控制阀的选型与应用.ppt

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1、VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,1,VE101 SCHOOL 控制阀选型与应用,WELCOME,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,2,自动化基础知识,观察,思考,搬动阀门,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,3,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.过程装置,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,4,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-温度,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,5,模拟控制回路,4-20 mA,4-20 mA,DA,CPU

2、,A/D,变送器,控制系统,A/D,CPU,DA,控制阀,A/D,CPU,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,6,CPU,CPU,A/D,现场总线控制回路,数字信号,控制系统,CPU,变送器,控制阀,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,7,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,代替人工的部分直接劳动,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

3、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,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,8,目前现场传感器及控制系统的技术在不断发展,但控制阀本身的性能却是决定过程控制最终实现的关键,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,9,控制阀基础知识 (教材P1-P10),IEC（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,改变控制阀节流

4、面积,达到调 节目的,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,10,控制阀基础知识,控制阀在工业自动化中的重要性,安装在生产现场,时刻与介质接触,工作在高温、高压、深冷、强腐蚀、易磨损、易堵、易漏的恶劣条件 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 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 控制阀代替了人工操作,所以人们常形象的称之为实现生产过程自动化的手脚,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,11,控制阀基础知识,1、世界控制阀 的历史与发展 2、中国控制阀的历史与发展,VE 101

5、SCHOOL,控制阀选型与应用,12,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,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,13,控制阀基础知识,控制阀常见基本分类,按用途 开关型 调节型,按行程 直行程 角行程,按阀内件结构 单/双座阀 套筒阀 三通阀 隔膜阀 蝶阀 球阀 偏心旋转阀,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,14,阀体(教材P11-P30),直接安装在管道上，与管道构成压力密闭系统，直接与介质接触，在阀体内部装有改变流通面积的阀内件，起到调节流量的目的.,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,15,阀体类型

6、,直通单座阀(GLOBE SINGLE SEAT) 阀体内只有一个阀座和密封面， 结构简单，密封效果好，是使用 较多的一种阀体类型,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,16,阀体类型,直通双座阀(GLOBE DOUBLE SEAT) 阀体内有两个阀座和密封面， 流通能力大，不平衡力小，泄漏 量大，切断效果差，目前用量减少,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,17,阀体类型,套筒阀(CAGE) 阀体内部阀芯由套筒导向 套筒上开有窗口用于决定流量与流量特性 阀芯上开有平衡孔，减小不平衡力 套筒阀可调比大，振动小，互换性好 可适用于大部分单、双座阀的应用场合 不适用于有颗粒及较脏

7、污介质 是使用最为广泛的一种控制阀类型,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,18,阀体类型,角形阀(ANGLE) 阀体内有一个阀座和密封面结构简单, 密封效果好。 一般为底进侧出,具有自洁净功能 阀体内不易存积污物,不易堵塞, 适用于控制高粘度介质,高压差 以及含有悬浮物和颗粒物的介质,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,19,阀体类型,三通阀 三通阀有三个出入口与管道相连接，有合流，分流两种类型,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,20,阀体类型,隔膜阀 阀体内部衬耐腐蚀材料 以隔膜代替阀内组件 结构简单，流阻小，无填料结构可避免流体外漏 适用于强酸，强碱，强腐

8、蚀介质调节与切断,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,21,阀体类型,管夹阀 阀体内部为一根椭圆橡胶管 以橡胶管代替阀内组件 结构简单，流阻小，无填料结构可避免流体外漏 适用于颗粒介质、浆料调节与切断,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,22,阀体类型,蝶阀 结构简单 阀体与蝶板可衬各种耐腐蚀材料 双偏心，三偏心结构 适用于大口径，大流量，低压差介质的调节与切断,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,23,阀体类型,球阀 节流元件为带圆柱孔球型体称为O型球阀 常用于开关控制,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,24,阀体类型,V型球阀 节流元件为V型缺口球

9、形体 常用于控制场合，特别适合于纤维纸浆等介质的调节,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,25,阀体类型,偏心旋转阀 节流元件为扇型球面 重量轻，体积小，密封性能好 适用于既要求调节又要求密封的场合,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,26,执行机构(教材P187-P195、P303-307),控制阀的驱动装置 按能源供应分为:气动，电动，液动，电液或气液，电磁式,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,27,气动执行机构,气动薄膜执行机构 气缸式执行机构 滚动膜片式执行机构,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,28,气动薄膜执行机构,单弹簧 多弹簧,VE

10、101 SCHOOL,控制阀选型与应用,29,气动薄膜执行机构,正作用 反作用,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,30,气动薄膜执行机构,工作原理,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,31,气动滚动膜片式执行机构,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,32,直行程气缸式执行机构,单作用 双作用,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,33,角行程气缸执行机构,齿轮齿条式与拨叉式 单作用(弹簧返回) 双作用(无弹簧),VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,34,角行程气缸执行机构,双作用(无弹簧),VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,35,角

