从流体力学的观点看,调节阀是一种局部阻力可以变化的节流元件。对于不可压缩流体,流量仅随阻力系数变化。调节阀的阻力系数的变化是通过阀芯行程的改变实现的。调节阀阀套取出专用工具由插入顶管、顶杆、冲、螺母、提拉杆等组成。一般调节阀与执行机构结合在一起工作。例如调节阀与气动执行机构结合成一个整体,即构成气动执行器,是现代工业控制系统中应用广的一种执行器。调节阀与电动执行机构相配合,可用作各种控制系统中的执行器(见气动执行元件,电动执行元件)。
调节阀依用途不同有许多种结构型式。常用的是直通双座阀结构。阀芯上下移动便能改变与阀座的相对位置,阻力系数也随之变化。流体通过阀门的相对流量与阀门相对开度之间的关系,称
为调节阀的流量特性,即式中Q/Q□为相对流量,即调节阀某一开度下的流量与全开时流量之比;□/L为相对开度,即调节阀某一开度下的行程与全开时行程之比。调节阀的流量特性主要决定于阀芯形状。二、外接冲刷法对一些易沉淀、含有固体颗粒的介质采用普通阀调节时,经常在节流口、导向处堵塞,可在下阀盖底塞处外接冲刷气体和蒸汽。常用的理想流量特性曲线有直线、等百分比(又称对数)、快开和抛物线几种(见图阀芯形状及其理想特性曲线),它们是在调节阀前后压差恒定的情况下得到的。
调节阀适用范围很广泛,而且还有另外一个称谓:控制阀,特别是在工业自动化过程控制领域中深受重视,通过接受调节控制单元输出的控制信号,借助动力操作去改变介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的终控制元件。一般由执行机构和阀门组成。
如果按行程特点,调节阀可分为直行程和角行程;按其所配执行机构使用的动力,可以分为气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀三种;按其功能和特性分为线性特性,等百分比特性及抛物线特性三种。调节阀适用于空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品等介质。英文名:control valve,位号通常FV开头。防火调节阀通常安装需要调节风量的通风空调系统的风管上,适用于水平或垂直气流的风管。调节阀常用分类:气动调节阀,电动调节阀,液动调节阀,自力式调节阀。
调节阀是如何进行分类的?
调节阀按行程特点可分为:直行程和角行程。直行程包括:单座阀、双座阀、套筒阀、笼式阀、角形阀、三通阀、隔膜阀;角行程包括:蝶阀、球阀、偏心旋转阀、全功能超轻型调节阀。
调节阀按驱动方式可分为:手动调节阀、气动调节阀、电动调节阀和液动调节阀,即以压缩空气为动力源的气动调节阀,以电为动力源的电动调节阀,以液体介质(如油等)压力为动力的液动调节阀;
按调节形式可分为:调节型、切断型、调节切断型;
按流量特性可分为:线性、对数型(百分比)、抛物线、快开。
调节阀的动作不稳定。故障现象和原因如下:
1.气源压力不稳定。
①压缩机容量太小;
②减压阀故障。
2.信号压力不稳定。
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,信号压力也稳定,但调节阀的动作仍不稳定。
①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中放大器的喷咀挡板不平行,挡板盖不住喷咀;
③输出管、线漏气;
④执行机构刚性太小;
⑤阀杆运动中摩擦阻力大,与相接触部位有阻滞现象。
调节阀振动。故障现象和原因如下:
1.调节阀在任何开度下都振动。
①支撑不稳;
②附近有振动源;
③阀芯与衬套磨损严重。
2.调节阀在接近全闭位置时振动。
①调节阀选大了,常在小开度下使用;
②单座阀介质流向与关闭方向相反。
安装调节阀原则:
安全
1、防止泄漏:安装过程中不允许阀门产生泄漏。在使用过程中,如果在填料、法兰垫片等部位形成缝隙或小孔就可能产生泄漏。如果液体介质的操作条件非常苛刻(高温、高压、介质有腐蚀性),那么损坏将越来越严重,泄漏越来越厉害,所以在安装过程中填料的选择,密封方法的选择,压力的降低,用密封性好的阀门,都是安装人员考虑的要素,也是防止泄漏的基本条件。如果液体介质的操作条件非常苛刻(高温、高压、介质有腐蚀性),那么损坏将越来越严重,泄漏越来越厉害,所以在安装过程中填料的选择,密封方法的选择,压力的降低,用密封性好的阀门,都是安装人员考虑的要素,也是防止泄漏的基本条件。
2、安装放空阀或排放阀,任何一个管路设计和安装,在切断时都会不可避免地积留高压液体,如果积聚流体的潜在能量有很大***性,应在调节阀的每一侧安装放空阀或排放阀,在积聚有大量高压物料的阀门,要安装两个放空阀或排放阀。在切断阀之间积流的大量高压流体可能会积聚相当大的力量,如果在泄放调节阀压力的操作中粗心大意,可能会发生严重的人身事故。在系统切断之后,压力还可保持一段时间,这个阀打开是降低这个压力的安全措施,也是排放***流体的措施。因为外给定信号对阀芯的相对位移,并不因整个气动调节阀的振动而改变或改变很小,其原因在于它们是一个整体。要选择一个能够限制流量的放空阀,可以保护操作人员,如果流体含有悬浮颗粒,容易堵塞放空阀,因此,为了安全放空,安装在管道顶部的阀门放空处要用大尺寸的排放阀。
3、安全的管线:管线中的沙粒、水垢、金属屑及其它杂质会损坏调节阀的表面,使其关闭不严。为此,在安装调节阀之前,全部安装管线和管件都要吹扫并彻底净化。如果被排放的流体是***气体,放空管线要连接到安全地点,即使是不可燃气体,也要用放空管导出,避免吹出的气体夹带铁锈或其它杂物而伤害操作人员。如果排放的流体是***性液体,要把排放管接到安全的容器中,操作期间,阀门可能很热,必须有预防措施,以防操作人员。在安装螺丝连接的管件时,要防止密封剂掉在安装管道中,一般应采用聚四氟乙稀密封带代替密封剂;调节阀上游或下游附近的蒸汽管道应保温。为此,在安装调节阀之前,全部安装管线和管件都要吹扫并彻底净化。在压力波动严重的管道系统中,使用管道缓冲器。
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