單座調(diào)節(jié)閥培訓(xùn)課件

氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥

---單座調(diào)節(jié)閥培訓(xùn)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥

---單座調(diào)節(jié)閥培訓(xùn)內(nèi)容簡(jiǎn)介

概述1調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)和組成2調(diào)試準(zhǔn)備3故障處理4內(nèi)容簡(jiǎn)介

概述1調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)和組本課件，如有下載，請(qǐng)大家注意：1、課件內(nèi)部有不在畫面中央的圖片為按鈕鏈接，

為設(shè)計(jì)布局。2、第5，11,13,17,37頁中有按鈕設(shè)置和超級(jí)鏈接設(shè)置，請(qǐng)自行使用。本課件，如有下載，請(qǐng)大家注意：概述調(diào)節(jié)閥又稱控制閥，廣泛應(yīng)用于石油、化工等工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，是生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的重要設(shè)備。調(diào)節(jié)閥可以連續(xù)和精確地調(diào)節(jié)流量，在生產(chǎn)中，常用來調(diào)節(jié)流體的壓力、溫度、流量、液位等參數(shù)，以滿足生產(chǎn)工藝流程需要。調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥體組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)起推動(dòng)作用，而閥體與介質(zhì)直接接觸，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下，改變閥芯與閥座間的流通面積，從而達(dá)到調(diào)節(jié)流量的作用。

執(zhí)行機(jī)構(gòu)作為調(diào)節(jié)閥的動(dòng)力部分，有著十分重要的作用，其性能的好壞直接影響著閥門調(diào)節(jié)性能。按其使用的動(dòng)力可以分為氣動(dòng)、電動(dòng)和液動(dòng)三大類。概述調(diào)節(jié)閥又稱控制閥，廣泛應(yīng)用于石油、化工等工概述氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)以潔凈壓縮空氣或氮?dú)鉃閯?dòng)力，通過推動(dòng)薄膜或活塞的移動(dòng)來驅(qū)動(dòng)閥體運(yùn)動(dòng)，控制閥門開度以達(dá)到控制目的，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、維護(hù)方便和動(dòng)作可靠、調(diào)節(jié)靈敏等特點(diǎn)，因此應(yīng)用廣泛。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（圖1）以電力驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，接收標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)來控制閥門。（一體化執(zhí)行機(jī)構(gòu)）具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，多應(yīng)用在二位式閥門（堿樓）。不太適合用在一些需要快速反應(yīng)或調(diào)節(jié)頻繁的的閥門上（電解透平）。液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)以高壓抗燃油（或水）為動(dòng)力，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)來控制閥門，可以產(chǎn)生很大的推力。常應(yīng)用在大口徑或高壓力管道上。缺點(diǎn)是裝置體積大，控制復(fù)雜，需要一套供油裝置（油站）來配合工作。圖1概述氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)以潔凈壓縮空氣或氮?dú)鉃閯?dòng)力，通過推動(dòng)薄膜或活概述氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥主要由氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、閥體、附件三部分組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)以潔凈壓縮空氣或氮?dú)鉃閯?dòng)力，接收4~20毫安電信號(hào)，驅(qū)動(dòng)閥體運(yùn)動(dòng)，改變閥芯與閥座間的流通面積，從而達(dá)到調(diào)節(jié)流量的作用。

為了生產(chǎn)安全運(yùn)行，一些重要的閥門設(shè)計(jì)有電磁閥、保位閥、快速泄壓閥等附件，確保調(diào)節(jié)閥在失電、失信號(hào)或失氣情況下實(shí)現(xiàn)快開（關(guān)）或保位功能（三斷自鎖保護(hù)功能），滿足工藝系統(tǒng)安全運(yùn)行的要求。

概述概述氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)分類：

按氣缸結(jié)構(gòu)：薄膜式活塞式按閥桿移動(dòng)方式：直行程、角行程按作用方式：?jiǎn)巫饔秒p作用按氣動(dòng)失效模式分：

失氣開－氣關(guān)

失氣關(guān)－氣開返回概述氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)分類：返回概述氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)分類：按氣缸結(jié)構(gòu)：薄膜式活塞式概述氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)分類：概述概述概述氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)分類：按作用方式：?jiǎn)巫饔茫▓?zhí)行部分?jǐn)?shù)量）雙作用概述氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)分類：概述單作用概述單作用概述雙作用概述雙作用概述氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)分類：按氣動(dòng)失效模式分：

