| 标准 | 国标 |
|---|---|
| 材质 | 碳钢 |
| 工作温度 | 高温 |
| 流动方向 | 双向 |
| 驱动方式 | 电磁,自力式,蒸汽,伺服,水力控制,手动,气动,脉冲,脚踏,电动 |
| 适用介质 | 各种高腐蚀化学介质 |
| 形态 | 隔膜式 |
| 用途 | 出风口,调节,调压,减压阀,截止,节流,流量控制,温控,仪表 |
| 压力环境 | 高压 |
| 品牌 | 高达 |
| 型号 | ZJHP |
调节阀又名控制阀，通过接受调节控制单元输出的控制信号，
调节阀 借助动力操作去改变流体流量。调节阀一般由执行机构和阀门组成。如果按其所配执行机构使用的动力，调节阀可以分为气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀三种，另外，按其功能和特性分，线性特性，等百分比特性及抛物线特性三种。 阀体类型 调节阀的阀体种类很多，常用的阀体种类有直通单座、直通双座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋转、蝶形、套筒式、球形等。 在具体选择时，可做如下考虑： (1)阀芯形状结构 主要根据所选择的流量特性和不平衡力等因素考虑。 (2)耐磨损性 当流体介质是含有高浓度磨损性颗粒的悬浮液时，阀的内部材料要坚硬。 (3)耐腐蚀性 由于介质具有腐蚀性，尽量选择结构简单阀门。 (4)介质的温度、压力 当介质的温度、压力高且变化大时，应选用阀芯和阀座的材料受温度、压力变化小的阀门，当温度≥250℃时应加散热器。 (5)防止闪蒸和空化 闪蒸和空化只产生在液体介质。在实际生产过程中，闪蒸和空化会形成振动和噪声，缩短阀门的使用寿命，因此在选择阀门时应防止阀门产生闪蒸和空化。 调节阀执行机构 为了使调节阀正常工作，配用的执行机构要能产生足够的输出力
来保证高度密封和阀门的开启。 对于双作用的气动、液动、电动执行机构，一般都没有复位弹簧。作用力的大小与它的运行方向无关，因此，选择执行机构的关键在于弄清最大的输出力和电机的转动力矩。对于单作用的气动执行机构，输出力与阀门的开度有关，调节阀上的出现的力也将影响运动特性，因此要求在整个调节阀的开度范围建立力平衡。 对执行机构输出力确定后，根据工艺使用环境要求，选择相应的执行机构。对于现场有防爆要求时，应选用气动执行机构。从节能方面考虑，应尽量选用电动执行机构。若调节精度高，可选择液动执行机构。如发电厂透明机的速度调节、炼油厂的催化装置反应器的温度调节控制等。 调节阀的作用方式只是在选用气动执行机构时才有，其作用方式通过执行机构正反作用和阀门的正反作用组合形成。组合形式有4种即正正（气关型）、正反（气开型）、反正（气开型）、反反（气关型），通过这四种组合形成的调节阀作用方式有气开和气关两种。
对于调节阀作用方式的选择，主要从三方面考虑：a）工艺生产安全；b）介质的特性；c）保证产品质量，经济损失最小。
调节阀正常运行后要进行维护和保养。调节阀作为自动化控制系统的一部分，其维护应与自动化仪表和其他设备同时进行。
调节阀的维护与一般仪表的维护类似，可分为被动性维护、预防性维护和预见性维护。被动性维护是当调节阀等设备出现故障时才进行维护的一种维护方法。由于设备发生故障才维护，因此常常造成生产过程停车，严重时甚至出现设备损坏或人员伤亡等。被动性维护是生产过程所不希望的维护，预防性维护是根据过去的运行经验，按时间进行维护的一种维护方法。例如，常用的定期维护就是预防性维护，它根据不同设备的运行情况制定相应的维护时间表，在设备还没有出现故障时就进行维护。由于故障没有发生就进行维护，因此，可大大降低故障发生概率。但这种维护方法并没有将当前使用的该调节阀实际情况进行分析，常常对还可以使用一定时间的调节阀进行拆装和检查，浪费了时间和资源。预见性维护从当前使用的调节阀数据分析出发，预见该调节阀的状态，从而使调节阀得到最大限度的利用。
