单座调节阀培训

气动调节阀---单座调节阀培训内容简介概述1调节阀结构和组成2调试准备3故障处理4本课件，如有下载，请大家注意：1、课件内部有不在画面中央的图片为按钮链接，为设计布局。2、第5，11,13,17,37页中有按钮设置和超级链接设置，请自行使用。概述调节阀又称控制阀，广泛应用于石油、化工等工业生产领域，是生产过程中实现自动控制、自动调节的重要设备。调节阀可以连续和精确地调节流量，在生产中，常用来调节流体的压力、温度、流量、液位等参数，以满足生产工艺流程需要。调节阀由执行机构和阀体组成。执行机构起推动作用，而阀体与介质直接接触，在执行机构的驱动下，改变阀芯与阀座间的流通面积，从而达到调节流量的作用。执行机构作为调节阀的动力部分，有着十分重要的作用，其性能的好坏直接影响着阀门调节性能。按其使用的动力可以分为气动、电动和液动三大类。概述气动执行机构以洁净压缩空气或氮气为动力，通过推动薄膜或活塞的移动来驱动阀体运动，控制阀门开度以达到控制目的，具有结构简单、性能稳定、维护方便和动作可靠、调节灵敏等特点，因此应用广泛。电动执行机构（图1）以电力驱动的电动机为动力，接收标准电信号来控制阀门。（一体化执行机构）具有结构简单、维护方便，多应用在二位式阀门（碱楼）。不太适合用在一些需要快速反应或调节频繁的的阀门上（电解透平）。液动执行机构以高压抗燃油（或水）为动力，推动活塞运动来控制阀门，可以产生很大的推力。常应用在大口径或高压力管道上。缺点是装置体积大，控制复杂，需要一套供油装置（油站）来配合工作。图1概述气动调节阀主要由气动执行机构、阀体、附件三部分组成。执行机构以洁净压缩空气或氮气为动力，接收4~20毫安电信号，驱动阀体运动，改变阀芯与阀座间的流通面积，从而达到调节流量的作用。为了生产安全运行，一些重要的阀门设计有电磁阀、保位阀、快速泄压阀等附件，确保调节阀在失电、失信号或失气情况下实现快开（关）或保位功能（三断自锁保护功能），满足工艺系统安全运行的要求。概述气动执行机构分类：按气缸结构：薄膜式活塞式按阀杆移动方式：直行程、角行程按作用方式：单作用双作用按气动失效模式分：失气开－气关失气关－气开返回概述气动执行机构分类：按气缸结构：薄膜式活塞式概述概述气动执行机构分类：按作用方式：单作用（执行部分数量）双作用概述单作用概述双作用概述气动执行机构分类：按气动失效模式分：失气开--气关阀失气关－气开阀执行机构主要组成部件:隔膜或活塞隔膜/活塞是执行机构的承压部件，它的作用是在执行机构内部构成一个密闭的压力腔室，给阀杆一个驱动力，从而驱动阀杆能向上或者向下运动。弹簧弹簧力也是阀门的驱动力，在失去压缩空气时，是靠弹簧力来开/关阀门的。在通入压缩空气时，气压压缩或拉伸弹簧,克服弹簧力来开/关阀门。手轮手轮机构是与调节阀配套使用的附属装置。气动杆连轴器气动薄膜阀动作示意薄膜，单作用，直行程，气关阀返回阀体基本结构阀体主要组成部件有：阀体填料阀座阀芯阀盖阀杆阀体基本结构直通单座阀体主要部件：阀体填料阀座阀芯阀盖阀杆返回附件主要附件电磁阀－根据系统逻辑保护关系控制阀门动作（本厂电解有部分带）空气过滤减压阀－保证供气气压，净化来自空气压缩机的气源阀门定位器－改善调节阀的静态和动态特性流量放大器－增大进入阀门隔膜气腔的气流量气动保位阀－保证重要阀门在气源突然中断时能够实现对调节阀行程的自锁快速泄压阀－使阀门在失气后快速回到安全位置限位开关－显示阀门到达全开全关状态（聚醚有部分阀门带）概述控制阀的三断保护控制阀的三断保护指：断气源保护、断电源保护、断信号源保护。是满足工艺系统安全运行的重要保障。与电磁阀、保位阀、快速泄压阀等附件组合使用。控制阀应用示意图（如下图）控制阀应用示意图返回定位器阀门定位器是气动调节阀的核心部件，起阀门定位作用。它将阀杆位移信号作为反馈测量信号,以DCS或控制器输出作为设定信号，进行比较，当两者有偏差时，定位器输出控制信号到执行机构，驱使执行机构动作，建立阀杆位移与控制器输出信号之间的一一对应关系。