调节阀的应用
调节阀在热力管网系统中的应用
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集中供热不仅能为城市提供稳定、可靠的热源，而且与传统分散供热相比，能节约能源和减少城市污染，具有明显的经济效益和社会效益。所以集中供热是现代化城市中必不可缺的基础设施，也是城市公用事业的一个重要组成部分。集中供热管网设计、安装时否合理，调试运行维护是否规范，直接影响着城市品味的提升和广大热用户的利益，随着供热面积的不断增大和输送距离的不断延长，如何保证用户流量和温度是热网工程设计中一个很关键性的问题，除必要的保温外，调节装置的合理选择与安装显得尤为重要。
在现代化工厂的自动控制中，调节阀起着十分重要的作用，这些工厂的生产取决于流动着的介质正确分配和控制。这些控制无论是能量的交换、压力的降低或者是简单的容器加料，都需要某些最终控制元件去完成。调节阀在管道中起可变阻力的作用。它改变工艺流体的紊流度或者在层流情况下提供一个压力降，压力降是由改变阀门阻力或“摩擦”所引起的。这一压力降低过程通常称为“节流”。对于气体，它接近于等温绝热状态，偏差取决于气体的非理想程度（焦耳一汤姆逊效应）。在液体的情况下，压力则为紊流或粘滞摩擦所消耗，这两种情况都把压力转化为热能，导致温度略为升高。
调节阀属于控制阀系列，主要作用是调节介质的压力、流量、温度等参数，是工艺环路中最终的控制元件。
虽然调节阀现在已经在石油、化工、冶金等领域得到了广泛的使用，但在热力管网设计中应用较少，本文在分析调节阀特性及选用的基础上，探究其在热力管网上的应用。
关键词：调节阀流量特性压差
摘要 (1)
第一章前言 (1)
第二章调节阀的选用要点 (2)
1.调节阀的作用 (2)
2.调节阀的分类 (2)
3.调节阀的固有流量特性 (2)
4.蒸汽流量系数计算 (3)
5.调节阀的流速 (3)
6.调节阀口径的选择 (3)
7.调节阀的噪声计算 (4)
第三章热力管网系统中的应用 (5)
1.工况 (5)
2.调节阀压降的系统考虑 (6)
3.调节阀的噪音分析 (7)
4.调节阀布置要求 (7)
结论 (8)
参考文献 (8)
第一章前言
随着科技进步，在生产过程自动化中，用来控制流体流量的调节阀已遍及各个行业。对于热力、化工过程控制系统，作业最终控制过程介质各项质量及安全生产指标的调节阀，它在稳定生产，优化控制，维护及检修成本控制等方面都起着举足轻重的作用。由于调节阀是通过改节流方式来控制流量的，所以它既是一种有效的调节手段，同时又是一个会产生节流能耗的部件。以电厂为例，随着装置高负荷的运行，调节阀的腐蚀、冲刷、磨损、振动、内漏等问题不断发生，从而导致调节阀的使用寿命缩短，工作可靠性下降，进而引起工艺系统和装置的生产效率大幅度下降，严重时可以导致全线停车。这在如今视质量和效益为生命的企业管理中尤为重要和紧迫。对此，如何选择和安装好调节阀，使调节阀在一个高水平状态下运行将是一个很关键的问题，选择调节阀时，首先要收集完整的工艺流体的物理特性参数与调节阀的工作条件，主要有流体的成份、温度、密度、粘度、正常流量、最大流量、最小流量，最大流量与最小流量下的进出压力、最大切断压差等。在对调节阀具体选型确定前，还必须充分掌握和确定调节阀体本身的结构、形式、材料等方面的特点。而技术方面主要考虑流量特性、压降、闪蒸、气蚀、噪音等问题。
第二章调节阀的选用要点
1.调节阀的作用
调节阀作为最终执行元件，在控制系统中起着关键作用。合理的选型和正确的计算，是阀门长期稳定运行的基础。调节阀的作用是通过流通面积的变化来改变调节阀的管路阻力系数，从而达到调节流量、压力、温度等流体参数的目的。
2.调节阀的分类
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。
3.调节阀的固有流量特性
调节阀的固有流量特性是指当阀门两端差压恒定时，通过阀门的流量随开度的变化率。从物理意义上来说，阀门的固有流量特性表明了阀门的有效流通面积是如何随开度的变化而变化的，有快开、线性、等百分比及抛物线等几种（见图2-1），典型应用如下：
图2-1 调节阀特性曲线
3.1快开特性
在小开度范围内流量随开度的变化率最大，而随着开度的增大流量的变化率急剧减小。从图2-1看，在小开度时阀门的流通能力已经相当大，而在接近全开
时，流通能力几乎无变化，所以快开阀门主要应用于开关切断场合。
3.2线性特性
在0～100％开度内，流量随开度的变化率为常数。也就是说，50％开度下阀门的流通能力是全开时的50％，依次类推。对于线性阀，正常流量时阀门的相对开度最好为50％～60％.线性特性的阀门主要适用于系统增益为常数的控制回路。
3.3等百分比特性
在小开度范围内流量随开度变化率增加得很少，但随着阀门开度的增加，其变化率急剧增加。对于等百分比的特性阀，正常流量时阀门开度最好为70％～80％。等百分比特性阀主要应用于压力、流量和温度的控制场合。
4.蒸汽流量系数计算
气体为可压缩流体，其产生阻塞流的机理与液体不同，当操作压差比χ很小时，通过阀门的流量随着阀两端压差的增加而增加，χ逐渐增大到一定数值χT 后，
阀后缩脉处达到声速，这时再增加压差流量也不会随着增加，产生了气体阻塞流。 蒸汽流量系数计算公式：
C V
（2-1） 式中 W ；
T SH 蒸汽过热度， ℃；
P 1 上游压力，bar （A ）。
一旦χT ＞χ，可认为产生了阻塞流，用χT 替代式中χ来计算蒸汽C V 值。
5.调节阀的流速
对于液体，一般调节阀入口流速应小于10m/s ，而蝶阀小于7m/s 。如果发生阻塞流则要求更小，以减少阀门内件磨损。
对于气体，连续工况的调节阀入口流速小于0.3v s ，而间歇工况小于0.5 v s 。但计
算噪声不应大于110dB （A ）。
v s （2-2）
式中 k 等熵指数；
M 分子量；
T 操作温度, K 。
6.调节阀口径的选择
首先调节阀应保证能通过工艺要求的最大流量，并保留一定富裕量。根据工
艺操作的负荷变化，一般至少考虑15％。其次，根据所选调节阀流量特性，使阀门在正常流量时工作在适当的开度，这时的阀门工作特性较好。但最终选定阀门只有一台，如果要求阀门在最小/正常/最大流量下都保证适当开度，这是不符合实际的。要求控制的流量范围较大，分程控制是最好的选择；对于放空调节阀，考虑最大流量能通过即可，不必考虑开度要求。所以口径选择要了解工艺特性，最好能提出最小/正常/最大流量下的操作参数和操作要求。值得注意的是，一些压力控制回路，正常流量和最大流量下阀上压降差别很大，有时达2倍以上，这时如果误认为压降不变，所选阀门可能偏小。
从静态角度看，调节阀能通过工艺最大流量即可，阀门口径越大越保险，但过大口径的阀门实际开度偏小，阀门动态特性不好，系统调节品质差。
调节阀通过的流量受制于管路阻力分布。随着流量增大，管路压力损失也急剧增加，阀门上相应分配的压差减少，所以全开时通过的阀门实际流量与理论值相差很多。
7.调节阀的噪声计算
调节阀的噪声受多方面因素影响，本节不涉及由于机械振动、反射/谐振、液体流体动力学而产生的噪声，只根据VDMA24422标准对气体空气动力学噪声作出分析。
对于气体，在低压降比时，阀门引起噪声的主要原因是湍流，在高压降比时间，冲击湍流成为主要的噪声源。而一旦形成阻塞流，噪声将超过95Db(A)。气体比液体更容易产生噪声是因为气体的操作流速一般比液体高，而高流速是产生噪声的主要因素。气体噪声计算参见公式
L A = 14lgC
v
+ 18lgP
1
+ 5lgT
1