调节阀的日常维护
一、 调节阀日常维护工作内容
调节阀日常维护工作内容分为巡回检查和定期维护两部分，巡回检查工作内容如下。
1、向当班工艺操作人员了解调节阀的运行情况。
2、查看调节阀和有关附件的供给能源(气源、液压油或电源)
3、检查液压油系统运行情况。
4、检查调节阀的各静、动密封点有无泄漏。
5、检查调节阀连接管线和接头有无松动或腐蚀。
6、检查调节阀有无异常声音和较大振动，检查供给情况。
7、检查调节阀的动作是否灵活，在控制信号变化时是否及时变化
8、侦听阀芯、阀座有无异常振动或杂音。
9、发现问题及时联系处理。
10、做好巡回检查的记录，并归档。
定期维护工作内容如下：
1、定期对调节阀外部进行清洁工作。
2、定期对调节阀填料函和其他密封部件进行调整，必要时应更换密封部件，保持静、动密封点的密封性。
3、定期对需润滑的部件添加润滑油。
4、定期对气源或液压过滤系统进行排污和清洁工作。
5、定期检查各连接点的连接情况，腐蚀情况，必要时应更换连接件。
二、 调节阀的定期校验
调节阀预见性维护工作尚未开展的单位，应对调节阀进行定期校验。定期校验工作是预防性维护工作。
根据不同工艺生产过程，调节阀的定期校验应有不同的校验周期。可结合制造商提供的资料确定各调节阀定期校验的周期。通常可在工艺生产过程进行大修的同时进行。一些调节阀应用在高压、高压降或腐蚀性较强的场合时，检验周期要缩短。
检验的内容主要是调节阀静态性能测试，必要时可增加相应的测试项目，例如调节阀流量特性的测试等。定期校验需要有关测试设备和仪器，还需要有更换的部件，因此，通常可委托制造厂商完成。
三、 调节阀的维修
调节阀维修分应急维修、定期维修和预见性维修。应急维修是调节阀出现故障，不能满足工艺操作要求时的维修。定期维修通常包括日常维修和与工艺停车大修同时进行的维修。预见性维修是根据预见性维护的分析结果，有针对性地对有关调节阀部件的维修。应急维修是调节阀发生故障后的维修，定期维修和预见性维修是调节阀发生故障前的维修。通常，调节阀的日常维修由仪表维修人员进行，与大修同时进行的定期维修由制造技术人员进行。
一） 调节阀日常检查和保养工作包括下列内容：
1、消除应力。由于安装或组合不当造成各种应力。例如，高温介质产生热应力，安装时紧．固力不平衡造成应力等。应力的不平衡作用在调节阀上，使调节阀阀杆、导向件变形，不能正确与阀座对中造成泄漏，变差增大等。因此，在日常维修中应进行消除应力的维修工作。
2、清除铁锈和污物。经常检查调节阀连接管道内有无铁锈、焊渣、污物等，发现后应及时清除。因为这些污物会造成调节阀阀芯和阀座的磨损，影响调节阀的正常运行。通常，可在调节阀前加装过滤网等过滤装置，并定期清洗。
3、检查调节阀支撑。调节阀支撑使调节阀的各部件处于不受重力等影响的位置。如果支撑不当会造成调节阀阀杆与阀座不能对中，使变差增大，密封性能下降。因此，应检查调节阀支撑是否合适。
4、清除气源、液压油等供应能源的污物。气源、液压源是调节阀运行的能量来源。仪用压缩空气、液压油中所含的杂质会堵塞节流孔和管道，造成故障。因此，定期检查气源、液压油，定期对过滤装置进行排污十分重要。
5、齿轮传动装置的检查。对手轮机构、电动执行器和液动执行器的齿轮传动装置应定期检查，添加润滑剂，防止咬卡现象发生。应检查制动和限位装置是否灵活好用。
