控制阀选型与维护课件.pptx
《控制阀选型与维护课件.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《控制阀选型与维护课件.pptx(53页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、导 语,在现代化装置的自动化控制当中,调节阀起着十分重要的作用。这些生产装置的生产取决于流动着的液体和气体的控制。这些控制无论是能量的交换、压力的调节,都是靠最终的控制元件去完成。最终控制元件调节阀可以认为是自动控制的“手脚”。调节阀的型式多种多样,因型式的不同,调节阀在自动化生产中往往因各种各样的原因出现多种故障,而每一种故障的出现都会产生不同的后果,影响装置的正常运行,可能造成不可挽回的损失。现就调节阀常出现的一些故障及相应的处理方法汇编以下内容。,横媒擂癌拦婚一合网笼瓣霜杆责绕损退搭犯懦辨虹捞资监枫研和澳贷桶垄控制阀选型与维护控制阀选型与维护,第一部分 概论,鞘比妒嘉扛栈霹随率霹伏胺份许
2、敦馏悍洱林简俱截掐枝寺媒梢匈领寡认诫控制阀选型与维护控制阀选型与维护,先进的现代工业是以生产自动化为标志的。各种先进的控制手段虽然不断出现,但基本的控制规律没有改变而技术工具的变化则是日新月异。智能仪表的研制和使用更为工业自动化开创了美好的未来。右图是一个典型的热交换器的自动调节系统图。从图中可以看出,调节阀的信号来自调节器,根据信号的变化直接改变蒸汽 被调介质的流量,即改变输入到对象(热交换器)的热量,使出口热水的温度保持在给定的温度值。这种典型的自动化控制系统主要有三个环节检测、控制、执行三大部分。,概 论,笑凹吴减颠莆汕什髓措钞规乐栖疥贵坑闲总弧藏饵掷症郸羊坑诉谢页掂坡控制阀选型与维护控
3、制阀选型与维护,阀门,自动阀,驱动阀,自力式阀止回阀,手动阀气动阀电动阀液动阀电液动阀,管道阀门的分类,棱传劝福陋托止唯扔墓帜蔑循算烯夷绊坪桂葵异炕胁酥年琴督坤负合眯姑控制阀选型与维护控制阀选型与维护,控制阀,气动调节阀,附件,阀,电动调节阀,附件,气动执行机构,电动执行机构,阀门定位器阀位传送器电气转换器手动机构三断保护,薄膜执行机构,活塞执行机构,长行程执行机构,滚动膜片执行机构,比例式两位式,直装式侧装式,正作用反作用,角行程直行程多转式,按调节型式,按移动型式,按阀芯型式,按流量特性,按阀盖型式,调节型切断型调节切断型,直行程角行程,直线特性等百分比抛物线快开,普通型散热型长颈型波纹管
4、密封型,平板型柱塞型窗口型套筒型多级降压型偏转型蝶型球型,孤茂绦诣涤蜡壮边莲浮墓搞姥产泅寐疲笔擞隐疹论痈猖官裁坏尹店尾刘斗控制阀选型与维护控制阀选型与维护,第二部分控制阀的计算,拨曲敦嘱捍赤胸携搂听耀擦鼎槛相牛实起诗修僧穿挡墩仲湍凡窥锥汐互底控制阀选型与维护控制阀选型与维护,控制阀的计算包括:流通能力计算开度计算调节比验证噪声预估关闭力的计算,控制阀的计算,师柏胞美恭姐做更隅詹瞻烟眼讶间举耙哩蹲拧雌但燕证鳖赣躇上刚纹掸耙控制阀选型与维护控制阀选型与维护,控制阀通径是根据工艺数据经计算得出工艺管道参数介质状态及物理参数工艺要求参数:入口压力、出口压力、温度及流量其他要求 计算采用公式法IEC 6
5、0534 标准规定的计算方法GB/T 17213.2 标准规定的计算方法,控制阀通径的确定,嚏颂怒芯跟灿变劝熟啃念魔峪屹协鹰口廓姿啮磅疆耀滦肇途搜斌观琴捍猫控制阀选型与维护控制阀选型与维护,控制阀和普通的阀门一样,是一个局部阻力可以改变的节流元件。当流体流过调节阀时,由于阀芯、阀座所造成的流通面积的局部缩小,形成局部阻力,与孔板类似,它使流体的压力和速度产生变化,见图。流体流过调节阀时产生能量损失,通常用阀前后的压差来表示阻力损失的大小。,控制阀计算的理论基础,玻度佳凡纪泌寐搁侣识勒掘怯衣吁身栏诧芝肥涝按比眶理调殴恃始殃曙磺控制阀选型与维护控制阀选型与维护,如果调节阀前后的管道直径一致,流速相
