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1、调节阀基础知识,加氢车间,刘海海编,调节阀概述,调节阀是一个局部阻力可以改变的节流元件，阀芯在阀体内移动，改变阀芯与阀座之间的流通面积，从而达到调节被测介质的流量，控制工艺参数的目的。这些工艺参数包括压力、温度、液位及流量。 阀芯形式分直行程和角行程两类。直行程阀芯通过直线运动来改变与阀座之间的流通面积；角行程阀芯通过旋转运动来改变与阀座间的流通面积。,调节阀,气动调节阀：气动调节阀就是以压缩空气为动力源，以气缸为执行器，并借助于电/气阀门定位器、转换器、电磁阀、保位阀等附件驱动阀门，（阀芯阀座相对移动）来实现开关量或比例式调节，接收控制信号：420mA电流信号并将电信号转变为压力信号（由定位
2、器完成或电磁阀完成）来调节管道介质的流量、压力、温度等各种工艺参数。气动调节阀优点：结构简单、动作可靠稳定、输出力大、安装维修方便、价格便宜且防火防爆。缺点：响应时间大、信号不适于远传。电动调节阀：电动执行机构接收420mA电流信号，通过电机的正反转驱使阀芯阀杆产生相对位移（直行程、角行程）来改变阀芯和阀座之间的截面积大小，控制管道介质的流量、温度、压力等工艺参数。电动调节阀优点：动作快、适合远距离传送；节能（只在工作时才消耗电），环保（无碳排放），安装快捷方便（无需复杂的气动管路和气泵工作站）。 缺点：结构复杂、推力小、价格贵，适用于防爆要求不太高及缺乏气源的场合。,气动调节阀分类：,1、按
3、调节阀动作方式（阀芯运动轨迹）分类：a.直行程调节阀b.角行程调节阀,2、按调节阀调节方式分类：a.调节阀(调节切断阀)带定位器如国泰六期： 高、低加正常疏水调节阀 汽封供汽站调节阀 三级减温水调节阀 低压汽封减温水调节阀 #3高加低负荷疏水调节阀b.切断阀如六期高、低加危急疏水调节阀,执行器组成,执行器按其能源形式，分为气动、电动、液动三类。气动执行器由气动执行机构和调节机构（通常称调节阀）两部分组成。,执行器组成,在某些特殊场合，还需要配置一些辅助装置如：阀门定位器和手轮机构。阀门定位器可提高调节质量，改善执行器的性能。手轮机构可以在调节系统因停电、停气、调节器无输出或执行机头薄膜损坏失灵
4、时由人直接操作，保证生产的正常运行。薄膜式执行机构的输出特性是成比例式的，即输出位移和输入气压信号成正比关系。当信号压力输入薄膜气室时，在薄膜上产生一个推力，使推杆移动并压缩弹簧，当弹簧的反作用力与信号在薄膜上产生的推力平衡时，推杆就稳定在一个平衡位置。信号压力越大，推杆位移量就越大，推杆的位移就是执行机构的直线位移，也称行程。,执行器的作用方式,正作用执行机构 是指信号压力增加时推杆向下移动,反作用执行机构是指信号压力增加时推杆向上移动,调节阀正装 指阀芯向下移动时，阀芯与阀座间的流通面积减小,调节阀反装 指阀芯向下移动时，阀芯与阀座间的流通面积增大,正作用执行机构和正装调节阀组成气关式执行
5、器（正作用）。,反作用执行机构和正装调节阀组成气开式执行器（反作用）。,正作用执行机构和反装调节阀组成气开式执行器（反作用）。,正作用执行机构和正装调节阀组成气关式执行器（正作用）。,气动节阀分类：,执行器的组成,输入压力,输出压力,供气压力,气开/气关作用方式的选择主要依据是保护人员及设备的安全。在正常生产流程中的调节阀一般选择气开，在故障时关闭，防止溢油；放空及排海等选择气关，在故障时开启泄压。,名词术语,被控对象：需要实现控制的设备、机器或生产过程。被控变量：对象内要求保持设定值（接近恒定值或按预定规律变化）的工艺参数。操纵变量：受控制器调节，用以使被控变量保持设定值的物理量或能量。干扰
6、（扰动）：除操纵变量外，作用于对象并能引起被控变量变化的因素。负荷变化就是一种典型的扰动。设定值：被控变量的目标值（预定值）。偏差：理论上应该是被控变量的设定值与实际值之差。但是能够直接获取的是被控变量的测量值信号而不是实际值，因此通常把设定值与测量值之差称作偏差。,闭环控制系统,调节阀,变送器,被控对象,控制器,设定值,偏差,操纵变量,扰动,被控变量,测量值,闭环控制系统的过渡过程及其品质指标,过渡过程：一个控制系统在外界干扰或给定干扰作用下，从原有稳定状态过渡到新的稳定状态的整个过程，称为控制系统的过渡过程。它是衡量控制系统品质优劣的重要依据。衡量控制系统好坏常采用以下几个指标：1.衰减比