6、填料函检查。应检查填料的磨损情况和压紧力，定期更换填料函，保证填料能够在起到密封的同时，减少其摩擦力的影口向。对无油润滑的填料函不应添加润滑油。
7、安全运行的检查。对在爆炸性危险场所使用的调节阀和有关附件应检查其安全运行情况例如，密封盖是否拧紧，安全栅的运行情况，电源供应情况等，保证调节阀及有关附件能够安全运行。
8、运输和保管。调节阀在运输和保管期间，应用专用支架固定，防止松动；安装在调节阀上的有关附件，如阀门定位器、手轮机构等应牢固，应防止与调节阀连接的反馈杆等部件受到外力损伤；各连接接口应用塑料膜封套，防止外物侵入；调节阀的连接口可用配套法兰和盲板密封，也可采用黏性纸密封，防止外物侵入。运输时应 加装牢固的木箱，并采取防风沙、雨水和粉尘等恶劣运输环境条件的影响。运输和保管的环境条件应满足产品说明书要求。
二） 调节阀和附件日常维修的主要内容如下：
1、气动执行机构膜片的更换。气动薄膜执行机构的膜片在运行过程中受到伸缩，因此，容易疲劳损坏。更换时应采用同规格的橡胶膜片，固紧时应使膜片受力均匀，防止泄漏和压坏膜片。
2、 研磨。阀芯与阀座之间在运行一定时间后造成泄漏，汽缸的活塞与缸体之间也会造成内部泄漏，这时应进行研磨。可进行手工研磨、机械磨削、镀层处理和镶套等方法，研磨用的金刚砂粒度应合适，研磨力应均匀和合适。经研磨后，应进行抛光，并满足所需光洁度和精度要求，满足阀芯与阀座的对中要求等，在总装后需进行密封性测试。
3、填料函更换。。填料函更换时应采用同类型的填料函，更换时应小心将填料勾出，正确拆除填料，防止对阀杆造成损伤。新填料函的安装应按照说明书要求，切口应错位，防止阀杆的螺纹对填料的刮伤，填料的压紧力应均匀和合适，防止造成应力和增大摩擦力。
4、传动部件的更换。调节阀和附件中的传动部件如果部分磨损可进行部件更换、修复等。在更换和修复后应保证传动灵活，传动间隙尽量小。
5、气动放大器的清洗。因仪用压缩空气内的污物造成气动放大器的节流孔堵塞时应对节流孔进行清洗，可采用合适的钢丝进行疏通和清洗。回装时，放大器膜片应受力均匀，防止造成堵塞或泄漏。可通过调节钢珠的压紧力调整放大器增益，防止共振。
调节阀的流量系数Kv，是调节阀的重要参数，它反映调节阀通过流体的能力，也就是调节阀的容量。根据调节阀流量系数Kv的计算，就可以确定选择调节阀的口径。为了正确选择调节阀的口径，必须正确计算出调节阀的额定流量系数Kv值。调节阀额定流量系数Kv的定义是：在规定条件下，即阀的两端压差为10Pa，流体的密度为lg/cm，额定行程时流经调节阀以m/h或t/h的流量数。
1． 一般液体的Kv值计算
a． 非阻塞流
判别式：△P
计算公式：Kv=10QL
式中：FL－压力恢复系数，见附表
FF－流体临界压力比系数，FF=0.96－0.28
PV－阀入口温度下，介质的饱和蒸汽压（绝对压力），kPa
PC－流体热力学临界压力（绝对压力），kPa
QL－液体流量m/h
ρ－液体密度g/cm
P1－阀前压力（绝对压力）kPa
P2－阀后压力（绝对压力）kPa
b． 阻塞流
判别式：△P≥FL（P1－FFPV）
计算公式：Kv=10QL
式中：各字符含义及单位同前
2． 气体的Kv值计算
a． 一般气体
当P2>0.5P1时
当P2≤0.5P1时
式中：Qg－标准状态下气体流量Nm/h
Pm-(P1+P2)/2(P1、P2为绝对压力）kPa
△P=P1－P2
G －气体比重（空气G=1）
t －气体温度℃
b．高压气体（PN>10MPa）
当P2>0.5P1时
当P2≤0.5P1时
式中：Z-气体压缩系数，可查GB/T 2624-81《流量测量节流装置的设计安装和使用》