失氣開--氣關(guān)閥失氣關(guān)－氣開閥概述氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)分類：失氣開--氣關(guān)閥失氣關(guān)－氣開閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要組成部件:

隔膜或活塞隔膜/活塞是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的承壓部件，它的作用是在執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)成一個(gè)密閉的壓力腔室，給閥桿一個(gè)驅(qū)動(dòng)力，從而驅(qū)動(dòng)閥桿能向上或者向下運(yùn)動(dòng)。彈簧彈簧力也是閥門的驅(qū)動(dòng)力，在失去壓縮空氣時(shí)，是靠彈簧力來開/關(guān)閥門的。在通入壓縮空氣時(shí)，氣壓壓縮或拉伸彈簧,克服彈簧力來開/關(guān)閥門。手輪手輪機(jī)構(gòu)是與調(diào)節(jié)閥配套使用的附屬裝置。氣動(dòng)桿連軸器執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要組成部件:

隔膜或活塞氣動(dòng)薄膜閥動(dòng)作示意薄膜，單作用，直行程，氣關(guān)閥返回氣動(dòng)薄膜閥動(dòng)作示意薄膜，單作用，直行程，氣關(guān)閥返回閥體基本結(jié)構(gòu)閥體主要組成部件有：閥體填料閥座閥芯閥蓋閥桿閥體基本結(jié)構(gòu)閥體主要組成部件有：閥體填料閥座閥芯閥蓋閥桿閥體基本結(jié)構(gòu)直通單座閥體主要部件：閥體填料閥座閥芯閥蓋閥桿返回閥體基本結(jié)構(gòu)直通單座閥體主要部件：閥體填料閥座閥芯閥蓋閥桿返附件主要附件電磁閥－根據(jù)系統(tǒng)邏輯保護(hù)關(guān)系控制閥門動(dòng)作（本廠電解有部分帶）空氣過濾減壓閥－保證供氣氣壓，凈化來自空氣壓縮機(jī)的氣源閥門定位器－改善調(diào)節(jié)閥的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性流量放大器－增大進(jìn)入閥門隔膜氣腔的氣流量氣動(dòng)保位閥－保證重要閥門在氣源突然中斷時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)調(diào)節(jié)閥行程的自鎖快速泄壓閥－使閥門在失氣后快速回到安全位置限位開關(guān)－顯示閥門到達(dá)全開全關(guān)狀態(tài)（聚醚有部分閥門帶）附件主要附件氣動(dòng)保位閥－保證重要閥門在氣源突然中斷時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)概述控制閥的三斷保護(hù)控制閥的三斷保護(hù)指：斷氣源保護(hù)、斷電源保護(hù)、斷信號(hào)源保護(hù)。是滿足工藝系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保障。與電磁閥、保位閥、快速泄壓閥等附件組合使用?？刂崎y應(yīng)用示意圖（如下圖）概述控制閥的三斷保護(hù)控制閥應(yīng)用示意圖返回控制閥應(yīng)用示意圖返回

定位器閥門定位器是氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的核心部件，起閥門定位作用。它將閥桿位移信號(hào)作為反饋測(cè)量信號(hào),以DCS或控制器輸出作為設(shè)定信號(hào)，進(jìn)行比較，當(dāng)兩者有偏差時(shí)，定位器輸出控制信號(hào)到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，驅(qū)使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，建立閥桿位移與控制器輸出信號(hào)之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此，閥門定位器是以閥桿位移為測(cè)量信號(hào)，以控制器輸出為設(shè)定信號(hào)的反饋控制系統(tǒng)。定位器按其結(jié)構(gòu)形式和工作原理可以分成氣定位器、電－氣閥門定位器和智能式閥門定位器。

氣定位器的輸入信號(hào)是標(biāo)準(zhǔn)氣信號(hào)，例如，20~100kPa氣信號(hào)，其輸出信號(hào)也是標(biāo)準(zhǔn)的氣信號(hào)。電氣閥門定位器的輸入信號(hào)是標(biāo)準(zhǔn)電流或電壓信號(hào)，例如，4~20mA電流