-5lgρ
n
+ 20lg[lg（P
1
/P
2
）] （2-3）
+ 51 + △L
P
+△L
G
+△L
P2
式中 L
A
噪声水平，dB(A);
P
1
上游压力，bar(A);
P
2
下游压力，bar(A);
T
1
上游温度，K;
ρn标态下的气体密度，kg/m3 ;
△L
P
管壁修正系数;
△L
G
气体噪声计算阀门修正系数;
△L
P2 下游压力修正因子，P
2
＜30bar（A）,取0；
30bar（A）＞P
2
＜55bar（A）,取（30-P
2
）/2.5；
P
2
＞55bar（A）,取-10；
第三章热力管网系统中的应用
供热系统最终目的是热力工况的平衡，要求在流量改变的同时，热能消耗量适应负荷的变化。就是说，调节阀的开度变化与热能消耗量的变化成线性关系，这才是供热系统调节的最佳原则。亦即在调节过程中，调节阀的放大系数和调节对象的放大系数乘积维持不变。从图2-1分析可知只有等百分比性能调节阀随着流量变化的放大系数逐渐减小，因此我们选择等百分比性能调节阀作为调节装置。它的优点是流量小时，流量变化小，流量大时，则流量变化大，也就是在不同开度上，具有相同的调节精度。
根据经验，阀门的理想压降应等于系统压降，也就是当阀门的阀权度β为0.5时，阀门的工作状态比较理想，调节性能较稳定，调节较精确。在供热系统中，绝大多数调节阀工作在变工况状态，即使在设计工况下，也很难工作在β＝1的条件下，选用阀权度接近0.5的阀门，会具有在较为理想的工作条件下的理想工作特性。
流通能力Cv是选择调节阀的主要参数之一，其定义为：当调节阀全开，阀两端压差为0.1MPa，流体密度为1g/cm3时，每h流经调节阀的流量，也称流量系数。实践中主要通过阀体的截面流量来确定和选择，再通过阀权度进行校核计算。1.工况
1.1初期供热规模等于或接近设计容量，这种情况下调节阀比较容易选择，可以根据运行设计流量、压降，通过上述计算方法进行计算选择。根据式2-1计算结果可推算出，设计流量与调节阀全开流量的相对关系，则可将设计流量作为调节阀相对开度下所对应的流量进行选型，通过计算验证确定最终的选型结果，这样既可满足使用要求、保证调节的精度，又可节约初投资费用。
1.2初期供热规模小于设计容量，但大于设计容量的50%，这种情况可以根据运行参数，分别计算出初期和终期规模所需的流量，根据这两种状态下的流量比对调节阀选型手册，以调节阀的最佳开度30%～80%为原则进行选型，如果最大和最小流量能够同时在1台阀的调节范围内，则可确定该调节阀适合该工况的运行要求；如果最大和最小流量不同时在1台调节阀调节范围内，且偏差不大，则可以终期流量为准，选择稍大的调节阀，随着供热用户的不断增加，可进行精确地调节，直至达到终期负荷。
1.3初期供热规模远远小于设计容量，且短期不能达到最终规模，1台调节阀不能同时满足初期和终期的供热调节需求，这时可以有两种办法解决。方法一：先根据初期和中期的供热负荷及运行参数计算出所需的流量，根据调节阀的选型原则进行选型，待热负荷发展到超出该阀的调节范围后，可另行选择调节阀，此时以最终的供热规模即设计容量为计算依据，选取适用的调节阀。此方法费用相
对较高，且实施起来较为烦琐。方法二：用带有调节功能的平衡阀与调节阀并联，各分担一部分流量的调节功能（如图3-1所示），这样既可满足初期的小流量调节要求，也可同时满足终期的大流量调节要求，还能节约初投资，免去更换阀门的费用和精力。
1闸阀 2主调节阀 3调节阀（平衡阀） 4排放阀
图3-1 调节阀并联安装示意图
选型时，先根据初期供热规模和设计容量及运行参数，分别计算出所需流量，以初期供热所需流量作为调节阀最小经济流量的依据，选出适合的调节阀，再根据所选择调节阀的最大合理调节流量，确定终期不可调节的流量，即用设计所需流量减去该调节阀的最大合理调节流量，作为依据来选择合适调节精度的平衡阀。对于这种并联连接方式，调节阀两侧的压差没有太大变化，即阀权度没有多少变化，此时的调节阀可视为没有增加并联阀门时的调节特性，那么调节阀的并联只实现了部分流量调节，从而节约了阀门的初投资。此方法适用于一次管网管径偏大且初期－终期热负荷变化较大的供热系统设计，由于大管径调节阀可选择性较小且价格比小管径调节阀有大幅提升，从经济性方面考虑，这种并联的方案可解决此类问题。
2.调节阀压降的系统考虑
调节阀作为过程控制系统中的终端部件，是最常用的一种执行器。按过程控制系统的要求，调节阀应具有在低能量消耗的状态下工作，且能充分与系统匹配的工作特性。但是在调节阀的使用中这两个要求是不能同时满足的，甚至是互相矛盾的。
在要得到同样的流量Qmax的情况下，选择一只较小口径的调节阀，虽然其他阻力不变而总的阻力必然比较大，形成大的系统总压降。假若物流的推动力是由泵产生，就意味着必须选功率大一些的泵和电机，这样必然带来大的能耗。
当管道系统中介质的流速增加时，流体通过管道上的各种安装部件时产生的流体压降也会发生一系列的动态变化，作为管道流体控制主要部件的调节阀所引起的流体压降是一个很重要而又容易被忽略的因素，我们在分析与调节阀有关的系统问题时。不仅要考虑到调节阀本身的问题，而且也要考虑到调节阀的压降对系统动态平衡的影响。
3.调节阀的噪音分析
在供热系统中，调节阀选型时，应注意它的噪音情况，分析好噪音的产生机理，结合式2-3有效的控制调节阀的工作状态和运行时可能发生的问题，下面通过举例说明。
3.1机械类振动—一如当阀芯在套筒内水平运动时，可以做到阀芯与套筒的间隙尽量小或者使用硬质表面的套筒。
3.2固有频率振动—一如阀芯或者其它的组件，它们都有一个固有振动频率，对此，可以通过专门的铸造或锻造处理来改变阀芯的特性，如有必要也可以更换其他类型的阀芯。
3.3阀芯不稳定性—一如由于阀芯振荡性位移引起流体的压力波动而产生的噪音，这种情况一般是由于调节回路执行器等的阻尼因素引起的，对此可以重新调节阻尼系数或者在阀芯位移方向上加上减振设施。
3.4介质的力学流动性—一介质在管道或者调节阀中流动时，也会发出噪音，对于这种情况，可以通过增加管道壁厚及增加绝热保护层、阀后增加管道降噪元件等方法降低整个管路的噪声。
当然，有些噪音是无法消除的，只能尽量采取防噪音保护措施，如戴耳塞等。
4.调节阀布置要求
4.1调节阀的安装位置应满足工艺流程设计的要求，并应靠近与其有关的一次知识仪表，便于在旁路阀手动操作时能观察一次仪表
4.2调节阀应尽量布置在地面、楼面、操作平台上或通道两旁，易于接近的地方，并尽量靠近与其操作有关的现场检测仪表等便于调试、检查、拆卸的地方。
4.3有热伸长管道上的调节阀支架，两个支架中应有一个是固定支架，另一个是滑动支架。
4.4为避免调节阀鼓膜受热及便于就地取下膜头，膜头顶部上净距不小于200mm。调节阀与旁路阀上下布置时，应错开位置。
4.5调节阀组立面安装时，调节阀应安装在旁路阀的下方。公称直径小于25mm 的调节阀可安装在旁路阀的上方。
4.6调节阀应正立垂直安装于水平管道上，特殊情况下可水平或倾斜安装，但须加支撑。
4.7调节阀典型布置如图3-2所示。
1闸阀 2调节阀 3排放阀
图3-2 调节阀典型布置图
结论
在热网系统中安装调节阀，是非常必要且切实可行的调节手段，正确选型、合理布置并准确调节后，可基本解决对压降、温度、流量的控制及水力失调问题，有效的保证了用户流量和温度，节电和节能效果显著，值得推广应用。
参考文献
【1】中国石化集团上海工程有限公司.化工工艺设计手册.北京：化学工业出版社，2009.6. 【2】宋岢岢.压力管道设计及工程实例. 北京：化学工业出版社，2012.10.