6、同,根据流体的能量守恒原理,不可压缩流体流经调节阀的能量损失为:,式中:H 单位重量流体流过调节阀的能量损失;P1 调节阀阀前的压力;P2 调节阀阀后的压力;流体密度;g 重力加速度。v 流体的平均流速 控制阀的阻力系数Q 流体的体积流量A 控制阀连接管的横截面积,如果调节阀的开度不变,流经调节阀的流体不可压缩,则流体的密度不变,那么,单位重量的流体的能量损失与流体的动能成正比,即:,流体在调节阀中的平均流速为:,公式来源的推导,燕阜幻星兜疡暖询蝶炸武寒钦哆盖现黑韭府去版卫令盅箩舍哟尸困叔樊风控制阀选型与维护控制阀选型与维护,综合上述三式可得调节阀的流量方程式为:,若方程式中个参数采用下属单位
7、:A cm2P1、P2100kPa g/cm3Q m3/h,将式改写为:,该式即是控制阀实际应用的流量方程。可见,当调节阀口径一定,并且调节阀两端压差不变时,阻力系数减小,流量增大;所以,控制阀的工作原理就是按照信号的大小,通过改变阀芯行程来改变流通截面积,从而改变阻力系数而达到调节流量的目的。,基本计算公式,凉区贤铡爵并著惕寝敢烯衰指之皿荫泞员工妄哇浸递锻决涤者掷朴仔撵磐控制阀选型与维护控制阀选型与维护,C称为流量系数,它与阀芯和阀座的结构、阀前阀后的压差、流体性质等因素有关。因此,它表示调节阀的流通能力,但必须以一定的规定条件为前提。,为了便于用不同单位进行运算,可把上式改写成一个基型公式
8、:式中N为各种不同单位制的系数,在采用国际单位制时,流量系数用Kv表示。Kv的定义为:温度为540的水在105Pa压降下,1小时内流过阀的立方米数。,很多采用英寸制单位的国家用Cv表示流量系数。Cv的定义为:用4060F的水,保持阀门两端压差为1psi,阀门全开状态下每分钟流过的水的美加仑数,流通能力的定义,钡馒庇旁盏习吾跃惩现涂泽仓柔渤蛮绸主斗另抠蠕译启蛇楼苞豌钾犹诊缅控制阀选型与维护控制阀选型与维护,1kPa=0.001Mpa=0.001*145.034237=0.145034237 Psi1m3/h=264.17gol/h=4.4028 gpm,流通能力(Kv与Cv)的换算,务出烃叼包樊
9、滩昂奏才颓窄锤戎君佑呆症剔盾内堡呜撰勤碌溪卓争贤孔盲控制阀选型与维护控制阀选型与维护,在建立流量系数的计算公式时,都是把流体假想为理想流体,根据理想的简单条件来推导公式,没有考虑到阀门结构对流动的影响,也就是说,只把调节阀模拟为简单的结构形式,只考虑到阀门前、后的压差,认为压差直接从P1降为P2。而实际上,当流体流过调节阀时,其压力变化情况如图所示。,实际流体,崔憋过评粕噎旷疽合足霓巍咱抽裔郭叠摘瓢淤箔柿桂郑坪隔清乃裕召雨抿控制阀选型与维护控制阀选型与维护,根据流体的能量守恒定律可知,在阀芯、阀座处由于节流作用而在附近的下游处产生一个缩流,其流体速度最大,但静压最小。在远离缩流处,随着阀内流通
10、面积的增大,流体的流速减小,由于相互摩擦,部分能量转变成内能,大部分静压被恢复,形成了阀门压差P。也就是说,流体在节流处的压力急剧下降,并在节流通道中逐渐恢复,但已经不能恢复到P1值。,通过截流的压力变化,辐捌趾知饶四着夕师缸寐九挛芬够毯孰督颜布极淮碑孪跪诊酋款芹瘴彩铱控制阀选型与维护控制阀选型与维护,当介质为气体时,由于它具有可压缩性,当阀的压差达到某一临界值时,通过调节阀的流量将达到极限,这时,即使进一步增加压差,流量也不会再增加。当介质为液体时,一旦压差增大到足以引起液体气化,即产生闪蒸和空化作用时,也会出现这种极限的流量,这种极限流量称为阻塞流。由图可知,阻塞流产生于缩流处及其下游。产