定位器閥門定位器是氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的核心部件，起定位器信號(hào)或1~5V電壓信號(hào)等，在電氣閥門定位器內(nèi)部將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為電磁力，然后輸出氣信號(hào)驅(qū)動(dòng)控制閥。智能電氣閥門定位器帶CPU，可處理有關(guān)智能運(yùn)算，它將DCS輸出的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣信號(hào)，根據(jù)調(diào)節(jié)閥工作時(shí)閥桿摩擦力，抵消介質(zhì)壓力波動(dòng)而產(chǎn)生的不平衡力，使閥門開度對(duì)應(yīng)于DCS輸出的電流信號(hào)。并且可以進(jìn)行智能組態(tài)設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，達(dá)到改善控制閥性能的目的。定位器工作原理如下：以薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)配套使用的定位器為例簡(jiǎn)述氣定位器工作原理(如下圖):定位器信號(hào)或1~5V電壓信號(hào)等，在電氣閥門定位定位器凸輪式氣定位器工作原理定位器凸輪式氣定定位器氣定位器是按力平衡原理工作的.當(dāng)進(jìn)入波紋管的信號(hào)壓力增加時(shí),杠桿2繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),使杠桿末端擋板靠近噴嘴,使噴嘴節(jié)流、背壓,這樣使得工作氣源經(jīng)氣動(dòng)放大器后進(jìn)入執(zhí)行機(jī)構(gòu)薄膜壓力增加，推動(dòng)連桿并帶動(dòng)平板一起向下移動(dòng)，也使得擺桿向下壓，偏心凸輪隨之逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)滾輪使杠桿1向左運(yùn)動(dòng)，將反饋彈簧拉伸，當(dāng)彈簧對(duì)杠桿2的拉力和信號(hào)壓力作用在波紋管上的力達(dá)到平衡時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)達(dá)到平衡，此時(shí)一定的信號(hào)壓力就對(duì)應(yīng)一定的閥門位置。定位器氣定位器是按力平衡原理工作的.當(dāng)進(jìn)入波紋管的信號(hào)壓力增定位器電-氣式定位器：是在氣定位器的基礎(chǔ)上將電氣轉(zhuǎn)換元件集成到定位器上，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為電磁力，然后輸出氣信號(hào)驅(qū)動(dòng)控制閥，方便了控制。與氣動(dòng)定位器相比，用戶只需要給標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)即可（一般是4~20mA電流信號(hào)）。定位器快速泄壓閥工作原理：當(dāng)信號(hào)氣壓正常供氣的時(shí)候,泄壓側(cè)被膜片緊緊蓋住,氣壓能源源不斷地通向氣動(dòng)頭;當(dāng)信號(hào)氣壓為零時(shí),

氣動(dòng)頭內(nèi)的氣壓反向頂開隔膜由多孔出口快速泄掉。

使閥門在失氣后快速回到安全位置（見下圖）?？焖傩箟洪y工作原理：快速泄壓閥快速泄壓閥減壓閥減壓閥工作原理壓縮空氣由輸入端進(jìn)入壓力室，經(jīng)過濾網(wǎng)過濾后通過閥芯進(jìn)入輸出腔室。輸出腔室有一小孔與彈簧腔室相連，使輸出氣壓直接作用于彈簧膜片上，當(dāng)輸出氣壓大于膜片上彈簧壓力時(shí)，膜片向上移動(dòng)，帶動(dòng)閥芯向上移動(dòng)，輸入氣源被閥芯隔斷，輸出腔室內(nèi)的壓縮空氣通過膜片和閥芯頂部之間間隙進(jìn)入排空腔室由放氣孔排出，使輸出壓力減小。當(dāng)輸出氣壓小于膜片上彈簧壓力時(shí)，膜片向下移動(dòng)，輸入氣源通過閥芯和閥座之間間隙進(jìn)入輸出腔室，使輸出腔室內(nèi)的壓力上升。只有當(dāng)輸出壓力與彈簧壓力一致時(shí)，閥芯和閥座間隙固定，輸出壓力穩(wěn)定。因此只要調(diào)整減壓閥頂部的調(diào)節(jié)螺絲，就控制輸出壓力。（見下圖）減壓閥減壓閥工作原理減壓閥減壓閥氣動(dòng)保位閥氣動(dòng)保位閥是閥位保護(hù)裝置。當(dāng)閥門氣源中斷，或氣源供給發(fā)生故障時(shí)，氣動(dòng)保位閥能夠自動(dòng)切斷調(diào)節(jié)器與調(diào)節(jié)閥氣室，或定位器輸出與調(diào)節(jié)閥氣室之間的通道，使調(diào)節(jié)閥的閥位保持原來的控制位置，避免調(diào)節(jié)閥因失氣導(dǎo)致閥門開度突變對(duì)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)產(chǎn)生的擾動(dòng)，保證調(diào)節(jié)回路中工藝參數(shù)不變。這樣介質(zhì)的被調(diào)作用不中斷，故障消除后，氣動(dòng)保位閥立刻恢復(fù)正常位置。