【3】石兆玉.供热系统运行调节与控制.北京:清华大学出版社,1994.
【4】施俊良.调节阀的选择.北京：中国建筑工业出版社，1986.
【5】上海工业自动化仪表研究所.流量测量节流装置设计手册.北京：机械工业出版社,1973.
减压控制阀的设计
*******学院 毕业课题（设计） 题目减压控制阀的设计 指导教师 院系 班级 学号 姓名 年月日
摘要 随着工业技术的不断发展，使得越来越多的机器设备使用上了高效的液压系统，在不同规格，不同型号，不同大小的液压设备里，我们都可以发现一个共同的控制元件—液压控制阀。它的性能和寿命在很大程度上决定了液压系统的稳定性。但是我发现仅仅是安装了液压控制阀还是完全不够的，有些机器还会发生机械元件过热，推进器失灵，没有过载保护而产生的机器毁坏。而这些事故都是因为液压系统压力过大而产生的问题。本文将着重研究减压控制阀的设计，并对减压阀结构进行探究。意在不断优化减压阀的整体性能。 关键词：压力控制阀, 技术调节阀, 管式连接, 阀芯
目录 1引言 (1) 1.1压力控制阀的介绍 (1) 1.2减压控制阀的介绍 (1) 1.2减压阀的运行机制 (2) 1.4减压阀的生活作用 (2) 2减压控制阀的设计 (3) 2.1定比减压阀 (3) 2.2减压阀研究优化设计 (5) 2.3定差减压阀 (6) 2.4导阀和主阀研究的重要性 (7) 3 减压控制阀的导阀设计 (8) 3.1主要结构尺寸确定 (9) 3.2先导锥阀角2的选定 (11) 3.3减压阀的定值输出方式 (12) 4主阀弹簧的设计 (12) 4.1弹簧外径的计算 (14) 4.2弹簧曲度系数计算 (15) 4.3弹簧的工作圈数 (16) 5减压阀设计中有关注意事项 (17) 6研究课题的优化设计 (18) 6.1观点 (18) 参考文献 (19) 致谢 (20)
第一章引言 液压元件减压处理技术在功率密度、结构组成、响应速度、调速保护、过载保护、电液整台等方面都具有一定的优势，使其成为现代传动的重要技术手段和不可替代的关键基础技术之一，这些应用已经遍及了国民经济各个领域。 压力控制阀的介绍： 压力控制阀是指用来对液压系统中液流的压力进行控制与调节的阀。压力控制阀是控制和调节液流压力的阀的总称，简称压力阀。它是采取使作用在阀芯上的液压力与阔芯弹簧力相平衡的方法，建立和维持被控液体的工作压力。如果弹簧力是可调的，则被控液体的压力也可随之改变，从而达到控制和调节液流压力的目的。压力阀都并联在油路系统中加以使用。当被控液体由于外界原因压力升高超过弹簧预调压力时，阀芯与弹簧的平衡关系被破坏，此肘，阀芯将被迫移动，打开通路向回油管路泄油（溢流），使被控油液的压力仍维持在弹簧预调压力的水平；有时阀芯移动不是打开回油通路，而是改变其专设节流减压口的通流断面，即改变其压力降，来使预调减压油路的工作压力维持不变；有时则有意提高油液压力，使其进入另一工作油路，以达到顺序动作的目的。压力控制阀是制压力的阀的总称。按用途分为溢流阀﹑减压阀和顺序阀。 减压控制阀的介绍： 减压控制阀隶属液压控制阀这一大类，拥有以下特征： 1.减压阀是能够将出口压力调节到低于进口压力的控制阀。减压阀可以减低系统中任一分支液压油路的压力，用来满足液压设备执行元件的需要，常见于各种液压控制系统、夹紧系统、辅助系统及润滑系统中。 2.按调节要求的不同其可以分为定值减压阀、定比减压阀和定差减压阀。定压减压阀控制出口压力为定值，使液压系统中某一部分比供油压力更低的稳定压力；定比减压阀可以控制它的进、出口压力保持恒定的比例；定差减压阀可以控制进、出口压力差为恒定的大小。
气动调节阀培训教材
维修人员标准培训教材 课程编号：MIC 气动调节阀原理和校验 （第0 版）
前言 本教材为仪表维修人员气动调节阀的标准培训教材，内容基本涵盖了一、二核气动调节阀几乎所有类型的E/P，定位器和相关设备工作原理和校验方法。通过系统的学习，对于全面提高仪表维修人员对气动控制阀门的故障分析、查找和处理会大有裨益。编写仓促，恐难免有误，请不吝指正。 2003年11月24日
目录 第 1 章概述 2 第 2 章RELAY、BOOSTER及减压阀原理 3 2.1压力放大器RELAY原理 3 2.2流量放大器BOOSTER原理 4 2.3过滤减压阀 5 第 3 章E/P转换器原理及校验7 3.1E/P转换器原理7 3.2FISHER E69F 7 3.3MASONEILAN 8008 9 3.4FISHER 546 10 第 4 章定位器原理及校验12 4.1FISHER 3582 12 4.2FISHER 3570 14 4.3MASONEILAN 7800/4600 16 4.4TZID智能定位器20 4.5RRI155VN定位器AMRI 25 4.6CEX025/026VL定位器VALTEK-BETA 27 4.7MASONEILAN 7400 31 4.8DVC5000 33 第1页/共34页
第一章，概述 调节阀是电站系统运行的最终执行者之一，对于系统安全、经济运行有着不可或缺的作用，可以说调节阀的运行品质直接影响到机组的效率和安全。2002年1月12日D1ARE032VL定位器RELAY的限流喷嘴元件一螺丝突然断裂、脱落，定位器输出压力完全对空，从而导致032VL阀门膜盒失压而关闭，2SG蒸发器水位低，最终由蒸发器水位低信号和汽水失配信号引发跳堆。当天，在处理完ARE032VL故障起机过程中，GCT121VV 定位器反馈连杆由于振动而导致断落，121VV全开，引发2SG水位高＋P7,反应堆再次跳堆。“112事件”深刻地说明调节阀门、特别是重要系统阀门对于系统安全运行有着直接地影响。 同样，调节阀影响系统效率的事例也枚不胜举，所以为确保核电站安全、经济的运行，我们必须做好气动控制阀门的维护和维修。气动控制阀门类型较多，特别是一核达7、8种之多。为了便于仪表检修人员系统的了解和深入掌握，从而提高检修能力。本文从原理入手，较详细地介绍了调节阀的控制原理。 第2页/共34页
自力式调节阀及其应用
自力式调节阀及其应用 油田的特点是野外作业，原油从油井里被抽出来后，要进行集中和处理，这些处理原油的站点分布地域广，一般都在边远的乡村、荒野，但油气水产量波动较大，人工调节难以保证，需要进行自动控制。一些边远站点，因规模小、设备分散，要实现自动控制，信号传输距离远，动力源配置困难，又有防爆要求等，导致工程造价高，对维护操作人员要求高，运行成本高。同时，供货、施工周期长，有时难以满足油田产能建设需要。这就需要一种简单、实用的控制设备，而自力式调节阀正好能够满足这一需求。 1 自力式调节阀特点 自力式调节阀是一种无须外加驱动能源，依靠被测介质自身的能量，按设定值进行自动调节的控制装置。 它集检测、控制、执行诸多功能于一身，自成一个独立的仪表控制系统。具有以下特点：无需外加驱动能源，节能，运行费用低，适用于爆炸性危险环境；结构简单，维护工作量小，可以实现无人值守；集变送器、控制器及执行机构的功能于一体，价格低廉，节约工程投资。以油田常用的三相分离器为例，使用自力式调节阀工程投资仅为使用电动单元组合仪表的三分之一。 2 自力式调节阀种类 自力式调节阀种类很多，按被控参数可分为自力式压力(差压)调节阀、自力式液位调节阀、自力式温度调节阀、自力式流量调节阀等。 3 自力式调节阀原理 3.1 自力式压力调节阀原理 如图1所示，自力式阀前压力调节阀，其阀芯初始位置在关闭状态。阀前压力P1经阀芯、阀座节流后，变为阀后压力P2，同时P1经过取压管输入至上膜室
