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技术文章

  • 控制阀的组成

    控制阀由执行机构和调节机构组成。 执行机构可分解为两部分: 力或力矩转换部件和位移转换部件。将控制器输出信号转换为控制阀的推力或力矩的部件称为力或力矩转换部件;将力或力矩转换为直线位移或角位移的部件称为位移转换部件。 调节机构将位移信号转换为阀芯和阀座之间流通面积的变化,改变操纵变量的数值。下图是控制阀组成部分的框图。 执行机构有不同的类型。按所使用能源,执行机构分为气动、电动和液动三类。气动类执行机构具有历史悠久、价格低、结构简单、性能稳定、维护方便和本质安全性等特点,因此,应用最广。电动类执行机构具有可直接连接电动仪表或计算机,不需要电气转换环节的特点,但价格贵、结构复杂,应用时需考虑防爆等问题。液动类执行机构具有推力(或推力矩)大的优点, 但装置的体积大, 流路复杂。 通常, 采用电液组合的方式应用于要求大推力(力矩)的应用场合。   按执行机构输出的移动方向,执行机构分为正作用和反作用执行机构。正作用执行机构在输入信号增加时,阀杆向外移动。反作用执行机构在输入信号增加时,阀杆向内移动。按执行机构输出位移的类型, 执行机构分为直行程执行机构、 角行程执行机构和多转式执行机构。直行程执行机构输出直线位移。角行程执行机构输出角位移,角位移小于 360°例如,转动角度为 90°或 60°蝶阀的执行机构。多转式执行机构与角行程执行机构类似,但转动的角位移可以达多圈。按执行机构组成部件的类型,气动执行机构分为薄膜执行机构、活塞执行机构、齿轮执行机构、手动执行机构、电液执行机构等。 按执行机构动作方式,执行机构分为连续、离散两类。连续类型执行机构的输出是连续变化的位移信号。 离散类型执行机构的输出是开关变化的位移信号。 电磁阀是最常用的电动离散控制阀,安全放空阀也是常见的离散控制阀。   按执行机构安装方式,执行机构分为直装式、侧装式。直装式执行机构直接安装在调节机构上。 侧装式执行机构安装在调节机构的侧面, 它通过一个增力装置来改变位移方向和作用力大小。   按执行机构输出和输入的动作特性,执行机构分为比例式、比例积分式等类型。比例式执行机构的输出与输入信号之间成线性关系。 比例积分式执行机构的输出是输入信号的比例和积分作用之和。   按执行机构输入信号的类型, 执行机构分为模拟式执行机构和数字式执行机构。 模拟式执行机构接收模拟信号,例如,20~100kPa 的气压信号,4~20mA 的标准电流信号等。数字式执行机构接收数字信号,通常是一串二进制信号,用于开闭相应的数字阀。随着现场总线技术的应用,接受现场总线数字信号的执行机构正得到广泛应用。   调节机构也有不同的类型。通常,将调节机构称为阀。按结构分类,调节机构分为直通单座阀、直通双座阀、三通阀、角形阀、高压阀、隔膜阀、套筒阀、球阀、偏心旋转阀、闸阀和蝶阀等。大多数普通的阀门可添加有关阀门附件,例如执行机构、阀门定位器、阀门位置检测传感器等。 按流量特性,调节机构分为线性阀、等百分比阀和快开阀等。   按阀芯的形式, 调节机构分为直行程和角行程阀芯等。 直行程阀芯, 分平板式、 柱塞式、窗口式、多级式和套筒式等。角行程阀芯分为偏心旋转式、球式、V 形切口式和蝶式等。按调节机构上阀盖的形式,调节机构分为普通型、散热或吸热型、波纹管密封型、长颈型等。其中,散热型调节机构适用于高温;吸热型调节机构适用于低温;对于深度冷冻的应用,可采用长颈型调节机构;波纹管密封型适用于有毒性、易挥发或贵重流体介质的控制,可防止介质外漏损耗和造成伤亡事故。   按流向的不同,调节机构分为流开和流关、中心向外和外部向中心等。流开(flowopen)类调节机构中,在阀芯节流处流体流动方向与阀门打开的方向一致。流关(flowclose)类调节机构中,在阀芯节流处流体流动方向与阀门关闭的方向一致。中心向外(out-ward)类调节机构中,流体从套筒的中心向外流动。外部向中心(inward)类调节机构中,流体从套筒的外部向中心流动。 按阀杆移动时流通面积的变化不同, 调节机构分为正体阀和反体阀。 正体阀的阀杆移人阀体时,流通面积减小,流量减少。反体阀的阀杆移人阀体时,流通面积增加,流量增加。 按阀芯的导向方式不同,调节机构分为顶导向、顶底导向、阀杆导向、阀座导向和阀笼导向等。 顶导向调节机构的阀芯导向由上阀盖或阀体内一个导向轴完成; 顶底导向调节机构的阀芯由上、下阀盖的导向轴同时定向;阀杆导向是阀盖上一个导向轴与阀座环中心对中,轴套对阀杆进行导向;阀座导向在小流量控制阀中使用,它通过阀座进行导向;阀笼导向调节构的阀芯与阀笼组成套筒结构,在整个行程范围内,阀芯与阀笼内表面接触,在阀笼上有阀笼孔,阀芯移动时改变阀笼孑 L 的流通面积。阀笼与阀盖、阀座是自对中的,从而实现阀芯的导向。   按阀体是否分离,调节机构分为整体阀和阀体分离阀。整体阀的阀体是一个整体;阀体分离阀的阀体可以分离, 便于拆卸和进行内部清洗, 进行内部衬里的更换等。 按阀体的材质,调节机构分为铸铁阀、铸钢阀、黄铜阀、不锈钢阀、热塑料阀、钛阀等。此外,按阀的应用场合,还有一些特殊的阀门,例如低噪声阀、隔膜阀、防空化阀、耐 蚀阀、蒸汽控制阀、降压阀等。   除了执行机构和调节机构外, 控制阀还可添加一些附件来配合控制阀的动作, 包括阀门定位器、手轮机构、信号转换装置、阀位检测、传送装置和自锁装置等,这些附件使控制阀的功能更完善,使用更方便,应用更灵活,性能更优越。 [查看全文]
  • 阀门的采购注意事项