3． 低雷诺数修正（高粘度液体KV值的计算）
液体粘度过高或流速过低时，由于雷诺数下降，改变了流经调节阀流体的流动状态，在Rev<2300时流体处于低速层流，这样按原来公式计算出的KV值，误差较大，必须进行修正。此时计算公式应为：
式中：Φ―粘度修正系数，由Rev查FR－Rev曲线求得；QL－液体流量 m/h
对于单座阀、套筒阀、角阀等只有一个流路的阀
对于双座阀、蝶阀等具有二个平行流路的阀
式中：Kv′―不考虑粘度修正时计算的流量系
ν ―流体运动粘度mm/s
FR －Rev关系曲线
FR-Rev关系图
4． 水蒸气的Kv值的计算
a． 饱和蒸汽
当P2>0.5P1时
当P2≤0.5P1时
式中：G―蒸汽流量kg/h，P1、P2含义及单位同前，K－蒸汽修正系数，部分蒸汽的K值如下：水蒸汽：K=19.4；氨蒸汽：K=25；氟里昂11：K=68.5；甲烷、乙烯蒸汽：K=37；丙烷、丙烯蒸汽：K=41.5；丁烷、异丁烷蒸汽：K=43.5。
b． 过热水蒸汽
当P2>0.5P1时
当P2≤0.5P1时
式中：△t―水蒸汽过热度℃，Gs、P1、P2含义及单位同前。
反向使用剖析
调节阀在高压降的工艺条件下，推荐反向使用。在试车时，调节阀产生强烈振荡，且发出刺耳的噪声，试车4h后阀芯就断裂了。但此并非质量问题，而是由于使用不合理所致。下面就其断裂原因进行分析。 除了蝶阀和隔膜阀在结构上完全对称外，所有其他结构的调节阀都是不对称的。当调节阀改变流动方向时，由于流路的变化会引起)值变化。各类调节阀的正常流向均为使阀芯打开的方向(正向使用)，生产厂也只提供正常流向时的流通能力)值和流量特性。当调节阀反向使用时，既流体沿着使阀芯关闭的方向流动时，调节阀的流通能力会增大。水联动试车时，模拟工艺条件不可能很快达到正常状态，调节阀在较长时间内处于小开度状态下使用，由于不平衡力的作用，会出现严重的不稳定。所以调节阀会产生强烈的震荡并发出刺耳的噪声，因而导致阀芯很快断裂。而在正常工艺条件下，调节阀的开度是适中的，即使小开度也是短暂的，所以调节阀可正常安全使用。 调节阀结论 一般情况下，调节阀均不推荐反向使用，只有在高压差、高粘度、易结焦和含悬浮颗粒介质才推荐反向使用。反向使用时，应避免长期小开度情况下运行，尤其在试车时更应注意。 影响调节阀正常运行的因素及对策 1、前言 在自动化程度较高的化工控制系统，调节阀作为自动调节系统的终端执行装置，接受控制信号实现对化工流程的调节。它的动作灵敏度直接关系着调节系统的质量。据现场实际统计有70%左右的故障出自调节阀。因此在日常维护中总结分析影响调节阀安全运行的因素及其对策。 2、卡堵 调节阀经常出现的问题是卡堵，常出现在新投运系统和大修投运初期，由于管道内焊渣、铁锈等在节流口、导向部位造成堵塞使介质流通不畅，或调节阀检修中填料过紧，造成摩擦力增大，导致小信号不动作大信号动作过头的现象。 故障处理：可迅速开、关副线或调节阀，让脏物从副线或调节阀处被介质冲跑。另一办法用管钳夹紧阀杆，在外加信号压力情况下，正反用力旋动阀杆，让阀芯闪过卡处。若不能则增加气源压力增加驱动功率反复上下移动几次，即可解决问题。如若仍不动作，则需解体处理。 3、泄漏 3.1阀内漏，阀杆长短不适。气开阀，阀杆太长阀杆向上的（或向下）的距离不够，造成阀芯和阀座之间有空隙，不能充分接触，导致关不严而内漏。同样气关阀阀杆太短，导致阀芯和阀座之间有空隙，不能充分接触，导致关不严而内漏。 解决办法：应缩短（或延长）调节阀阀杆使调节阀长度合适，使其不再内漏。 3.2填料泄漏。填料装入填料函以后，经压盖对其施加轴向压力。由于填料的塑性，使其产生径向力，并与阀杆紧密接触，但这种接触是并不是非常均匀的。