内作用在膜片上，产生的作用力与弹簧的反作用力相平衡，决定了阀芯、阀座的相对位置，从而控制阀前压力。 当P1增加时，P1作用于膜片上的力也随之增加。此时膜片上的作用力大于弹簧的反作用力，使阀芯向离开阀座的方向移动，这时阀芯与阀座之间的流通面积变大，流阻变小，P1向阀后泄压，直到膜片上的作用力与弹簧反作用力相平衡为止，从而使P1降为设定值。同理，P1降低时，动作方向与上述相反，这就是阀前压力调节的工作原理。 阀后压力调节与阀前的相同，但阀芯反装。 可通过调节弹簧反作用力的大小来改变压力设定值。流量特性一般为快开。 3.2 自力式液位调节阀原理 自力式液位调节阀又称浮子液面调节器，其工作原理如图2所示，浮球通过连杆机构与调节阀的阀杆相连接。通过浮球和连杆机构的作用，调整阀门的开度来使液位保持在适当的高度上。当出液量减少，容器内液位升高时，说明进液量大于出液量，浮球随之升高，并通过连杆机构立即将阀门关小；反之，当液位降低时浮球通过连杆机构将阀门开大，直到进出液量相等，液位稳定为止。这就是进口控制的工作原理。
多孔式套筒控制阀节流孔的设计
｜ Control Valve Magazine ｜ July 2016 70Application Story 设计与制造 应用园地 文/吴建曼 陈志滔 浙江金锋自动化仪表有限公司 The Design of Throttling Holes for Multi-holes Cage Guided Control Valve 阀笼节流孔的设计 引言 在工业自动化流体控制系统中，控制阀是得到广泛应用的流体控制设备之一，用来调节系统的流量或者压力参数。当阀门前后压差较大时介质流过控制阀节流处，由于节流口面积的急剧变化，流通面积缩小，流速升高，压力下降，易产生阻塞流，出现闪蒸空化现象，这种现象是诱发阀内件破坏以及噪音的主要原因。当阀门前后压差不大时，介质正常流动选用常规的控制阀即可满足要求。而当压差较大时，为了降低噪音以及消除气蚀的破坏，我们必须要采用多孔式套筒控制阀来解决这个问题。多孔式套筒控制阀降压的原理是采用了带有多孔式节流的阀笼，当介质从各对小孔喷射进去后，介质从各阀笼的小孔流过，分担总压差的一部分。各个阀笼的局部压差能防止液体压力低于汽化压力，消除气泡的形成。根据阀门前后压差的不同阀内件可设计成一级降压，二级降压，三级降压，这种阀内件的设计在国内外的各个厂家中都是十分常见的。其中最著名的就是Fisher公司的Cavitrol系列阀内件（见图1）。 对于工程师来说该类型阀内件的结构设计是不复杂的只要根据阀门的腔体将多个套筒阀笼相互嵌套形成一个降压阀笼组放置在阀体内即可；而真正的难点在于如何根据给定的额定Cv值以及流量特性来确定阀笼上的孔大小，数 本文介绍如何根据给定的额定Cv值来对多孔式套筒控制阀阀笼上的节流孔进行设计，节流孔的设计包括孔大小、数量以及排列形式的确定。再利用CFD软件对设计方法进行流体模拟分析来论证计算方法的准确性，为广大控制阀设计人员提供一种计算方法。 图1 Cavitrol系列阀内件 量以及排列形式，额定Cv值以及流量特性对于一台控制阀的调节性能是至关重要的。在笔者与国内众多厂家的技术人员接触过程中了解到对于多孔式阀笼节流孔大小、数量设计这一问题上，很多技术人员给出的设计依据是将同口径阀门的阀笼上节流孔总面积与传统套筒控制阀的窗口面积进行比值然后得出Cv值也成正比关系。由于传统的套筒控制阀与多孔式的套筒控制阀流阻系数的不同，将节流面积与阀门的额定Cv 值成正比关系作为设计依据显然不够严谨。下面笔者就将对这一问题进行剖析，为广大控制阀设计人员提供一种计算方法。 设计原理 一台阀门的总流通能力C v 受两个因 素影响，即阀座的流通能力C Vb 及多孔式阀笼的流通能力C vc 。从理论上讲提高C vb 或C vc 可以使阀的C v 增加。但阀座的流通能力C vb 取决于阀的公称通径，公称通径确定后，一般阀座直径也就确定了，所以C vb 是定值。阀门的总流通能力可以用以下公式概括： 当阀笼为一级降压时，阀门的总流通能力C V ： 阀座的流通能力C Vb ：一级阀笼的流通能力C vc1： C V = 1+1C vb 21C vc12 C Vb = πD b 2K b 4×25.42 C Vc1=×n 1 πD c12K c1 4×25.42
控制阀细节分析之8_控制阀模块化设计
控制阀细节分析之八——控制阀模块化设计 李宝华 摘要：模块化设计是先进制造技术的现代设计方法，对控制阀产品进行模块化设计是发展趋势。从系统论出发，一个好产品首先要全系统通盘考虑，有一个响应全局的结构；再由系统结构决定部件功能；细节决定功能的完善与缺陷。在决定系统结构后，在结构没有问题的前提下，细节决定成败。本文试对控制阀模块化设计以及部分厂家的模块化控制阀产品进行探讨和细节分析 关键词：模块化设计；控制阀系统结构；细节优化；分析 引言 控制阀（Control valve，国标GB/T 17213.1-1998定义为控制阀，国内旧称调节阀）是终端控制元件，决定着过程控制是否及时有效，在整个控制回路中较为重要但又是长期以来技术比较薄弱的环节。 国内外控制阀的生产厂家众多，造成控制阀品种多、规格多、参数多，质量参差不齐。相比之下，国产控制阀更显弱势，原有的产品设计理念和制造模式使其与国外控制阀厂家的技术差距加大，产品质量更存有较多问题，需要努力和改进的地方很多。 不同厂家的同类型控制阀的设计差异、技术特点和应用情况如何？产品设计理念向何方转变？都是大家关注的问题。针对大多数厂家都能生产的直通单座控制阀，本文试对控制阀模块化设计以及部分厂家的模块化控制阀产品进行探讨和细节分析。 模块化设计 模块化设计（Modular Design缩写MD）是先进制造技术的现代设计方法，也是上世纪九十年代初国际上迅速发展的快速设计技术（Rapid Design Technology缩写RDT）中的重要组成，面对整个产品系统的标准化、组合化设计。 模块化设计是对一定范围内的不同功能或相同功能而不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，并通过对模块的选择和组合构成不同产品的设计方法。分散的相对独立的模块遵守共同的明确规则，以保证这些模块能够组合成一个完整的系统，并能够随时加入新的模块增加系统功能。动态的模块化设计创造了选择权，缩短了产品生产周期，事后竞争性再集中大大增强了产品的灵活性和竞争力。从产品的集中设计到模块化分散设计是一种创新，是工业产品的发展趋势。 从系统论出发，一个好产品首先要全系统通盘考虑，有一个响应全局的结构；再由系统结构决定部件功能。细节决定功能的完善与缺陷。在决定系统结构后，在结构没有问题的前提下，细节决定成败。模块化设计就是系统结构优先、部件功能优化、模块动态组合，用现代设计技术实现包括控制阀在内的工业产品先进制造的成功之路。 控制阀模块化设计 控制回路中向来薄弱的是终端控制元件（控制阀、执行机构），源自OREDA的回路故障分析，终端控制元件的故障率占了全部故障的50％。