仪表调节阀安装与维护

主标题副标题仪表调节阀安装与维护电仪公司：王旭目录Strategy调节阀的安装与调试Conclusion3调节阀的作用与发展历程14调节阀的组成与分类2调节阀的维护和常见故障4调节阀附件的原理及应用53调节阀的作用与重要性：随着科技的进步，在化工、机械制造、电力、建筑、等领域，机器设备或生产过程在不需要人工直接干预的情况下，已经能够按预期的目标实现测量、操纵等信息处理和过程控制，逐渐地实现了工业自动化，相应的工业自动化技术也成为提高劳动生产率的主要手段。其中，用来控制流体流量的调节阀是组成工业自动化系统的重要环节，在调节系统中是必不可少的，被称之为生产过程自动化的“手脚”。调节阀在工业自动化运用中的作用有：1、稳定生产。调节阀在工业过程控制中作为终端控制单元其稳定性对整个控制系统尤其重要。如果调节阀不能稳定的实现控制室所发指令，可能造成系统压力、温度或液位的波动，给正常生产造成严重影响。例如，有的调节回路怎样也稳定不好，一直振荡，若在选择上作了改进，将线性特性阀芯改为对数特性阀芯或改变流向之后，调节品质大有改善。又如，有些调节过程中出现持续振荡，原因不在于调节器的比例度的过大或过小，而是由于阀门填料函的摩擦太大，动作很不灵活。一、调节阀的作用与发展历程2、优化控制。作为工业自动化控制系统中的终端元件，在调节系统中是必不可少的，调节阀是专门用来控制流体压力、流量、温度、液位的。在使用中，首先要根据工艺生产过程的要求合理选择调节阀类型。注意优化调节阀的流量特性，要能够很好地与控制系统匹配，促使系统的控制功能充分发挥，节流能耗普遍降低。今后在对调节阀的控制功能进行优化时，要充分注意降低湍动能和湍流耗散率，对流道中出现能量损失严重的旋涡现象，要进行合理的流道优化。同时，尽可能注意以下几点：降低流动损失，优化套筒窗，处理存在的空化、水击现象等，这些将进一步强化调节阀的控制功能，从而更进一步对工业自动化的生产效益提高以及能源消耗降低发挥更大的作用。3、降低维护及检修成本。调节阀具有耐磨损性、耐腐蚀的特点由其是陶瓷阀门，具有强大的使用寿命，不需经常维护及检修，从而降低成本。同时，合理选择调节阀的选型特别重要，正确的选型可以延长使用周期，降低维护费用及生产成本。调节阀的发展自20世纪初始至今已有近百年的历史，先后产生了十个大类的调节阀产品，自力式阀和定位器等，其发展历程如下：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，国内才有了自己完整系列的产品。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：80年代初由于改革开放，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，大有取代单双阀之势，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年代重点是在可靠性、特殊疑难产品的攻关、改进、提高上。到了90年代末，推出了第十种结构的产品，即全功能超轻型阀。他的特点是在可靠性上，功能上和重量上实现突破。功能上的突破：唯一具备全功能的产品，可代替众多功能上不齐全的产品，使造型简化、使用简化、品种简化；重量上的突破：比单座、双座、套筒阀轻70-80%，比精小型阀还轻40-50%。可靠性的突破：密封的可靠性、定位的可靠性，动作的可靠性等产品的问世，使中国的调节阀技术和应用水平达到了九十年代末世界先进水平，它是对调节阀的重大突破；尤其是电子式全功能超轻型阀，将成为今后调节阀的主流。调节阀的组成：根据国际电工委员会IEC对调节阀（国外称控制阀ControlValve的定义：调节阀是由执行机构和阀体部件两部分组成，即调节阀=执行机构+阀体部件。