氣動(dòng)保位閥氣動(dòng)保位閥是閥位保護(hù)裝置閥門流量系數(shù)流量系數(shù)即：C值（歐美標(biāo)準(zhǔn)稱為Cv值，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)稱為：KV值）是閥門、調(diào)節(jié)閥等工業(yè)閥門的重要工藝參數(shù)和技術(shù)指標(biāo)。Cv的定義為：當(dāng)調(diào)節(jié)閥全開，閥兩端壓差ΔP為1磅/英寸2;，介質(zhì)為60℉清水時(shí)每分鐘流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的流量數(shù)，以加侖/分計(jì)。由于Kv與Cv定義不同，試驗(yàn)所測(cè)得的數(shù)值不同，它們之間的換算關(guān)系為：Cv=1.167Kv相關(guān)知識(shí)閥門流量系數(shù)流量系數(shù)即：C值（歐美標(biāo)準(zhǔn)稱為Cv值，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)稱相關(guān)知識(shí)Kv值定義是：當(dāng)調(diào)節(jié)閥全開時(shí)，閥門前、后兩端的壓差ΔP為100KPa，流體重度r為1gf/cm3（即常溫水）時(shí)，每小時(shí)流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的流量數(shù)，以m3/h或t/h計(jì)。例如：一臺(tái)Kv=50的調(diào)節(jié)閥，則表示當(dāng)閥兩端壓差為100KPa時(shí)，每小時(shí)的水量為50m3/h。相關(guān)知識(shí)Kv值定義是：當(dāng)調(diào)節(jié)閥全開時(shí)，閥門前、后兩端的壓差Δ單座調(diào)節(jié)閥特點(diǎn)：?jiǎn)巫{(diào)節(jié)閥的閥體內(nèi)只有一個(gè)閥芯和一個(gè)閥座。調(diào)節(jié)閥閥芯的形狀為柱塞形，流量特性一般為等百分比特性或線性特性，調(diào)節(jié)精度高，適合調(diào)節(jié)。不足：介質(zhì)對(duì)閥芯的作用力大，即不平衡力大，易泄露。特別是在高壓差、大口徑的情況下更為嚴(yán)重，所以僅適用于低壓差的場(chǎng)合。否則應(yīng)適當(dāng)選擇推力大的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（如液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）。單座調(diào)節(jié)閥特點(diǎn)：?jiǎn)巫{(diào)節(jié)閥的閥體內(nèi)只有一個(gè)閥芯和一個(gè)閥座。調(diào)調(diào)試準(zhǔn)備調(diào)節(jié)閥調(diào)試方法(僅供參考)所有氣動(dòng)閥門調(diào)試之前都必須完成以下準(zhǔn)備工作

檢查配管是否安裝正確。檢查定位器以及位置反饋連接件是否安裝完好，反饋連桿的安裝角度是否正確。檢查接線是否正確，輸入信號(hào)是否正確：定位器接收4~20mA信號(hào)，如果信號(hào)小于4mA或者大于20mA定位器都有可能不能正常工作。氣管路吹掃。調(diào)試準(zhǔn)備調(diào)節(jié)閥調(diào)試方法(僅供參考)調(diào)試準(zhǔn)備確認(rèn)閥門需調(diào)成正作用還是反作用：智能式定位器正作用與反作用都是可以選擇的，一般情況下廠家已根據(jù)定貨要求，在閥門出廠前設(shè)定好，無須用戶設(shè)定。只要檢查就可以了?；蚋鶕?jù)運(yùn)行要求自行選擇。將手輪放在自動(dòng)位置。設(shè)置了手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)的調(diào)閥，一定要把手輪放在自動(dòng)位置，否則閥門不能自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門調(diào)試完畢后檢查三斷保護(hù)是否與設(shè)計(jì)相符