    阀门的采购原则。 [查看全文]
  • 我国阀门材料技术的发展

            阀门技术的发展,依赖于材料科学,结构学的发展。近年,我国合成材料,新合金钢及新技术的发展, 新兴金属材料的利用, 取得了很大进展, 这些都为阀门技术的发展增添了新的内容。如钛金属的发展,由于钛对氧有极高亲和力,能生成一层牢固的氧化物保护膜,以致在许多强腐蚀介质中呈钝态,显示优异的耐腐蚀性能,可在酸、碱和有机物中广泛使用,在某些混合有机酸中不锈钢伐只使用一二星期,而钛阀可以长期使用。另外,金属材料锆,也是另一种耐腐蚀性能良好的金属。合成材料更是层出不穷,如聚丙烯、聚碳酯、尼龙等材料制造阀门,已在化工领域使用。新型陶瓷阀门也正在逐步推广使用。         新的结构,也在不断推出,如硬密封蝶阀的推出,在国内是近十多年的事情。         高温高压电站阀门的开发、应用等。         新密封材料;柔性石墨的应用。         它是在石墨的晶格中浸入某种液体,随后强制汽化,改变晶格排列方向,从而改变石墨脆性而成为柔软的物质,他可以做垫片和盘根,由于石墨纯度高,几乎能耐所有化学品种,如果在其中夹镍丝增加强度可用于高温高压电控阀门作填料、垫片。世界各国为了降低成本,提高竞争能力,成套设备向大型化发展;目前最大火力发电机组是 130 万千瓦(美国、瑞士造)一台 60 万千瓦发电机组与三台 20万千瓦发电机组相比,设备单位功率造价下降 10~20%,电站建设费用,单位功率,制造工时,钢材消耗量减少 20%一座 600 万吨/年炼油厂与两座 300 万吨/年炼油厂相比,投资只相当于后者的 69%,钢材消耗量为 53%,占地面积为 54%,生产费用是 75%,而劳动生产率却提高了 170%国外目前最大炼油厂为 3640 万吨/年,而 2000 万吨/年以上已有 20 多家。         随着炼油业发展输油管线也得到快速发展。目前已建成最长输油管线 4830 公里(伊朗)。最长输气管线 7680 公里(从阿拉斯加经加拿大到美国)最大管径 1420mm 和 1620mm。最大管线压力 9~12MPa 这些管线对阀门有着严格要求,均采用遥控操纵。火力发电也随着机组增大,为了提高效率,其工作参数也随之提高;                规范              温度              压力            亚临界温度      566°C        16.9MPa            起临界温度      583°C        24.6MPa            超临界温度      650°C        35MPa     以上综述,由设备的大型化对阀门材料、结构、可靠性提出了更为严格的要求。 [查看全文]
  • 阀门自动控制的概述