有些部位接触的松，有些部位接触的紧，甚至有些部位没有接触上。调节阀在使用过程中，阀杆同填料之间存在着相对运动，这个运动叫轴向运动。在使用过程中，随着高温、高压和渗透性强的流体介质的影响，调节阀填料函也是发生泄漏现象较多的部位。造成填料泄漏的主要原因是界面泄漏，对于纺织填料还会出现渗漏（压力介质沿着填料纤维之间的微小缝隙向外泄漏）。阀杆与填料间的界面泄漏是由于填料接触压力的逐渐衰减，填料自身老化等原因引起的，这时压力介质就会沿着填料与阀杆之间的接触间隙向外泄漏。 解决对策：为使填料装入方便，在填料函顶端倒角，在填料函底部放置耐冲蚀的间隙较小的金属保护环（与填料的接触面不能为斜面），以防止填料被介质压力推出。填料函各部与填料接触部分的金属表面要精加工，以提高表面光洁度，减少填料磨损。填料选用柔性石墨，因其具有气密性好，摩擦力小，长期使用后变化小，磨损的烧损小，维修容易，压盖螺栓重新拧紧后摩擦力不发生变化，耐压性和耐热性良好，不受内部介质的侵蚀，与阀杆和填料函内部接触的金属不发生点蚀或腐蚀。这样，有效地保护了阀杆填料函的密封，保证了填料的密封的可靠性和长期性。 3.3阀芯、阀座变形泄漏。芯、阀座泄漏的主要原因是由于调节阀生产过程中的铸造或锻造缺陷可导致腐蚀的加强。而腐蚀介质的通过，流体介质的冲刷也可造成调节阀的泄漏。腐蚀主要以侵蚀或气蚀的形式存在。当腐蚀性介质在通过调节阀时，便会产生对阀芯、阀座材料的侵蚀和冲击使阀芯、阀座成椭圆形或其他形状，随着时间的推移，导致阀芯、阀座不配套，存在间隙，关不严发生泄漏。 解决方法：关键把好阀芯、阀座的材质的选型关、质量关。选择耐腐蚀材料，对麻点、沙眼等缺陷的产品坚决剔除。若阀芯、阀座变形不太严重，可经过细砂纸研磨，消除痕迹，提高密封光洁度，以提高密封性能。若损坏严重，则应重新更换新阀。 4、振荡 调节阀的弹簧刚度不足，调节阀输出信号不稳定而急剧变动易引起调节阀振荡。还有说选阀的频率与系统频率相同或管道、基座剧烈振动，使调节阀随之振动。选型不当，调节阀工作在小开度存在着急剧的流阻、流速、压力的变化，当超过阀刚度，稳定性变差，严重时产生振荡。 解决对策：由于产生振荡的原因是多方面的，因此具体问题具体分析。对振动轻微的振动，可增加刚度来消除。如选用大刚度弹簧，改用活塞执行结构。管道、基座剧烈震动通过增加支撑消除振动干扰；选阀的频率与系统频率相同，则更换不同结构的阀；工作在小开度造成的振荡，则是选型不当流通能力C值选大，必须重新选型流通能力C值较小的或采用分程控制或子母阀以克服调节阀工作在小开度。 5、阀门定位器故障 5.1普通定位器采用机械式力平衡原理工作，即喷嘴挡板技术，主要存在以下故障类型： 1）因采用机械式力平衡原理工作，其可动部件较多，容易受温度，振动的影响，造成调节阀的波动； 2）采用喷嘴挡板技术，由于喷嘴孔很小，易被灰尘或不干净的气源堵住，是定位器不能正常工作； 3）采用力的平衡原理，弹簧的弹性系数在恶劣现场下发生改变，造成调节阀非线性导致控制质量下降。 5.2智能定位器由微处理器（cpu）、A/D,D/A转换器及等部件组成，其工作原理与普通定位器截然不同。给定值和实际值的比较纯是电动信号，不再是力平衡。因此能够克服常规定位器的力平衡的缺点。但在用于紧急停车场合时，如紧急切断阀、紧急放空阀等。这些阀门要求静止在某一位置，只有紧急情况出现时，才需要可靠地动作。长时间停留在某一位置容易使电气转换器失控造成小信号不动作的危险情况。此外用于阀门的位置传感电位器由于工作在现场，电阻值易发生变化造成小信号不动作，大信号全开的危险情况。因此为了确保智能定位器的可靠性和可利用性，必须对它们进行频繁的测试。