11、行程气缸执行机构,单作用(弹簧返回),VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,36,电动执行机构,电装(电动头，只用于开关场合) 电动执行器（伺服放大器外置） 一体式电动执行机构（伺服放大器内置） 智能电动执行机构,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,37,电动执行机构,直行程电动执行机构 角行程电动执行机构 多转电动执行机构,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,38,电动执行机构,电装（电动头） 主要用于开关型阀门，有单转和多转输出，可与角行程或直行程阀门配套,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,39,电动执行机构,电动执行机构 接受标准信号，可以连续或断

12、续控制阀门 主要由电机、减速机构、位置发生器、外置伺服放大器、操作器、手操机构等组成（应用减少）,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,40,电动执行机构,一体式电动执行机构 伺服放大器和执行机构一体化,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,41,电动执行机构,智能电动执行机构 具有自动调整，故障保警，通讯，自我保护等功能,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,42,液动执行机构,液动、电液或气液执行机构 主要用于需要大推力、大力矩、快速响应、安全可靠装置和阀门的配套上。 由于控制上需要，电液执行机构使用更为广泛,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,43,定位

13、器与附件（教材P198-205、P308-315）,气动控制阀可配用各种附件来实现多种控制功能 附件能满足控制系统对气动控制阀提出的各种特殊要求 附件的作用就在于使气动控制阀的功能更完善更合理、更齐全,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,44,定位器与附件,阀门定位器 气动阀门定位器 电气阀门定位器 智能阀门定位器,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,45,定位器,是控制阀最重要的附件之一 1.提高控制阀线性精度（高温、高压、粘性、固体颗粒介质) 2.克服摩擦，提高动作速度 3.克服压差，提高关闭阀门性能 4.分程控制 5.接受电信号 6.改变正反作用，改变流量特性 7实现

14、总线控制,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,46,定位器工作原理,气动阀门定位器正作用与反作用(膜片滑阀式),VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,47,定位器工作原理,电气阀门定位器(膜片滑阀式),VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,48,智能阀门定位器,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,49,空气过滤减压器,净化来自空气压缩机的气源并能把压力调整到所需的压力值，具有自动稳压功能,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,50,阀位变送器,将控制阀的位移变化转换成响应的气压或电流信号送往控制室，使操作人员在控制室就能了解控制阀的实际位置情况 目前

15、大部分定位器和电动执行机构都包含此功能,一般无需再单独配置阀位变送器了.,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,51,电磁阀,用于切断或接通气路,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,52,电磁阀应用,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,53,保位阀,气动控制阀保护装置 当仪表压力气源中断时能自动切断定位器的输出与执行机构之间的通道使阀门位置保持在断气前的控制位置,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,54,保位阀工作图,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,55,气动切换阀,当信号过低或过高于设定压力时切换气路，主要用于紧急切换，起到保位作用,VE

16、101 SCHOOL,控制阀选型与应用,56,气动放大器,提高执行机构动作速度,消除控制信号传递滞后的影响 克服长管线和大容量执行机构的传输滞后 增大定位器的输出流量 改变控制信号的压力,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,57,限位开关(位置开关),用于对阀门的行程限位 位置信号的发送 目前大部分定位器和电动执行机构都包含此功能,一般无需再单独配置限位开关.,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,58,手轮机构,当气源或电源信号故障时，当执行机构零件损坏时可用手轮继续操作控制阀，达到开关和调节的功能,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,59,快排装置,装在执行机构

17、气路上用于气体的快速排放 实现阀门的快速动作,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,60,储气罐,存储一定数量的空气以备发生故障时和临时需要时紧急使用,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,61,自力式控制阀,自力式控制阀是一种不需要外部能源，直接依靠被控变量（压力或温度）自身（介质本身）的能量来驱动阀内件，以改变过程介质流量，而使被控变量稳定在所需的设定值上的一种自动化装置。,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,62,自力式控制阀,不需要外加能源，具有明显的节能效果 省去变送器、调节器等仪表，可接省投资 系统简单，可靠性高 产品结构简单，操作，维修方便，具有防爆特性

18、 不适应严酷工况和控制精度高的场合,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,63,自力式控制阀,自力式温度控制阀 自力式压力控制阀 自力式流量控制阀 组合自力式控制阀,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,64,自力式控制阀,水力控制阀,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,65,自动阀,安全阀,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,66,自动阀,疏水阀,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,67,自动阀,止回阀,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,68,工艺阀门简介,相对于控制阀，需要人工或手动操纵的阀门通常称之为工艺阀和手动阀 工艺阀门正常工作在全开或全关的位置。,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,69,工艺阀门简介,闸阀,VE 101 SCHOOL,控制阀选型与应用,70,工艺阀门简介,截止阀,