（三段保護(hù)是指氣動(dòng)閥門在斷氣、斷信號(hào)、斷電這三種情況,其中一種或一種以上發(fā)生氣動(dòng)閥門需要采取的保護(hù)動(dòng)作）調(diào)試準(zhǔn)備確認(rèn)閥門需調(diào)成正作用還是反作用：智能式定位器正作用與故障處理調(diào)節(jié)閥故障處理(僅供參考)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門出現(xiàn)故障時(shí)，一般首先檢查氣源、電源是否正常；

接線、信號(hào)電流是否正常；各個(gè)連接部分以及反饋連桿是否連好;

定位器參數(shù)設(shè)置是否正確閥門結(jié)構(gòu)問題等。

如果閥門沒有機(jī)械卡澀現(xiàn)象，對(duì)于智能式定位器而言，一般只要重新走一遍自動(dòng)調(diào)整程序，閥門就能正常工作。

故障處理調(diào)節(jié)閥故障處理(僅供參考)故障處理（一）氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作，故障現(xiàn)象及原因：1．無氣源。①氣源未開，②由于氣源含水在冬季結(jié)冰，導(dǎo)致風(fēng)管堵塞或過濾器、減壓閥堵塞失靈，③壓縮機(jī)故障；④氣源總管泄漏。

2．定位器無氣源。①過濾器堵塞；②減壓閥故障I③管道泄漏或堵塞。

3．定位器有氣源，無壓力輸出。定位器的節(jié)流孔堵塞。

4．定位器有輸出信號(hào)、無動(dòng)作。①閥芯脫落，②閥芯與社會(huì)或與閥座卡死；③閥桿彎曲或折斷；④閥座閥芯凍結(jié)或焦塊污物；⑤執(zhí)行機(jī)構(gòu)彈簧因長(zhǎng)期不用而銹死。故障處理（一）氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作，故障現(xiàn)象及原因：故障處理（二）氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作不穩(wěn)定，故障現(xiàn)象及原因1．氣源壓力不穩(wěn)定。①氣源壓力不夠；②減壓閥故障。

2．信號(hào)不穩(wěn)定。①控制系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)（T＝RC）不適當(dāng)；②調(diào)節(jié)器輸出不穩(wěn)定。

3．氣源壓力穩(wěn)定，信號(hào)也穩(wěn)定，但氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作仍不穩(wěn)定。①定位器中放大器的球閥受臟物磨損關(guān)不嚴(yán)，耗氣量特別增大時(shí)會(huì)產(chǎn)生輸出震蕩；②定位器中放大器的噴咀擋板不平行，擋板蓋不住噴咀；③定位器輸出管、線漏氣；④閥桿運(yùn)動(dòng)中摩擦阻力大，與相接觸部位有阻滯現(xiàn)象。故障處理（二）氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作不穩(wěn)定，故障現(xiàn)象及原因故障處理（三）單座調(diào)節(jié)閥氣源正常但動(dòng)作遲鈍，現(xiàn)象及原因：1．閥桿僅在單方向動(dòng)作時(shí)遲鈍。①氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)中膜片破損泄漏；②執(zhí)行機(jī)構(gòu)中“O”型密封泄漏。2．閥桿在往復(fù)動(dòng)作時(shí)均有遲鈍現(xiàn)象。①閥體內(nèi)有粘物堵塞；②聚四氟乙烯填料變質(zhì)硬化或石墨一石棉填料潤(rùn)滑油干燥；

③填料加得太緊，摩擦阻力增大；④由于閥桿變形導(dǎo)致摩擦阻力大。執(zhí)行器閥體結(jié)構(gòu)故障處理（三）單座調(diào)節(jié)閥氣源正常但動(dòng)作遲鈍，現(xiàn)象及原因：1．故障處理（四）氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥的泄漏量增大，原因1．閥達(dá)不到全閉位置。

①介質(zhì)壓差太大，