    近代化学工厂发展的一个重要方向是工艺过程和设备的自动控制。自动控制的手段主要是阀门的自动控制。过去手动控制阀门,不易稳定,耗人力多,劳动强度大。改用自动控制,可使生产稳定在适宜的操作条件下,不仅改善了劳动条件,而且可以大大节约劳力,降低成本。   通过阀门的自动控制,可以达到物料液面、操作温度、操作压力、物流流量、原料配比和产品组成等的自动控制,使生产在规定的最佳条件下进行。现代自动控制的技术水平是相当地可靠,可以使整个工厂在单系列设备中正常地运转,而不用采取备用设备。这当然要加强自动控制仪表的检查与维修。   阀门的自动控制主要是通过测量元件和变送器,调节器和自动调节阀来实现的。   测量元件有液面的、温度的、压力的、流量的和成分分析用的等几种。变送器有功率放大器,电一气变送器和差压变送器等。调节器可分为电动和气动两种。电动调节器用以控制电动调节阀,即上一章所介绍的电动遥控阀,也可以通过电一气变送摇去控制气动阀门。气动调节器则联接气动阀门,包括气开阀和气关阀。阀门的自控也可以采用液压传动。本章将对阀门的各种自控系统,分类加以简单的介绍。 [查看全文]
  • 阀门的安装要求

