减小，阀芯部件在弹簧力的作用下使阀门打开，增加蒸汽和热油等加热介质的流量，使被控对象温度上升，直到被控对象温度到了设定值时，阀关闭，阀关闭后，被控对象温度下降，阀又打开，加热介质又进入热交换器，又使温度上升，这样使被控对象温度为恒定值。阀开度大小与被控对象实际温度和设定温度的差值有关。
控制阀细节分析之11_控制阀空化及损害的评估方法
控制阀细节分析之十一——控制阀空化及损害的评估方法 李宝华 引言 控制阀（Control valve ）是终端执行元件，决定着过程控制是否及时有效。在流程工业认识到过程强化、功能安全、控制有效、降低成本的时候，作为控制回路的终端执行元件的控制阀凸显其重要性，也暴露出控制阀长期以来技术比较薄弱的一面，已引起业内注意。 控制阀的生产厂家众多，造成控制阀品种多、规格多、参数多，质量参差不齐，应对苛刻工况更有很大差异，尤其表现在液体流体应用时所发生的空化及气蚀损害以及如何进行评估和防治方面。空化及气蚀损害会对阀内件和阀体及阀后管件造成很大破坏，严重影响控制阀的工作性能和使用寿命以及加剧噪声、振动，构成安全隐患，了解和防止空化气蚀发生是控制阀应用中必须注重的问题。面对这个重点，笔者力求了解，但所能看到和搜集到的国内外有关控制阀空化及评估的论述很有限，业内对此问题的叙述也有不同，同时也注意到ISA 和IEC 的标准对评估空化及损害提出有各自的西格玛方法和压差比方法。国家标准GB/T 17213.16-2005（等同IEC 60534-8-4：1994）也没有及时修订到汲取有最新研究成果的新版标准IEC 60534-8-4：2005。 本文试对评估控制阀液体流体空化及损害的做一些探讨，以期引起对此问题的关注。 控制阀液体流体的空化 控制阀是流体管路中的节流装置，是最终执行元件。在控制系统的指令下，控制阀不断改变阀内节流部件的流通截面积，形成可调节的缩流，使流体量发生变化，进而达到回路控制目的。控制阀应用中的流体主要是液体和气体。 对于液体流体，由工程热力学得知，一定的温度对应一定的饱和压力（压强）即饱和蒸汽压p v 。如果保持该液体温度不变，降低液体的压力，当降低到温度对应下的饱和蒸汽压p v 时，液体就会汽化；若压力不变，提高液体温度，当温度升高到等于或高于该压力对应的饱和温度时，液体也会汽化。 在（不可压缩的）液体流体通过控制阀阀芯阀座节流时，缩流截面处的流速加快，而静压会降低，当该区域的压力降低到等于或低于流体温度对应下的饱和蒸汽压p v 时，部分液体就会汽化，这时有相当数量的蒸汽及溶解在液体中的气体逸出，形成许多蒸汽与气体混合的小汽泡。当流体流出缩流区域，静压得以部分恢复，若恢复到该饱和蒸汽压p v 或高于p v 时，汽泡在饱和蒸汽压以上压力的作用下将迅速凝结而破裂。汽泡破裂的瞬间，在汽泡原来占有的空间就形成具有高真空的空穴，周围液体在高压差的作用下，以极高的速度流向空穴，形成有冲击力的微喷射流和压力波，由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结，因此在冲击力的作用下又分成小汽泡，再被高压力的流体压缩、凝结、破裂，如此形成多次反复。这种汽泡产生和破裂的全过程称为空化（cavitation ）。如果这些汽泡在阀内流路阀内件表面处凝结、破裂，就会对材料表面产生高频冲击，所形成的冲击力可高达几百甚至上千牛顿（冲击的压强可高达几千兆帕），冲击频率可达几万赫兹，从而使材料产生疲劳导致机械剥蚀的损害。同时，从液体中逸出的活性气体（如氧气）借助汽泡凝结时放出的热量，也会对金属材料产生 图1 流体流经控制阀时的压力变化 -不同饱和蒸汽压情况 -Pvc 为缩流处压力 闪蒸 空化 无闪蒸和空化P VC P 1 -P V P 1 -P V （a）汽泡进入高压力区域破裂 （b）靠近硬表面时汽泡破裂 （c）依附硬表面的半球状汽泡破裂 图2 汽泡破裂示意图 （d）微喷射流（e）压力波 波中心 波方向