因此，阀门定位器是以阀杆位移为测量信号，以控制器输出为设定信号的反馈控制系统。定位器按其结构形式和工作原理可以分成气定位器、电－气阀门定位器和智能式阀门定位器。气定位器的输入信号是标准气信号，例如，20~100kPa气信号，其输出信号也是标准的气信号。电气阀门定位器的输入信号是标准电流或电压信号，例如，4~20mA电流定位器信号或1~5V电压信号等，在电气阀门定位器内部将电信号转换为电磁力，然后输出气信号驱动控制阀。智能电气阀门定位器带CPU，可处理有关智能运算，它将DCS输出的电流信号转换成驱动调节阀的气信号，根据调节阀工作时阀杆摩擦力，抵消介质压力波动而产生的不平衡力，使阀门开度对应于DCS输出的电流信号。并且可以进行智能组态设置相应的参数，达到改善控制阀性能的目的。定位器工作原理如下：以薄膜式执行机构配套使用的定位器为例简述气定位器工作原理(如下图):定位器凸轮式气定位器工作原理定位器气定位器是按力平衡原理工作的.当进入波纹管的信号压力增加时,杠杆2绕支点转动,使杠杆末端挡板靠近喷嘴,使喷嘴节流、背压,这样使得工作气源经气动放大器后进入执行机构薄膜压力增加，推动连杆并带动平板一起向下移动，也使得摆杆向下压，偏心凸轮随之逆时针转动，推动滚轮使杠杆1向左运动，将反馈弹簧拉伸，当弹簧对杠杆2的拉力和信号压力作用在波纹管上的力达到平衡时，执行机构达到平衡，此时一定的信号压力就对应一定的阀门位置。定位器电-气式定位器：是在气定位器的基础上将电气转换元件集成到定位器上，将电信号转换为电磁力，然后输出气信号驱动控制阀，方便了控制。与气动定位器相比，用户只需要给标准的信号即可（一般是4~20mA电流信号）。快速泄压阀工作原理：当信号气压正常供气的时候,泄压側被膜片紧紧盖住,气压能源源不断地通向气动头;当信号气压为零时,气动头内的气压反向顶开隔膜由多孔出口快速泄掉。使阀门在失气后快速回到安全位置（见下图）。快速泄压阀减压阀减压阀工作原理压缩空气由输入端进入压力室，经过滤网过滤后通过阀芯进入输出腔室。输出腔室有一小孔与弹簧腔室相连，使输出气压直接作用于弹簧膜片上，当输出气压大于膜片上弹簧压力时，膜片向上移动，带动阀芯向上移动，输入气源被阀芯隔断，输出腔室内的压缩空气通过膜片和阀芯顶部之间间隙进入排空腔室由放气孔排出，使输出压力减小。当输出气压小于膜片上弹簧压力时，膜片向下移动，输入气源通过阀芯和阀座之间间隙进入输出腔室，使输出腔室内的压力上升。只有当输出压力与弹簧压力一致时，阀芯和阀座间隙固定，输出压力稳定。因此只要调整减压阀顶部的调节螺丝，就控制输出压力。（见下图）减压阀气动保位阀气动保位阀是阀位保护装置。当阀门气源中断，或气源供给发生故障时，气动保位阀能够自动切断调节器与调节阀气室，或定位器输出与调节阀气室之间的通道，使调节阀的阀位保持原来的控制位置，避免调节阀因失气导致阀门开度突变对自动调节系统产生的扰动，保证调节回路中工艺参数不变。这样介质的被调作用不中断，故障消除后，气动保位阀立刻恢复正常位置。阀门流量系数流量系数即：C值（欧美标准称为Cv值，国际标准称为：KV值）是阀门、调节阀等工业阀门的重要工艺参数和技术指标。Cv的定义为：当调节阀全开，阀两端压差ΔP为1磅/英寸²;，介质为60℉清水时每分钟流经调节阀的流量数，以加仑/分计。由于Kv与Cv定义不同，试验所测得的数值不同，它们之间的换算关系为：Cv=1.167Kv相关知识相关知识Kv值定义是：当调节阀全开时，阀门前、后两端的压差ΔP为100KPa，流体重度r为1gf/cm3（即常温水）时，每小时流经调节阀的流量数，以m3/h或t/h计。例如：一台Kv=50的调节阀，则表示当阀两端压差为100KPa时，每小时的水量为50m3/h。单座调节阀特点：单座调节阀的阀体内只有一个阀芯和一个阀座。