    阀门安装的要求,应有利于阀门的稳妥、安全,有利于阀门的操作、维修和拆装。阀门的安装,首先要求安装人员能识认管线安装图,按图施工并具有对一般阀门安装位置和走向的改进能自行处理的能力。同时,应对阀门图例符号有清楚的了解。 阀门安装时,阀门的操作机构离操作地面最宜在1.2m左右(与操作者胸口相齐)。当阀门的中心和手轮离操作地面1.8m时,应对操作较多的阀门和安全阀设置操作平台。阀门较多的管道,阀门应尽量集中在平气上,以便操作对超过1m并且不经常操作的单个阀门,可采用链轮、延伸杆、活动平台以及活动梯等设施。 当阀门安装在操作面以下时,应设置伸长杆。地阀应设置地井,为安全起见,地井应加盖。水平管道上阀门的阀杆最好垂直向上,不宜将阀杆向下安装。阀杆向下安装不便操作,不便维修,还容易腐蚀阀门、出事故。落地阀门不要歪斜安装,以免操作别扭。并排管线上的阀门应有操作、维修、拆装的空位,其手轮间净距不小于10Omm ,如管距较窄,应将阀门错开摆列。对开启力大、强度较低、脆性大和重量较大的阀门,安装时要设置阀架,支承阀门,减少上。减压阀的安装不应靠近容易受冲击的地方,应设置在振动较小、周围宽敞之处,以便维修。 同时,减压阀一般应安装在水平管道上,安装的方法和要求应按产品说明书规定。波纹管式减压阀用于蒸汽时,波纹管向下安装;用于空气时阀门反向安装。闸阀是双闸板结构的,应直立安装,即阀杆处于铅垂位置,手轮、手柄在上面。对单闸板结构的,可在任意角度上安装,但不允许倒装。对带有传动装置的闸阀,如齿轮、蜗轮、电动、气动、液动闸阀应按说明书安装,一般阀杆铅垂安装为好。截止阀、节流阀可安装在设备或管道的任意位置,带传动装置的应按产品说明书规定安装。截止阀阀杆应尽量铅垂安装为好。节流阀因需经常操作,调节流量,故应安装在较宽敞的位置。 升降式止回阀只能安装在水平管道上,阀瓣的轴线应铅垂安装;弹簧立式及旋启式止回阀可安装在水平管道上,也可安装在介质自下而上流动的竖管.上。旋启式摆杆销轴安装时应保持水平位置。球阀、蝶阀和隔膜阀可安装在设备和管道上的任意位置,但带有传动装置的应直立安装,即传动装置处于铅垂位置。安装时应考虑有利操作和检修。 三通球阀宜垂直安装。旋塞阀可在任意位置上安装,但应有利观看沟槽、方便操作。三通或四通旋塞阀适于垂直或小于90 。 安装。安全阀无论是杠杆或是弹簧式,都应垂直安装,阀杆与水平面应保持良好的垂直度。安全阀的出口应避免有背压现象,如出口有排泄管,应不小于该阀的出口通径。蒸汽疏水阀一般安装在水平管道上,圆盘式还可安装在其他方向。 蒸汽疏水阀具体安装方法应按使用说明书的规定。蒸汽疏水阀通常安装在饱和蒸汽管的末端或最低点,蒸汽伴热管的末端最低点;蒸汽不经常流动的死端,但又是最低点;蒸汽系统的减压阀前、调节阀前位置;汽水分离器及蒸汽加热等设备下部及需要经常疏水的地方。 [查看全文]
  • 加工阀门零件是机床的选择原则

    在加工阀门零件时机床的选择原则如下: ①机床的规格尺寸应与加工的阀门零件的轮廓尺寸相适应·小型零件选用小机床;大型零件选用大机床,要避免“大马拉小车”的现象,做到设备的合理使用.加工阀体、阀盖等回转直径大、长度短的零件,应优先选择立式车床.即t 使采用普通车床,也应安排在床身短的机床上加工。此外,夹具的回转直径往往比工件的回转直径大,选择机床时应予以注意,否则可能出现夹具与床身干涉的情况。 ②机床的精度应与工序要求的精度相适应.阀体、阀盖、阀瓣等零件大多为铸、轰件,加工余量较大,粗加工时要选用精度低的机床。精加工密封面时,要求的几何形状精度高,应选用精度高的机床。不要使用精度高的机床来进行粗加工,否则将破坏机床的精度。 ③机床的生产率要与工件的生产类型相适应。单件小批生产时可选用普通万能机床;大、中批生产时选用高效率的自动或半自动机床。 [查看全文]
  • 在标准中,对阀门的渗漏量有什么规定

