KOSO培训资料-流量特性选择

KOSO培训教材WELCOME课程大纲2007年新员工产品知识培训计划培训内容日期担当者控制阀基础知识1）自动化基础知识07/8/6（13：00～16：30）张小兵2）控制阀的基本参数3）控制阀的基本分类KOSO控制阀型式和结构1）上阀盖型式2）阀内件型式3）流量特性3）500T、500F、500A系列07/8/7（13：00～16：30）郁总4）500G/D/M系列07/8/8（13：00～16：30）张小兵5）200系列6）300系列7）600系列8）700系列9）400系列10）执行机构型号和结构07/8/9（13：00～16：30）谢永刚11）附件及气路图控制阀的材料1)材料选定一般考虑的因素07/8/10（13：00～16：30）张小兵2)阀体材料3)阀内件材料4)垫圈和填料材料自动化基础知识观察思考搬动阀门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.对象自动化系统标识F-流量C-控制FC—流量控制L-物位I-显示LI----液位指示P-压力T-变送TC—温度控制T-温度自动化基础知识—全貌图比值控制自动化基础知识被调参数Y（被控变量）液位、压力、温度、流量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随着现场传感器及控制系统的不断发展,调节阀本身的性能已是决定过程控制实现的关键控制阀基础知识控制阀--CONTROLVALVEIEC（国际电工委员会）定义:控制阀由执行机构和阀体两部分组成其中执行机构是控制阀的控制装置,它按信号的大小产生相应的推力使推杆产生相应的位移,从而带动阀芯动作;阀体部件是控制阀的调节部分,它直接与介质接触,由阀芯的动作,改变调节阀节流面积,达到调节目的控制阀基础知识控制阀--CONTROLVALVE控制阀是执行器中的一大类产品,执行器-在工业生产过程自动控制系统中,以调节仪表或其他控制装置的信号为输入信号,按一定调节规律调节被控对象输入量的装置,它包括控制阀,执行机构,电磁阀和各种不同功能的附件(阀门定位器,伺服放大器,位置发信器,保位阀)等产品.控制阀的应用最为广泛普遍,所以现在也有直接称为执行器控制阀基础知识控制阀--CONTROLVALVE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PN1.6ANSI150JIS10K控制阀基础知识公称通径(mm)6，10，15，20，25，（32），40，50，（65），80，100，（125）150，200，250，300，350，400，450，500，600，700，800900，1000，1200，1400，1600，1800，2000公称压力(MPa)0.1，0.4，1，1.6，2.5，4，6.4，10，16，25，32，40，160，250GB/T4213-92（中国国家标准）控制阀基础知识公称通径(英寸）1/2，3/4，1，11/2，2，21/2，3，31/2，4，5，6，8，10，1214，18，20，24，26，28，30，32，34，36，38，40，48ANSIB16.34-1996(美国国家标准）控制阀基础知识ANSIB16.34-2003(美国国家标准）公称压力控制阀基础知识控制阀基本分类按用途开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力式控制阀控制阀基础知识控制阀基本分类按压力真空阀PN≤0MPa低压阀PN≤1.6MPa中压阀PN1.6～10MPa高压阀PN10～32MPa超高压阀PN≥32MPa按温度高温阀≥450℃中温阀200～～450℃常温阀-20～200℃低温阀0～-60℃深冷阀-60～-196℃阀门结构阀盖型式标准型(-5℃～230℃)散热片型(230℃以上、-5℃～-45℃）加长型（-5℃～-45℃）阀盖类型加长型（-45℃～-196℃）流体压力密封型波纹管密封型阀盖适用于强毒性,易挥发,易渗透,或贵重流体阀盖型式冷箱内冷箱内（内抽式结构）直行程调节阀的阀芯型式套筒导向型调节阀套筒型式阀盖角行程调节阀的阀芯型式角行程调节阀动作示意图阀内件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阀内件阀芯形式阀内件阀内件阀内件阀芯与流量特性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由专用仪表修正流量特性固有流量特性(压差不变)工作流量特性(压差变化)流量特性直线流量特性等百分比流量特性快开流量特性流量特性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)(maxLlFQQ相对行程相对流量LlQQmax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minmaxminmaxKvKvQQR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=100%LlRRQQKLldQQd)1(11maxmax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%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。)1(maxmaxmaxLlRQQQQKLldQQd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%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*D2121)1(11max)max(maxLlRRQQQQKLldQQd流量特性工作流量特性流量特性S值在串联系统中阀门压差与系统总压差之比系统全开PPS安装流量特性流量特性流量特性实际R与s值大小有关，s越小，R也减小SRPPRKvKvQQR系统全开实际minmaxminmax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=1.167Kv工作流量特性的选择固有流量特性的选择其他由于缺乏某些条件，按表选择有困难时1，若阀流量特性对系统影响很小时，则可任意选择2，若S值很小或设计依据不足，阀口径选择偏大时，应选择等百分比特性液位控制系统控制阀压力降最佳固有特性恒定△P线性△P随负荷增加而减少，最大负荷时的△P20%的最小负荷时的△P线性△P随负荷增加而减少，最大负荷时的△P20%的最小负荷时的△P等百分比△P随负荷增加而增加，最大负荷时的△P200%的最小负荷时的△P线性△P随负荷增加而增加，最大负荷时的△P200%的最小负荷时的△P快开压力控制系统液体控制过程%气体控制过程，容积小，管道距离小于10ft，%气体控制过程，容积大，能吸收干扰的系统直线或距离变送器大于100ft或负荷增加△P减小，最大负荷的△P≥20%的，最小负荷的△P气体控制过程，容积大负荷增加△P减小，最大负荷的△P≤20%的最小负荷的△P，%流量控制系统到控制器的流量测量信号控制阀与流量测量元件的位置关系最佳固有特性宽范围的流量设定点小范围的流量，阀门的负荷增大时△P的变化很大与流量成正比串联线性等百分比旁路（1）线性等百分比与流量的平方成正比串联线性等百分比旁路（1）等百分比等百分比1．当控制阀关闭时，在测量元件处的流量增加。流量特性固有流量特性由阀芯的设计来实现控制阀选择—阀门口径开度验算线性特性的控制阀开度范围为:20%~80%等百分比特性的控制阀开度范围为:10%~90%控制阀正常流量时开度应为:50%~70%目前控制阀开度的验算多由计算机完成