传统的控制阀产品性能落后、功能单一、维修不便，在技术上急待改进和创新，发展的方向应是控制阀模块化设计以及数字化应用。 控制阀模块化设计也是遵守从系统结构入手，将整个控制阀系列产品按照功能切分成有限多的通用模块（不变部分）和专用模块（变化部分），各模块独立开发并要求具有更多更好的性能，优化设计并尽可能多地在不同口径的阀门中采用相同的零部件，基于大部分部件确定使用通用模块、少部分按用户技术条件选择专用模块，从而快速响应市场，组合成满足需求的控制阀产品。 模块化设计的控制阀以其全新的系统结构、优化的模块部件、简便的计算与选型、高安全性和可靠性，以及产品紧凑坚固、号型齐全多样、部件通用可换、易于维护检修，使控制阀整体功能和性能明显提升。有统计资料显示，采用模块化设计的控制阀与传统设计的控制阀相比，其零部件数量可减少25%，成本可降低20%，可组成的品种规格可增加40%之多。对最终用户来说，会更有利于设备管理和运行维护，并能大幅度减少备件库存数量。对制造厂而言，工装模具数量将明显减少，中间产品数量和库存也将大大减少，响应市场更快。 对控制阀实施模块化设计较早出现在欧洲的控制阀厂家及其产品系列，在上世纪八、九十年代，德国SAMSON公司有模块化的紧凑型240/250/280系列控制阀、德国ARCA公司有模块化的ECOTROL 控制阀。而全球生产控制阀历史最久的美国FISHER公司（属EMERSON集团）一直坚守传统的设计、推崇原有的E家族系列控制阀，最终也在2004年推出模块化GX型控制阀。中国的控制阀制造厂也开
差压变送器用控制阀门的原理及设计
差压变送器用控制阀门的原理及设计 今天为大家介绍一项国家发明授权专利—差压变送器用控制阀门。该专利由宝山钢铁股份有限公司申请，并于2018年8月10日获得授权公告。 内容说明本发明涉及流体压力测量领域，具体来说，本发明涉及一种差压变送器用控制阀门，连接于工艺管道与差压变送器之间。 发明背景差压测量仪表也就是差压变送器，是仪表在线检测中一项非常常用的测量方式，差压变送器采用工艺管道流体流向截流产生相对高、低压，并通过采样管道将高低压引入到仪表，由仪表将检测到的高低压的压差进行相应的转换，并将转换后的结果由标准信号输出，从而完成测量。 现用差压变送器测量与管道的典型连接方法，左部为工艺管道，将工艺管道流体流向由节流孔板200产生相对高、低压（下高上低），高、低压由工艺管道的采样口引出经过一次阀10a、10b分别到达高压侧阀20a和低压侧阀20b，并通过高压侧阀20a和低压侧阀20b 接入差压变送器100进行测量，平衡阀30用于仪表零点校验；高压侧排污阀21a和低压侧排污阀21b用于排污。 现用的技术存在如下问题：（1）差压变送器在实际使用中需要根据不同的要求进行操作，分别是差压变送器的运行、零点调整、停运。三个阀门为保证减少对差压变送器的冲击，根据不同的状态操作如下：运行：先开低压侧阀20b再开高压侧阀20a；零点调整：先关高压侧阀20a再关低压侧阀20b，再打开平衡阀30；停运：先关高压侧阀20a再关低压侧阀20b。从上述可以看到，阀门的操作有先后顺序比较烦琐； （2）由于现场实际使用的差压变送器数量很多，使用一段时间后，差压变送器上原先标注的高、低压字样变得模糊不清，容易出现操作失误，从而对仪表的冲击比较大； （3）在打开高压侧排污阀21a和低压侧排污阀21b排污的时候，会引起管道卸压，造成测量仪表压力的严重不平衡，形成测量的严重干扰，从而影响到工艺控制，严重时引起停机。 发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种差压变送器用控制阀门，其能够便于简化
气动调节阀
气动调节阀 气动调节阀特点 气动调节阀由气动多弹簧薄膜执行机构和低流阻单座调节阀组成,新型执行机构高度低、重量轻、装备简便,新型阀体结构紧凑、流道通畅,具有大的流量系数。气动调节阀操作稳定,具有可靠的动作特性,微小的阀座泄漏、精确的流量特性、宽大的可调范围等特点在广泛应用中取得高质量的控制效果。 气动调节阀有标准型、调节切断型、波纹管密封型、夹套保温型等。适用液体温度由-200℃至+560℃范围内。适用于对泄露量要求严格、阀前后压差低及有一定粘度和含少量纤维介质的场合。 气动流量调节阀常见形式 按照开关方式的不同可分为常开气关式和常闭气开式两种。气关式阀由正作用执行机构和阀构成。当输入信号压力由下限值改变为上限值时，阀从全开到全关。气开式阀由反作用执行机构和阀组成，当输入信号压力由下限值改变为上限值时，阀从全关到全开。 配套定位器： 1、先进设计，具有可靠性高、体积小、重量轻等特点。 2、磁电组件部分采用新型动圈结构，可靠、稳定、线性好。 3、除防爆接线盒外，在危险性区域现场可打开壳盖进行调整及检修。 4、量程、零点调整钮采用手轮式，调整方便、并带有锁定装置。 5、配有与各类型执行机构相配的安装板及附件，故安装容易、调整方便。 6、防爆性能：本安型防爆等级iaⅡCT5 隔爆型防爆等级dⅡCT6。安全应用于可能爆炸性环境。
7、结构紧凑，精密可靠本产品零部件精密压铸，外形及内部结构制作工艺精致，各机构经优化组合设计，整机结构紧凑，采用不锈钢紧固件和先进的喷朔工艺处理.生产制造标志永久性等，具备了良好的防腐性能。 8、可根据要求采用活动可调节阻尼机构，使具有输出流量可调的特点。
调节阀的应用与存在的问题
调节阀的应用与存在的问题 如果说国内调节阀的设计水平、生产水平与国外先进国家相比有一定差距是实际的，但是如果说有十分大的差距，就不一定符合实际了。那么，为什么国内调节阀的使用效果和时间远不及引进产品呢？ 只要比较一下我国的调节阀计算选型表与国外计算选型表，不难发现，我们的内容太简单。如美国仪表学会标准格式所列内容49 个序号，我国表格不到20 个序号，不少内容都没有纳入，必然选型不当、不全面，造成“先天不足”；再就是国内调节阀标准化程度太高，以一变应万变，而不是“对症下药”，予以不同对待。仅以阀的泄漏为例，用户反映较强烈。它不仅涉及结构的选定。还涉及不平衡力计算。谁来细致的考虑呢？没有。既然没有，必然造成关不死、打不开、泄漏大、密封的可靠性差（开始可以，用不到多久就不行了）等使用问题。要解决它，就必须细致的考虑。 它包括： ?根据阀的关闭压差，计算不平衡力，以确定阀结构和执行机构大小，首先保证关死需要的足够的输出力。 ?确定最佳流向以利于密封。 ?阀的结构考虑，对大压差、大口径阀（如DN100 的阀，△P=20MPa，其不平衡推力高达Ft＝0.25π×102×20=15.7t），对结构的细致考虑十分重要，包括 力平衡和耐汽蚀、冲蚀的考虑。 ?不干净介质、结垢结巴介质的防堵性能的考虑，堵住了、卡住了，又怎能密封？ ?对强腐蚀介质，节流件的耐腐蚀性能考虑，而且必然可靠，不少阀运行不久泄漏就超标，原因就在节流件被腐蚀。 ?对密封型式的考虑： a. 硬密封还是软密封； b. 是否需要堆焊耐磨合金，提高可靠性； c. 软密封型式及软密封材质。