    作阀门密封试验时,在规定的持续时间内由密封面间渗漏的介质量称为渗漏量。 [查看全文]
  • 闸板的互换性分析

    “闸板互换”是指楔式闸阀的阀体和闸板经过机械加工后,组装时,在一定批量内,任何一个闸板无需经过修整和选择就能装人任何一个阀体内即能达到标准的密封要求。即闸板与阀体的完全互换装配法。我国目前还不能达到完全互换装配法,仍采用修配法组装。当然,在一定的生产批量下,如单件小批生产,采用修配法是合理的,但在大批量生产中采用修配法不仅耗费工时,生产效率低,而且产品质量也不稳定。因此,必须采取有效措施,达到“闸板互换”要求,以适应大批量生产的需要。 下面介绍影响互换的几种因素和解决这些问题的工艺措施。 ( 1)影响互换的几种因素为达到互换要求,须具备下列条件: 1 )对阀体来说,两密封面楔角、两密封面与导向肋的对称度及两密封面间的开档宽度均需符合图样上规定的精度,而且两密封面间的楔角不得歪扭。 2 )对闸板而言,两密封面间的楔角须与相应的阀体密封面的角度一致,两密封面与导向抽或导向肋的对称度及两密封面问的厚度须符合规定的精度要求。 3 )阀体和闸板密封面的表面粗糙度、平面度必须符合图样的规定和技术要求。但是,在机械加工过程中往往因为各种误差,如机床本身的误差,夹具结构和安装上的误差,闸板的定位误差以及机床、夹具、刀具等系统因弹性变形引起的误差,而使上述互换条件难以达到。 关于阀体加工过君中出现的误差,在阀体类零件加工一章中再作介绍,此处摄雄卿板加下过程嘟影响l 精度的误差进行分析。 ①夹具误差。加工闸板密封面所用的夹具是直接影响互换的因素。国内各阀门生产企业所采用的夹具,归纳起来有两大类:带斜角的平板式(见图8 一18 )和带斜度的卡盘式(见图8 ·15 )。 第一种夹具用于密封面的精车或磨削。如果夹具本身的斜角有误差,就会直接影响到两密封面的楔角精度,用这种夹具精车,花盘与机床的连接和夹具在花盘上的定位也都可能产生误差,而影响两密封面楔角的精度。 第二种夹具直接与机床主轴连接。如果卡盘定位孔与端面不垂直而造成夹具的定位斜角与机床轴线的夹角误差,就直接影响密封面的斜角精度。 ②工件的定位误差。精车闸板第一面时,以导向槽及T 形槽端面作为定位基准。如果导向摘歪斜或有磕碰、划伤等现象,就会影响闸板半角或密封面与导向槽的对称性。其次,导向棺的尺寸偏差也能直接影响密封面与导向槽的对称性。对称度的数值等于导向槽偏差的一半。因此,导向偏差愈大,对称度偏差也就愈大。 精加工第二个密封面时,以已加工的密封面内圆、端面及T 形槽作为定位基准。如果定位面上有磕碰、毛刺、切屑等污物就会造成闸板楔角的误差。通常污物的高度愈大,所产生的误差也愈大。 公尺DN200以上一正工。,与划线的精度及加工工人的技术水平有关。 除上述产生误差的因素外,诸如工件的热变形,机床本身的精度也会影响闸板的加工精度。 ③侧量误差。测量误差的产生与量具本身的精度、测量方法、测量力的大小、测量笨准的选择以及目测判断等因素有关。如测量闸板厚度时常用图8 一0 的卡规,其测量基准线是密封面的外圆,显然外径尺寸的变化必然影响闸板的厚度。 ( 2 )为了达到“闸板互换”应采取的措施为了达到“闸板互换”,尽可能地减少误差,应采取如下措施: 1)使用带斜度的平板式夹具时,夹具安装前先将花盘平面精车一刀,这样能消除由于花盘平面与机床轴线不垂直而引起的加工误差。 如用卡盘式夹具,安装前必须将与机床主轴连接的定位面擦净,且夹具端面不得有任何污物。若端面有破碰,划伤现象,应进行修整。 2)选择精度高的机床精加工密封面,机床上的夹具尽盆不要经常卸装,以保持夹具的安装精度。 3)以闸板导向槽作为定位基准加工密封面时,导向梢的偏差必须缩小到足以保证两密封面与导向梢的对称度要求。如果以导向梢棱边为定位基准(定位件为锥爪式),槽宽偏差可不必缩小,但导向槽棱边的毛刺应清理干净。对于精铸出的导向槽应进行必要的修整,以保证导向梢的平直和表面粗糙度要求。密封面精车后再精铣一次导向槽是保证导向摘对密封面的对称度要求的有效方法之一。 4 )如采用机床挡铁来控制闸板的厚度,加工前须严格检查,调试好尺寸挡铁,以确保尺寸距离的准确性。 5 )用卡规测量闸板厚度时,是以密封面外圆为基准的。如果密封面外圆偏差太大,必然会缩小卡规通、止位置刻线的距离,增加加工的困难,根据实践经验,将其偏差控制在11 级精度较为恰当。下面以PN63 、DN50 的闸板为例说明密封面外圆偏差对控制闸板厚度的影响。如闸扳的厚度偏差为土0 .11mm,换算到斜面上的移动距离为2 . 51mm ,。藻维封面外圆为侧枷,按IT13 级精度加工,则偏差为0.74 mm,也就是说其半径的变化范围为0 .37mm 。磁此.在卜规通、止位置刻线距离中也应缩小0 .37mm  ,即通、止刻线间距离缩小到2.14mm。若将密封面外圆的精度提高到IT11级,其偏差为0.20mm。显然刻线间距离只缩小到0.10mm。这样即可保证闸板的厚度偏差,又不会给加工增加很大困难。 6 )确保工件定位面尺寸精度,严防磕碰、划伤。定位基面的精度直接影响闸板的加工精度。闸板的摆放和运愉需要工位器具,确保定位面不硫碰、划伤。 7 )夹具精度也直接影响闸板的加工质量。为保证闸板和阀体两密封面的楔角一致。制造加工闸板密封面的夹具时.可用两块相当于阀体密封面斜角的母板登合在一起,以作为制造夹具楔角的依据。 [查看全文]
  • 楔式闸板的加工方法