执行机构是调节阀的推动装置，它按信号压力的大小产生相应的推力，使推杆产生相应的位移，从而带动调节阀的阀芯动作，阀体部件是调节阀的调节部分。它直接与介质接触，通过执行机构推杆的位移，改变调节阀的节流面积达到调节的目的。二、调节阀的组成调节阀的作用：大家知道调节阀在工业自动化生产过程中是必不可少的，自动化程度越高的系统所采用的调节阀越多，调节阀被称为生产过程自动化的“手脚”。一个简单的回路控制过程是由测量元件、调节器、调节阀组成一个回路来控制工业生产过程中最终变量。调节阀的分类一、根据执行器分类：气动、电动、液动。二、根据阀体的结构分类：直通单座阀，直通双座阀、套筒阀、球阀、蝶阀、偏心旋转阀。三、按流量特性分类：直线、等百分比，抛物线，快开。老式气动薄膜执行机构它通常接20-100kpa的标准信号压力，具有结构简餐，动作可靠，维护方便，价格低廉等特点，该执行机构分正、反作用的两种形式：国产型号ZMA型（正作用）与ZMB型（反作用），其含义为：Z——执行器类型；M——气动薄膜形式；A——正作用；B——反作用；精小型气动薄膜执行机构它主要针对老式薄膜执行机构笨重和反作用可靠性差的问题而设计的，在减少重量和高度方面，它将老结构的单弹簧改为多弹簧，并将弹簧直接置于上下膜盖内，使支架大大地减小减轻；在可靠性方面，将反作用的老式执行机构的深波纹滚动膜片改为“O”型圈密封老式结构中的推杆没有导向，动作的平稳性差，而精小型执行机构增加了导向。精小型执行机构具有可靠性高，外形小，重量轻的特点，其型号：正作用ZHA，反作用ZHB。电动执行机构1类型：电动执行机构产品很多，但一般分为直行程、角行程、多转式三种。这些机构都是由电机带动减速装置，在由信号的作用下运动。2伺服板：是电动执行机构的主要附件具有体积小，可靠性高的特点直通单座调节阀：阀体内只有一个阀芯和阀座。特点：由于只有一个阀芯，密封效果相对好，泄露量不高，但不能完全切断，其标准泄漏量为0.01%Kv（Kv值是调节阀的流量系数，它反映了调节阀通过流体的能力，也是调节阀的容量）。优点：泄露小；缺点：允许压差小，易堵卡，太笨重。直通双座调节阀：阀体内有两个阀座、阀芯、阀芯为双导向。优点：允许压差大；缺点：泄露大，易堵卡、太笨重；蝶阀：蝶阀相当于切下一段管道做阀体，中间阀板节流。重量轻，适用大口径，大流量、差压较小的场合，有较好的自清洁功能。缺点就是泄漏量大。套筒阀：它由套筒阀塞节流代替单、双座阀的阀芯、阀座节流。优点：允许压差大，稳定性好，维修方便；缺点：泄露大，易堵卡、太笨重；球阀：它是利用球芯转动与阀座相割打开的面积来调节流量，有“O”型球阀、“V”型球阀。常用于不干净介质的两位切断，但可靠性差，太笨重，价格贵。偏心旋转阀：原理就是一个偏心转动的扇形球阀，利用偏心球冠与阀座相切，打开时，球芯脱离阀座；关闭时，球芯逐步接触阀座，使球对阀座产生压紧力。适用于结晶，结巴及不干净介质场合；流路建安，KV值大，“自洁”性能好；仅两位控制时，其优点更显著；但它采用对夹式法兰，安装不方便。球阀阀体示意图蝶阀阀体示意图阀芯实物图调节阀的几个概念1、流开：在节流口，介质的流动方向向着阀打开方向流动时，叫流开。2、流闭：在节流口，介质的流动方向向着阀关闭方向流动时，叫关闭。3、气关：气源压力增加时，推杆向下移动，阀芯处于关的位置时，叫气关，（一般从上方进气）4、气开：气源压力增加时，推杆向上移动，阀芯处于开的位置时，叫气开，（一般从下方进气）5、可调比：调节阀所能控制的最大流量（Qmax）与最小流量（Qmin）之比，称为调节阀的可调比。6、流量特性：被调介质流过阀门的相对流量（Q/Qmax）与阀门的相对行程（1/L）之间的关系称为调节阀的流量特性。