?泄漏等级、试验方法、试验压差、验收方法等等。 由此可见，粗糙的考虑，必然获得粗糙的使用效果：大部份一般产品可以，所以，稍有考虑欠当和特殊场合，阀肯定用不好。 归纳起来，国内调节阀应用的主要问题是：计算、选型不全面，造成“先天不足”；生产厂家的产品太单一，不能满足各种需求。 解决的办法是：首先把握质量的第一关（也是生产厂不重视的一关）签订合同关，审查所选阀真正能有效的满足工作条件和使用要求，克服“先天不足”；其次是生产厂生产的各种产品，尤其是特殊产品、变型产品以适应特殊场合的需求。要做到这两点，无论选型人员和生产厂家都必须精通调节阀的应用。
毕业设计(论文)_液压控制阀的研究与设计
液压控制阀的研究与设计 第1章绪论 液压技术作为一门新兴应用学科，虽然历史较短，发展的速度却非常惊人。液压设备能传递很大的力或力矩，单位功率重量轻，结构尺寸小，在同等功率下，其重量的尺寸仅为直流电机的10%~20%左右；反应速度快、准、稳；又能在大范围内方便地实现无级变速；易实现功率放大；易进行过载保护；能自动润滑，寿命长，制造成本较低。因此，世界各国均已广泛地应用在锻压机械、工程机械、机床工业、汽车工业、冶金工业、农业机械、船舶交通、铁道车辆和飞机、坦克、导弹、火箭、雷达等国防工业中。 液压传动设备一般由四大元件组成，即动力元件——液压泵；执行元件——液压缸和液压马达；控制元件——各种液压阀；辅助元件——油箱、蓄能器等。 液压阀的功用是控制液压传动系统的油流方向，压力和流量；实现执行元件的设计动作以控制、实施整个液压系统及设备的全部工作功能。 1.1 液压技术的发展历史 液压传动理论和液压技术发展的历史可追溯17世纪，当时的荷兰人史蒂文斯（Strvinus）研究指出，液体静压力随液体的深度变化，与容器的形状无关。之后托里塞勒(Torricelli)也对流体的运动进行研究。17世纪末，牛顿对液体的粘度以及浸入运动流动体中的物体所受的阻力进行了研究。18世纪中叶，伯努利提出的流束传递能量理论及帕斯卡提出的静压传递原理，使液压理论有了关键性的进展。1795年英国伦敦的约瑟夫.布拉默(Joseph Bramah 1749~1814)创造了世界上第一台水压机——棉花、羊毛液压打包机。1905年，詹尼（Janney）设计了一台带轴向柱塞泵的油压传动与控制装置，并于1906年成功地应用在弗吉尼亚号战舰的炮塔俯仰、转动机构中。1936年，哈里.威克斯（Harry Vikers）提出了包括先导式溢流阀在内的些液压控制元件有力地推动了液压技术的进步。1958年美国麻萨诸塞州理工学院的布莱克本（Blackburn）、李诗颖创造了电液伺服阀，并于1960年发表了对液压技术有杰出贡献的论著——《流体动力控制》。 现在由于微型计算机与液压技术日益密切的结合，对液压控制阀提出了更高、更新的要求，液压控制已开始形成了一个分支学科，继续不断不断地向高、精、尖的方向发展。 1.2 我国液压阀技术的发展概况 我国的液压工业及液压阀的制造，起始于第一个五年计划（1953~1957年），期间，由于机床制造工业发展的迫切需求，50年代初期，上海机床厂、天津液压件厂 - 1 -
120型控制阀主阀结构设计
摘要 由于经济的迅猛发展，资本在全球市场内的流通，跨区域间的合作愈加密切，铁路运输压力越来越大。现代机车正向着―多拉快跑‖的方向发展，列车的制动技术在铁路的发展中也变的尤为重要。论文首先介绍了制动的相关知识，包括120 阀的制动原理；然后分析了120型控制阀的构造，并进行120型空气控制阀主阀部的结构设计；最后以120控制阀为研究对象，705试验台为平台，进行了120 控制阀的性能试验研究。通过对试验数据的分析，可以得知120型空气控制阀的各项指标是否符合国家标准。 试验结果表明，120型控制阀主阀部在实际应用中仍具有较高的可靠性。性能试验中出的主阀故障现象也可以作为120阀在铁路运用中可能出现的故障提供参考，分析试验中的故障原因也可以作为实际检修中的借鉴。同时发现，现有705型试验台上有关120型阀的评价体系中还有不妥当，还有需要改进的地方。 关键词: 120型控制阀；列车制动；705试验台；性能试验
ABSTRACT Due to the rapid economic development and the flow of capital in the global market, the cross-regional cooperation is becoming much closely which increases the railway transport pressure. Modern locomotive is going towards the direction of ―carry more and run faster ", the train's braking technology is particularly important in the development of the railway. In this paper, The braking-related knowledge is introduced first, including the braking principle of 120 valves. After analyzing the structure of the type 120 control valve, design the structure of the main Department of 120 valves. Finally, use 120 control valves for the study and the 705 test bed as a platform to simulate the working status of 120 control valves and problems that may arise. Through the analysis of experimental data, to check if the sensitivity of the 120 air control valve is meet with national standards. The test results show that the main department of 120 the control valve still has a higher reliability in practical applications. The main department of valve failure in the simulation experiments can also be a reference that may occur in the railway. Analyze the reasons for the failure in the test can be used as a reference in the actual repair. Also there is something need to improve of the evaluation system which the existing 705-type test stands about 120 of the valve Keywords：120 main valve; train brake; type 705 experiment platforms; research on the capability