7、：它是表征系统受到干扰后，被控变量衰减程度的指标。其值为前后两个相邻峰值之必，即图中的B1/B2，一般希望它在4:1到5:1之间。2.余差：它是指控制系统受到干扰后，过渡过程结束时被控变量的残余偏差，即图中的C。C值也就是被控变量在扰动后的稳态值与设定值之差。控制系统的余差要满足工艺要求，有的控制系统工艺上不允许有余差，即C=0。,闭环控制系统的过渡过程及其品质指标,3.最大偏差：它表示被控变量偏离给定值的最大程度。对于一个衰减的过渡过程，最大偏差就是第一个波的峰值，即图中的A值。A值就是被控变量所产生的最大动态偏差。4.过渡过程时间：又称调节时间，它表示从干扰产生的时刻起，直至被控变量建立起
8、新的平衡状态为止的这一段时间，图中以Ts表示。过渡过程时间越短越好。5.振荡周期：被控变量相邻两个波峰之间的时间叫振荡周期，图中以T来表示。在衰减比相同的条件下，周期与过渡时间成正比。因此一般希望周期也是越短越好。,一个控制系统的过渡过程,被控变量,0,t,T,Ts,B2,B1,A,c,调节规律：调节器的输出信号随输入信号变化的规律,调节规律,比例作用可以加快控制过程，减少动偏差，缩短调节时间过程时间；积分作用可消除静偏差，克服余差；微分作用能抑制偏差的增长，减小动偏差。三作用调节规律只要适当的整定比例范围，积分和微分时间三个参数，可以得到较为满意的调节质量。但三作用调节器不是万能的，一些很简
9、单的系统，例如用比例调节规律可以得到满意的调节质量的液位系统，用上三作用调节规律后，不仅系统复杂，投资增大，而且现场整定困难，整定不好反而容易使液位波动。因此，实际使用时，应按具体情况来选取仪表，切忌用三作用调节器代替一切！,直行程阀门执行机构及定位器-667型/657型执行机构用于高低加正常疏水等,气开：反作用执行机构,气闭：正作用执行机构,单弹簧,顶装手轮,直行程阀门执行机构及定位器手轮的形式及应用,定位器,667气开反作用调节阀,气动调节阀分类：,4、气动执行机构按结构分类：a.气动薄膜（单、多弹簧）执行机构：输出直线位移。b.气动活塞（有、无弹簧）执行机构：输出直线位移或角位移,气动调
10、节阀分类：,气动活塞（有、无弹簧）执行机构：输出直线位移或角位移直行程活塞执行机构 它主要用于配直行程的调节阀，它分为有弹簧式和无弹簧式两种1、无弹簧活塞执行机构 用于故障下要求阀保位的场合； 用于大口径阀要求执行机构推力特别大的场合；2、有弹簧式活塞执行机构 大多数场合使用有弹簧的活塞执行机构，其特点是： 在故障情况下，通过弹簧进行复位，实现故障开或故障关功能； 可以抵抗不平衡力的变化，增加执行机构的刚度，提高调节阀的稳定性。它的缺点是： 弹簧会抵消一部分输出力； 气缸内设弹簧，增加了气缸的长度和重量。,无弹簧,有弹簧,单作用、直行程活塞、弹簧式,角行程执行机构及定位器1052/size40
11、角行程执行机构用于六期#5#8低加危急疏水调节阀,Fisher调节阀结构：,EZ型直通单座球面阀：连排至定排疏水调整门 凝结水至汽封减温器调整门,直通单座阀（球面阀芯）,在阀芯顶部开有平衡孔的叫平衡式套筒阀，否则是非平衡套筒阀,ET、ED型直通套筒阀：高低加疏水调整门,直通套筒阀（笼式阀）特点：,套筒阀用阀笼内表面导向，用阀笼节流可满足所需流量特性特点如下：1、阀座通过阀笼、阀盖压紧在阀体上，不采用螺纹连接，安装维修方便。2、流量特性更改方便：在套同上对称的开有36个节流孔， 节流开孔形状与节流特性有关，通过更换套筒（节流开孔形状）来改变节流阀流量特性。3、降噪和降低空化影响。为降低控制阀噪音
12、，可采用降噪阀笼或在阀笼上开小孔降噪。,直行程阀门与执行机构的连接方法正作用执行机构657型,关于直行程阀门开关停止位（通常阀门）说明 执行机构关闭位置推力一定要由阀座承担 执行机构全开位置推力一定要由执行机构 上部（如膜头上盖，气缸上盖）承担,直行程阀门与执行机构的连接方法 反作用执行机构667型,1.直行程阀门-基本术语,直行程阀门-EZ型,直行程阀门-ED型,直行程阀门-ET型,费希尔旋转阀产品系列球阀V200,气动放大器,I/P 转换器,输入信号 (4 to 20 mA)数字信号 (HART 协议),小循环反馈 压力传感器,FIELDVUE智能产品介绍DVC6000智能定位器 工作原理
13、,气蚀与闪蒸： 据伯奴利方程，管道内流体的流速提高压力就会下降。管道节流处流体速度大幅度提高。压力急剧下降。如果液体流经管道节流处的压力低于汽化压力（PV）将产生汽蚀或闪蒸现象。气蚀与闪蒸是由于管道节流引起的。 如果液体流过管道节流处，压力恢复后P2仍低于汽化压力（PV）（此时流体内仍有气泡）。这种现象称为闪蒸。如果液体流过管道节流处，压力恢复后P2高于汽化压力（PV）（此时流体内气泡破裂）。这种现象称为气蚀。闪蒸最严重的破坏发生在流速最高处。即阀塞阀座处。冲蚀是闪蒸破坏的直观表现 气蚀发生时，气泡破裂释放的能量使阀塞阀座甚至附近管道损坏，并伴发噪声气蚀与闪蒸是致使阀门损坏的重要原因！,闪蒸,气蚀,