    楔式闸板的结构特点和技术要求 ( 1)楔式闸阀闸板的结构特点这种类型的闸板是外缘带凸块的圆盘,两端面为对称于中心平面的倾斜密封面。在其大端凸出部位有与阀杆连接的T 形槽或螺纹。为使闸板能在阀体中顺利地开启和关闭,在闸板外缘的两侧面L 设有导向槽或导向筋。 由于闸阀的使用介质不同,闸板密封面的材料也不一样,常用的材料有俐合金、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、钻基硬质合金、镍基硬质合金、镍铜合金、哈氏合金、铸铁等。闸板密封面的形成方法有三种:在阀体上直接车出;堆焊后车出;镶密封圈。 这种类型的闸板可分为刚性和弹性闸板两大类。公称尺寸DN15 一DN100 的钢制闸板可用锻造;其余公称尺寸的钢制、铸铁制闸板均采用铸造。 ( 2 )楔式闸板的主要技术要求 1)闸板的密封面部位,钢制闸板的T 形槽及导向槽(肋)需要机械加工,其余部位一般为非加工表面 2)密封面要平整,不得有气孔、划痕、裂纹等缺陷,其表面粗糙度Ra 值要小于0 .8um 3)闸板厚度(轴线上测最)偏差一般为12 级。 4)非配合加工表面的公差等级取IT14 级,表面粗糙度而值为12.5 。 5)导向槽或导向肋的两侧面对两密封面的对称度不大于规定值。 6)两导向槽底面的平行度不大于规定值。 7)两密封面采用堆焊的闸板,堆焊后应进行热处理,以便消除内应力。 [查看全文]
  • 在标准中对减压阀的零部件有哪些要求?

    《 先导式减压阀》 标准中规定: ① 阀体两端连接法兰的通径应相同,且与公称通径DN 一致。 ② 阀体底部应设有排泄孔,并用螺塞堵封。 ③ 主阀座喉部直径一般不小于0.8DN 。 ④ 导阀瓣采用锥面密封时,其密封宽度不大于0.5 mm 。 ⑤ 导阀瓣上端面与膜片应有0.1 mm-0.3 mm 的间隙。 ⑥ 弹簧的设计制造应按GB / T 1239 中二级精度的规定,其调节弹簧压力按表1中的规定。 ⑦ 弹簧指数(中径和钢丝直径的比)应在4-9 的范围内选取。 ⑧ 弹簧两端应各有不少于3 / 4 圈的支承面,支承圈不应小于一圈。 ⑨ 弹簧的工作变形量应在全变形量的20 %一30 %范围内选取. 表1   公称压力PN 出口压力MPa 弹簧压力级MPa 16 0.1-1.0 0.05-0.5   0.5-1.0 25 0.1-1.6 0.1-1.0    1.0-1.6 40 0.1-2.5 0.1-1.0    1.0-2.5 64 0.1-3.0 0.1-1.0    1.0-3.0                              [查看全文]

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