调节阀在热力管网中的应用
调节阀在热力管网系统中的应用 徐国喜设计二室 摘要：集中供热不仅能为城市提供稳定、可靠的热源，而且与传统分散供热相比，能节约能源和减少城市污染，具有明显的经济效益和社会效益。所以集中供热是现代化城市中必不可缺的基础设施，也是城市公用事业的一个重要组成部分。集中供热管网设计、安装时否合理，调试运行维护是否规范，直接影响着城市品味的提升和广大热用户的利益，随着供热面积的不断增大和输送距离的不断延长，如何保证用户流量和温度是热网工程设计中一个很关键性的问题，除必要的保温外，调节装置的合理选择与安装显得尤为重要。本文将在分析调节阀特性及选用的基础上，探究其在热力管网上的应用。 关键词：调节阀流量特性压差 1 序言 随着科技进步，在生产过程自动化中，用来控制流体流量的调节阀已遍及各个行业。对于热力、化工过程控制系统，作业最终控制过程介质各项质量及安全生产指标的调节阀，它在稳定生产，优化控制，维护及检修成本控制等方面都起着举足轻重的作用。由于调节阀是通过改节流方式来控制流量的，所以它既是一种有效的调节手段，同时又是一个会产生节流能耗的部件。以电厂为例，随着装置高负荷的运行，调节阀的腐蚀、冲刷、磨损、振动、内漏等问题不断发生，从而导致调节阀的使用寿命缩短，工作可靠性下降，进而引起工艺系统和装置的生产效率大幅度下降，严重时可以导致全线停车。这在如今视质量和效益为生命的企业管理中尤为重要和紧迫。对此，如何选择和安装好调节阀，使调节阀在一个高水平状态下运行将是一个很关键的问题，选择调节阀时，首先要收集完整的工艺流体的物理特性参数与调节阀的工作条件，主要有流体的成份、温度、密度、粘度、正常流量、最大流量、最小流量，最大流量与最小流量下的进出压力、最大切断压差等。在对调节阀具体选型确定前，还必须充分掌握和确定调节阀体本身的结构、形式、材料等方面的特点。而技术方面主要考虑流量特性、压降、闪蒸、气蚀、噪音等问题。 2 调节阀的选用要点 2.1 调节阀的作用 调节阀作为最终执行元件，在控制系统中起着关键作用。合理的选型和正确的计算，是阀门长期稳定运行的基础。调节阀的作用是通过流通面积的变化来改变调节阀的管路阻力系数，从而达到调节流量、压力、温度等流体参数的目的。
控制阀的设计分析
减温减压控制阀的设计分析 减温减压控制阀是1种在蒸汽系统既能减低温度、又能降低压力且具有调节性能的 自动控制阀。文中对减温减压控制阀设计中的关键技术进行分析，提出阀门各部分 的结构的优化设计方案和材质的选用。 减温减压控制阀是1种在蒸汽系统既能减低温度、又能降低压力且具有调节性能的自动控制阀。文中对减温减压控制阀设计中的关键技术进行分析，提出阀门各部分的结构的优化设计方案和材质的选用。 目前国内还没有针对减温减压控制阀进行更深入的研制和开发，而国内炼油化工企业对减温减压控制阀的需求量还很大。因减温减压控制阀的短缺且无替代产品，每年都需要花费大量外汇从国外进口这种减温减压控制阀。该产品的研制成功，将替代国外进口的产品，满足炼油化工企业的生产需要、节省大量投资。 由于减温减压控制阀使用工况条件比较恶劣，主要用于控制温度高、压差较大的调节。设计选择了输出力大的ZMSZ-4型多弹簧气动薄膜执行机构。即采用8组组合弹簧均匀地分布于膜头之内，这样采用较小的弹簧组替代较大的独立弹簧的方式，降低了加工成本，缩小了整体尺寸，使轴向长度缩短为原来普通结构的1/3左右，特别是减温减压控制阀采用这种结构后体积大大缩小，降低了安装难度，方便了工艺配管的设计。同时节约了材料，降低了制造难度，控制了制造成本，上海明精提高了产品零配件的通用程度。 1.2 阀内件 阀内件是减温减压控制阀的关键部件，它直接影响减温减压控制阀的流量特性。过去通常采用普通单座阀芯、阀座，但这种型式阀内件的可调比较小，使用压差较低。由于现场工作条件苛刻，经过几年冲刷，阀芯的流量特性发生了较大变化，控制阀的减温减压的工作特性逐渐变坏，就经常出现因汽、水分配不匀而产生打水锤现象，伴随着阀芯震动又出现了阀芯转动、卡滞的现象对生产造成较大影响。因此，对减温减压控制阀阀内件型式进行了研究和设计;针对阀芯所受的不平衡力，阀门可调比较小的具体情况，将阀内件设计成为笼式双座结构。提高减温减压控制阀工作稳定性，增大可调比，消除了噪音. 1.3 分流配水器的结构 分流器配水不均一直是困扰减温减压控制阀应用的难题。目前减温减压控制阀分流配水方式主要有2种顶部配水(阀芯中间)和底部配水结构。采用底部配水结构，在阀的底部配水，不将水直接注入在阀芯上使水不在阀芯上汽化，从而避免了阀芯震动的可能。上海明精为了提高注入与过热蒸汽的换热面积，将分流配水器设计成导流罩的形状，同时在上面开出导流槽，水从导流槽里的孔中喷出与被导向的过热蒸汽充分换热汽化。采用分流配水器的结构和阀内件笼式双座结构具有较为先进水平。 2 材料的性能分析 2.1 机械性能 对于阀门的密封面的硬度指标，最重要的是在高温下材料硬度的变化，高温下控制阀材质的硬度变化见图1。
控制阀项目规划设计方案
控制阀项目 规划设计方案 规划设计/投资方案/产业运营
控制阀项目规划设计方案说明 21世纪以来，随着科学技术的不断进步，原有的控制阀产品已不能满 足市场的需求，一些带有自动化控制技术的智能控制阀产品逐步受到市场 的欢迎，自此，我国智能控制阀行业步入了快速发展期。在此期间市场上 涌现出一批控制阀厂商，国营企业中以吴忠仪表、川仪股份等为行业龙头，而民营企业如智能自控、浙江力诺等也以优质的产品和服务成为不可忽视 的市场参与者。 该控制阀项目计划总投资18745.66万元，其中：固定资产投资 13263.95万元，占项目总投资的70.76%；流动资金5481.71万元，占项目 总投资的29.24%。 达产年营业收入38915.00万元，总成本费用30017.34万元，税金及 附加360.34万元，利润总额8897.66万元，利税总额10485.26万元，税 后净利润6673.24万元，达产年纳税总额3812.01万元；达产年投资利润 率47.47%，投资利税率55.93%，投资回报率35.60%，全部投资回收期 4.31年，提供就业职位594个。 重视施工设计工作的原则。严格执行国家相关法律、法规、规范，做 好节能、环境保护、卫生、消防、安全等设计工作。同时，认真贯彻“安
全生产，预防为主”的方针，确保投资项目建成后符合国家职业安全卫生的要求，保障职工的安全和健康。 ...... 报告主要内容：基本情况、建设背景分析、项目市场分析、产品及建设方案、项目选址说明、项目建设设计方案、项目工艺说明、环境保护概述、项目安全卫生、项目风险说明、节能分析、项目进度方案、项目投资规划、经济效益分析、综合评价结论等。
气动调节阀工作原理图文详解