调节阀阀芯的形状为柱塞形，流量特性一般为等百分比特性或线性特性，调节精度高，适合调节。不足：介质对阀芯的作用力大，即不平衡力大，易泄露。特别是在高压差、大口径的情况下更为严重，所以仅适用于低压差的场合。否则应适当选择推力大的执行机构（如液动执行机构）。调试准备调节阀调试方法(仅供参考)所有气动阀门调试之前都必须完成以下准备工作检查配管是否安装正确。检查定位器以及位置反馈连接件是否安装完好，反馈连杆的安装角度是否正确。检查接线是否正确，输入信号是否正确：定位器接收4~20mA信号，如果信号小于4mA或者大于20mA定位器都有可能不能正常工作。气管路吹扫。调试准备确认阀门需调成正作用还是反作用：智能式定位器正作用与反作用都是可以选择的，一般情况下厂家已根据定货要求，在阀门出厂前设定好，无须用户设定。只要检查就可以了。或根据运行要求自行选择。将手轮放在自动位置。设置了手动操作机构的调阀，一定要把手轮放在自动位置，否则阀门不能自动调节阀门调试完毕后检查三断保护是否与设计相符（三段保护是指气动阀门在断气、断信号、断电这三种情况,其中一种或一种以上发生气动阀门需要采取的保护动作）故障处理调节阀故障处理(仅供参考)气动调节阀门出现故障时，一般首先检查气源、电源是否正常；接线、信号电流是否正常；各个连接部分以及反馈连杆是否连好;定位器参数设置是否正确阀门结构问题等。如果阀门没有机械卡涩现象，对于智能式定位器而言，一般只要重新走一遍自动调整程序，阀门就能正常工作。故障处理（一）气动单座调节阀不动作，故障现象及原因：1．无气源。①气源未开，②由于气源含水在冬季结冰，导致风管堵塞或过滤器、减压阀堵塞失灵，③压缩机故障；④气源总管泄漏。2．定位器无气源。①过滤器堵塞；②减压阀故障I③管道泄漏或堵塞。3．定位器有气源，无压力输出。定位器的节流孔堵塞。4．定位器有输出信号、无动作。①阀芯脱落，②阀芯与社会或与阀座卡死；③阀杆弯曲或折断；④阀座阀芯冻结或焦块污物；⑤执行机构弹簧因长期不用而锈死。故障处理（二）气动单座调节阀的动作不稳定，故障现象及原因1．气源压力不稳定。①气源压力不够；②减压阀故障。2．信号不稳定。①控制系统的时间常数（T＝RC）不适当；②调节器输出不稳定。3．气源压力稳定，信号也稳定，但气动单座调节阀的动作仍不稳定。①定位器中放大器的球阀受脏物磨损关不严，耗气量特别增大时会产生输出震荡；②定位器中放大器的喷咀挡板不平行，挡板盖不住喷咀；③定位器输出管、线漏气；④阀杆运动中摩擦阻力大，与相接触部位有阻滞现象。故障处理（三）单座调节阀气源正常但动作迟钝，现象及原因：1．阀杆仅在单方向动作时迟钝。①气动薄膜执行机构中膜片破损泄漏；②执行机构中“O”型密封泄漏。2．阀杆在往复动作时均有迟钝现象。①阀体内有粘物堵塞；②聚四氟乙烯填料变质硬化或石墨一石棉填料润滑油干燥；③填料加得太紧，摩擦阻力增大；④由于阀杆变形导致摩擦阻力大。执行器阀体结构故障处理（四）气动单座调节阀的泄漏量增大，原因1．阀达不到全闭位置。①介质压差太大，执行机构刚性小，阀关不严；②阀内有异物；③衬套烧结。2．阀全关时泄漏量大。①阀芯、阀座被磨损，内漏严重，②阀未调好，实际关不严。衬套在阀盖之内，裹住阀杆，用于密封作用。磨损了，可以方便更换。如果不用衬套，磨损后，更换的是零件。阀体结构故障处理（五）分厂考试原题：有一台正运行的气关单座阀，总关不死其原因？（泄漏量大）答：（1）阀芯阀座磨损严重；阀芯阀座间有异物卡住；阀杆太短；调节阀前后压差过大；带定位器的看其输出是否能达到最大。（2）调节阀膜头漏气；定位器零点弹簧预紧力过大。结构方面气路方面其他，安装不好或外界因素引起问题某厂凝结水再循环调节阀（最小流量阀）多次出现反馈突然降到零或到满量程，并且无法控制，导致阀门无法正常操作。可能是：在调试过程中经常发生气缸膜片损坏或漏气现象，分析原因有三：一为吹扫气源管路时没有吹扫干净；二为气源压力调得过大；三为设备本身的质量原因。所以在调气动门前一