（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）。7、执行机构（膜头、气缸）的正反作用：信号增大时推杆下移为正作用（仪表风从膜头的上方进入，下方是弹簧），反之为反作用（仪表风从膜头的下方进入，上方是弹簧）。8、调节机构（调节阀结构）的正反作用：正作用：阀杆下移时，阀关小（正装）。反作用：阀杆下移时，阀开大（反装）。阀盖与填料上阀盖式调节阀的上阀盖位于执行机构与阀体之间，其作用是使填料阀中的聚四氟乙烯填料在一定的温度范围内正常工作而保证密封性能，它有以下三种常见结构：（1）普通型：使用工作温度为：铸铁-20—+200℃；铸钢-40—+250℃；（2）吸散热型：使用工作温度为：碳钢-40—+450℃；不锈钢-60—+450℃；（3）长颈型：使用工作温度为：-60—+200℃；填料：调节阀的填料装于上阀盖填料室内，其作用是防止介质因阀杆移动而向外泄漏。最常用的填料是由聚四氟乙烯制成，它具有摩擦系数小，密封性能好和耐腐蚀性能好等优点，但耐高温差，寿命较短。现在柔性石墨填料的应用越来越广泛，石墨填料是70年代初国外研制的新型填料，我国在70年代中期开始研制并用于调节阀中。石墨填料是由密封性和自润滑性好、耐磨、耐高低温、温度变化影响小等特点。石墨填料需要较大的压紧力，因此对阀杆摩擦力较大，一般要带阀门定位器或气动放大器才能工作。石墨填料工作温度为-200—+600℃，可以直接在高温介质中工作，无需带散热片，更换也很方便。安装注意事项：1、调节阀是精密构件，如果它们受到管道变形的应力，将破坏正常的工作。因此，调节阀应垂直、正立安装在水平管道上，DN50mm的阀门，应有支架，以防止它在阀门重量作用下发生弯曲变形。2、调节阀在安装之前，必须仔细地清除阀门在储存期间所累积的灰尘，在安装过程中也要保持清洁。因为灰尘杂质会使阀座和内件损坏。为了保护清洁，通常可在当天未焊的开口法兰端部装上盖板。3、安装的位置要方便操作和检修。4、应该在调节阀前后安装截止阀，并安装旁路阀，便于故障检修处理。三、调节阀的安装与调试5、环境温度一般不高于60℃，不低于零下30℃。如果是安装在露天或高温场合，应采取防水、降温措施。6、应远离连续振动的设备和其他震源。7、用于高粘度、易结晶、易汽化及低温流体时，应该采取保温措施和防冻、防堵措施。8、管道在试压和吹除时，调节阀应拆下，用相应的直管段相连以防止焊渣、铁削等杂物卡在阀芯与阀座之间。拆下的调节阀开口法兰端部应用塑料布包扎牢固。9、调节阀安装时，阀体上的箭头应与介质流向一致。10、带手轮机构的调节阀，手轮机构应处于“释放”位置，检查减压阀供气压力是否达到各调节阀的供气要求。（一）调节阀的维护调节阀的维护与其他仪表设备的维护类似，可以分为被动型维护、预防性维护和预见性维护。被动型维护是当调节阀出现故障时才进行维护的一种维护方法。由于设备出现故障才维护，所以常常造成生产系统的波动甚至装置停车，严重时甚至出现设备损坏和人员伤亡等。预防性维护是根据过去的运行经验，按时进行维修的一种维护方法。例如，常见的定期维护就是预防性维护，它根据不同设备的运行情况制定相应的维护时间表，在设备还没有出现故障的时候就进行维护。由于故障还没有发生就进行了维护，因此，大大降低了故障发生概率。但是这种维护方法并没有将当前设备的实际使用情况进行评估分析，常常对还可以安全使用一段时间的调节阀进行拆装和检查，浪费了时间和资源。预见性维护从当前使用的调节阀数据分析出发，预先估计该阀门的运行状态，从而使调节阀得到最大限度的利用。常见的检查维护内容包括以下几点：四、调节阀的维护与常见故障（1）定位器、减压阀定期排污（油、水）。（2）调节阀反馈杆背紧丝是否松动与脱落。（3）附件各压力表是否损坏，气