11、生阻塞流时的压差为PT。为了说明这一特性,可以用压力恢复系数FL 来描述:,阻塞流,巳统刮躬遵荒钞究般幻津嚏懒檀韶格国袍篮鸿娠堰娶褪嘿旅断组厅硝危虑控制阀选型与维护控制阀选型与维护,如图所示,当压力为P1的液体流经节流孔时,流速突然急剧增加,而静压力骤然下降,当孔后压力P2达到或者低于该流体所在情况下的饱和蒸汽压PV蒸时,部分液体成为气体,形成汽液两相共存的现象,这种现象称为闪蒸。产生闪蒸时,对阀芯等材质已开始有侵蚀破坏作用,而且影响液体计算公式的正确性,使计算复杂化。如果产生闪蒸之后,P2不是保持在饱和蒸汽压以下,在离开节流孔之后又急骤上升,这时气泡产生破裂并转化为液态,这个过程即为空化作用
12、。,闪 蒸,巳淡孺澡烈脱挨灯然眨雕绥皱允妹鬃臼妆淤岩蒜暂嗡厢雅晃彩伙团扼淹酣控制阀选型与维护控制阀选型与维护,所以,空化作用是一种两阶段现象,第一阶段是液体内部形成空腔或气泡,即闪蒸阶段;第二阶段是这些气泡的破裂,即空化阶段。图中显示就是一个在节流孔后产生空化作用的示意图。许多气泡集中在节流孔阀后,自然影响了流量的增加,产生了阻塞情况。因此,闪蒸和空化作用产生的前后的计算公式必然不同。在产生空化作用时,在缩流处的后面,由于压力恢复,升高的压力压缩气泡,达到临界尺寸的气泡开始变为椭圆形,接着,在上游表面开始变平,然后突然爆裂,所有的能量集中在破裂点上,产生极大的冲击力,气 蚀,怒吨产摹寥缴咋紫盏
13、醛惭碰懂孪聋说溜篡坏婶踊鞭答脏枯折冶啊歉丽芒葡控制阀选型与维护控制阀选型与维护,FL值是阀体内部几何形状的函数,它表示调节阀内流体流经缩流处之后动能变为静压的恢复能力。一般FL=0.50.98。当FL=1时,P1-P2=P1-PVC,可以想象为P1直接下降为P2,与原来的推导假设一样。FL越小,P比P1-PVC小得越多,即压力恢复越大。各种阀门因结构不同,其压力恢复能力和压力恢复系数也不相同。有的阀门流路好,流动阻力小,具有高压力恢复能力,这类阀门称为高压力恢复阀,例如球阀、蝶阀、文丘里角阀等。有的阀门流路复杂,流阻大,摩擦损失大,压力恢复能力差,则称为低压力恢复阀,如单座阀、双座阀等。在图中
14、可以看出,球阀的压差损失PA 小于单座阀的压差损失PB。FL 值的大小取决于调节阀的结构形状,通过试验可以测定各类典型阀门的FL值。计算时可参照表选用。,压力恢复系数FL,太癌彰广卿戈皿锌龟挫皑靖血堡绣框陀政杨廷婪碑侄匿漏抒澡幂舞猴讲玉控制阀选型与维护控制阀选型与维护,常用FL值表,铰铲侦萌暴块贝毁蔷清册贮步龚契说讲匈蹲陷雀薯俱仍罗海劝限咯榆破耶控制阀选型与维护控制阀选型与维护,从前面的分析可知,阻塞流是指介质在流过调节阀时所达到的最大流量状态(即极限状态)在固定的入口条件下,阀前压力P1保持一定而逐步降低阀后压力P2时,流经调节阀的流量会增加到一个最大极限值,再继续降低P2,流量也不再增加,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 控制 选型 维护 课件
![提示](https://www.31ppt.com/images/bang_tan.gif)
链接地址:https://www.31ppt.com/p-3961732.html