气动调节阀工作原理图文详解（附图） 气动调节阀工作原理简单地说是通过压缩空气实现的，在实际应用中，了解气动调节阀工作原理有很大的意义。下面，世界工厂泵阀网综合运用图文为大家详细介绍气动调节阀工作原理。 气动调节阀是石油、化工、电力、冶金等工业企业广泛使用的工业过程控制仪表之一。通常由气动执行机构、阀门、定位器等连接安装调试后形成气动调节阀。 气动调节阀工作原理 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、保位阀等附件去驱动阀门，实现开关量或比例式调节，接收工业自动化控制系统的控制信号来完成调节管道介质的流量、压力、温度等各种工艺参数。气动调节阀的特点就是控制简单，反应快速，且本质安全，不需另外再采取防爆措施。 气动调节阀动作分气开型和气关型两种。气开型(Air to Open) 是当膜头上空气压力增加时，阀门向增加开度方向动作，当达到输入气压上限时，阀门处于全开状态。反过来，当空气压力减小时，阀门向关闭方向动作，在没有输入空气时，阀门全闭。 故有时气开型阀门又称故障关闭型(Fail to Close FC)。气关型(Air to Close)动作方向正好与气开型相反。当空气压力增加时，阀门向关闭方向动作;空气压力减小或没有时，阀门向开启方向或全开为止。故有时又称为故障开启型(Fail to Open FO)。气动调节阀的气开或气关，通常是通过执行机构的正反作用和阀态结构的不同组装方式实现。 气开气关的选择是根据工艺生产的安全角度出发来考虑。当气源切断时，调节阀是处于关闭位置安全还是开启位置安全? 举例来说，一个加热炉的燃烧控制，调节阀安装在燃料气管道上，根据炉膛的温度或被加热物料在加热炉出口的温度来控制燃料的供应。这时，宜选用气开阀更安全些，因为一旦气源停止供给，阀门处于关闭比阀门处于全开更合适。 如果气源中断，燃料阀全开，会使加热过量发生危险。又如一个用冷却水冷却的的换热设备，热物料在换热器内与冷却水进行热交换被冷却，调节阀安装在冷却水管上，用换热后的物料温度来控制冷却水量，在气源中断时，调节阀应处于开启位置更安全些，宜选用气关式(即FO)调节阀。 阀门定位器
调节阀的作用
调节阀的作用 调节阀有哪几个主要功能？ 调节阀的主要功能共有九个：调节、切断、克服压差、防堵、耐蚀、耐压、耐温、重量、外观。 调节阀的调节功能主要表现在哪几个方面？ 调节阀的首要功能就是调节，其主要表现在五个方面： 1.流量特性。 2.可调范围R。 3.小开度调节性能。 4.流量系数Kv。 5.调节速度（响应时间）满足系统对阀动作的速度要求。 何谓流量特性？ 流量特性是反映调节阀的开度与流量的变化关系，以适应不同的系统特性要求。如对流量调节系统反应速度快，需对数流量特性；对温度调节系统反应速度慢，需直线流量特性。流量特性反映了调节阀的调节品质。 何谓可调范围R？ 可调范围反映调节阀控制的流量范围，用R=Qmax/Qmin之比表示。R越大，调节流量的范围越宽，性能指标就越好。通常阀的R=30；好的阀，如V形球阀的R=50；全功能超轻型的R可达100-200。 调节阀的小开度工作性能应当怎样？ 有些阀爱到结构的限制，小开度工作性能差，产生启跳、振荡，R变得很小（即Qmin 很大），如双座阀、衬胶蝶阀。好的阀小开度应有微调功能，即可满足很小流量的调节，且工作又十分平衡，这类阀如V形球阀、偏心旋转阀、全功能超轻型阀。 流量系数表示阀的何种功能？ 流量系统(Kv)表示阀通过流量的能力，同口径的阀，Kv值越大越好。角行程阀(球阀、蝶阀、全功能超轻型调节阀)是直行程阀(单座阀、双座阀、套筒阀)的2-3倍。 调节阀的切断功能用什么指标来表示？ 切断功能由阀的泄漏指标来表示，切断通常指泄漏量小于0.001%，最高级别为VI级(气泡级)，它反映阀的内在质量。 调节阀的克服压差功能用什么表示？为什么旋转类阀使用会越来越多？ 调节阀的克服压差功能通常用阀关闭时的允许压差来表示，允许压差越大，此功能也就越好。如果考虑不周全，阀芯就会被压差顶开，造成阀关不到位，泄漏量越标。因此，保证阀切断就必须克服阀关闭时的工作压差。通常，单密封阀的允许压差小，如单座阀、角形阀、隔膜阀、三通阀；双密封阀和转动类阀的允许压差大，如双座阀、球阀、全功能超轻型调节阀。从泄漏量与克服压差两者来看，单密封阀泄漏小，但允许压差；双密封阀泄漏大，允许
液压控制阀的理论研究与设计
液压控制阀的理论研究与设计
第1章绪论 液压技术作为一门新兴应用学科，虽然历史较短，发展的速度却非常惊人。液压设备能传递很大的力或力矩，单位功率重量轻，结构尺寸小，在同等功率下，其重量的尺寸仅为直流电机的10%~20%左右；反应速度快、准、稳；又能在大范围内方便地实现无级变速；易实现功率放大；易进行过载保护；能自动润滑，寿命长，制造成本较低。因此，世界各国均已广泛地应用在锻压机械、工程机械、机床工业、汽车工业、冶金工业、农业机械、船舶交通、铁道车辆和飞机、坦克、导弹、火箭、雷达等国防工业中。 液压传动设备一般由四大元件组成，即动力元件——液压泵；执行元件——液压缸和液压马达；控制元件——各种液压阀；辅助元件——油箱、蓄能器等。 液压阀的功用是控制液压传动系统的油流方向，压力和流量；实现执行元件的设计动作以控制、实施整个液压系统及设备的全部工作功能。 1.1 液压技术的发展历史 液压传动理论和液压技术发展的历史可追溯17世纪，当时的荷兰人史蒂文斯（Strvinus）研究指出，液体静压力随液体的深度变化，与容器的形状无关。之后托里塞勒(Torricelli)也对流体的运动进行研究。17世纪末，牛顿对液体的粘度以及浸入运动流动体中的物体所受的阻力进行了研究。18世纪中叶，伯努利提出的流束传递能量理论及帕斯卡提出的静压传递原理，使液压理论有了关键性的进展。1795年英国伦敦的约瑟夫.布拉默(Joseph Bramah 1749~1814)创造了世界上第一台水压机——棉花、羊毛液压打包机。1905年，詹尼（Janney）设计了一台带轴向柱塞泵的油压传动与控制装置，并于1906年成功地应用在弗吉尼亚号战舰的炮塔俯仰、转动机构中。1936年，哈里.威克斯（Harry Vikers）提出了包括先导式溢流阀在内的些液压控制元件有力地推动了液压技术的进步。1958年美国麻萨诸塞州理工学院的布莱克本（Blackburn）、李诗颖创造了电液伺服阀，并于1960年发表了对液压技术有杰出贡献的论著——《流体动力控制》。 现在由于微型计算机与液压技术日益密切的结合，对液压控制阀提出了更高、更新的要求，液压控制已开始形成了一个分支学科，继续不断不断地向高、精、尖的方向发展。 1.2 我国液压阀技术的发展概况 我国的液压工业及液压阀的制造，起始于第一个五年计划（1953~1957年），期间，由于机床制造工业发展的迫切需求，50年代初期，上海机床厂、天津液压件厂仿造了苏联的各类低压泵、阀。 随后，以广州机床研究所为主，在引进消化国外中低压元件制造技术的基础上，自行设计了公称压力为2.5MPa和6.3MPa的中低压液压阀系统（简称广州型），并迅速投入大批量生产。 60年代初期，为适应液压工程机械从中低压向高压方向的发展，以山西榆次液压件厂为主，引进了日本油研公司的公称压力为21MPa的中高压液压阀系列，以及全部加工技术和制造、试验设备，并据此发展、设计成我国的中高压液压闪系统（简称榆次型）。 1968年，当时的一机部组织有关单位，在公称压力21MPa液压阀的基础上，设计了我国一套公称压力为31.5MPa的高压阀系列，并投入批量生产。 为使产品实现标准化、通用化、系列化，我国于1973年再次组成“液压阀联合设计组”，在总结国产高压阀设计、生产经验的基础上，借鉴了国外同类产品的结构，性能、工艺特点，又增补了多种规格和新品种，并使国产阀的安装连接尺寸首次符合国际标准。并于1977年正式