控制阀ControlValv.ppt

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---控制阀(Control Valve)
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执行器
执行器由执行机构和调节机构组成. 执行机构系指产生推力或位移的装置,调节机构系指直接改变能量或物料输送量的装置,通常称调节阀.
执行器按其使用的能源可分为气动,电动和液动三大类.
电动执行机构
电动执行机构有角行程和直行程两种, 它将输入的直流信号线性地转换成位移量. 它们均是以两相交流电机为动力的位置伺服机构.
二. 气动执行机构
气动执行机构接受电/气转换器(或电/气阀门定位器)输出的气压信号,并将
其转换为相应的推杆直线位移, 以推动调节机构工作.
气动执行机构有薄膜式和活塞式两种. 薄膜式的特点是结构简单,价廉,但
输出行程较小,只能直接带动阀杆. 活塞式的特点是行程长,但价格昂贵.
1. 气动薄膜执行机构
气动薄膜执行机构分正作用和反作用. 信号压力增加时推杆向下动作的叫
正作用式执行机构; 信号压力增加时推杆向上动作的叫反作用式执行机构.
结构和特性
考虑到膜片的弹性, 弹簧刚度的变化及阀杆与填料之间的摩擦力, 将使执
行机构产生非线性偏差和正, 反行程变差. 通常执行机构的非线性偏差小于
4%, %. 实际使用中, 将阀门定位器作为气动执行器的
组成部分, 可减小非线性偏差和变差.
气动活塞式执行机构
气动活塞式执行机构分有弹簧和无弹簧两种. 输出特性有比例式和两位式
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两种. 两位式是根据输入活塞两側操作压力的大小, 活塞从高压側被推向低压
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側. 比例式是在两位式基础上加有阀门定位器, 使推杆位移和信号压力成比例
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关系.
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还有一种长行程执行机构, 其结构原理与气动活塞式执行机构基本相同.
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它具有行程长, 输出力矩大的特点, 输出直线位移为40---200mm, 转角位移为
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90度, 适用与输出角位移和大力矩的场合.
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三. 调节机构
调节机构又称调节阀, 它和普通阀门一样是一个局部阻力可以变化的节
流元件. 由于阀芯在阀体内移动, 改变了阀芯与阀座之间的流通面积, 即改变
了阀的阻力系数, 被控介质的流量相应改变, 从而达到调节工艺变量的目的.
(一). 调节阀的结构


芯又分下列几种:
(1) 平板型阀芯 具有快开特性, 可作两位控制用.
(2) 柱塞型阀芯 常见特性有线性和等百分比两种.
(3) 窗口型阀芯
(4) 多级阀芯
角行程阀芯通过阀芯的旋转运动改变其于阀座间的流通截面.
分下列几种:
(1) 偏心旋转阀芯
(2) 蝶型阀芯
(3) 球型阀芯(O型和V型)
2. 调节阀的结构形式
(1) 直通单座调节阀
(2) 直通双座调节阀
(3) 角形阀
(4) 三通阀
(5) 蝶阀
(6) 套筒型调节阀
(7) 偏心旋转阀
(8) 高压调节阀
3. 流体对阀芯的作用形式和阀体的安装形式
根据流体通过调节阀时对阀芯的作用方向, 分为流开阀和流闭阀.
阀芯有正装和反装两种形式: 阀芯下移时, 阀芯与阀座间的流通面积减小的
称为正装阀, 反之则为反装阀.
.
(二). 调节阀的特性
: Q=CVSquar((P1-P2)/r)
CV-------流量系数, : 60F的清水,保持阀
两端压差为1psi, 阀全开状态下流过水的美加仑数. 其和流体的种类, 性质, 工
况及阀芯阀座的结构尺寸等许多因素有关. 因此其是选择阀口径的重要依据.
P1---阀前压力.
P2---阀后压力.
r------流体重度.

调节阀的可调比就是调节阀所能控制的最大流量与最小流量之比.
以R表示: R=Qmax/Qmin
3. 调节阀的流量特性
调节阀的流量特性是指介质流过调节阀的相对流量与相对位移(即阀的相对
开度)之间的关系.
Q/Qmax=f(l/L) 式中Q/Qmax---相对流量,调节阀在某一开度流量Q与全开度
流量Qmax之比; l/L---相对位移,调节阀某一开度位移与全开度阀芯位移L之比.
(1).理想流量特性 称阀前后压差不随阀的开度而变化的流量特性为理想流
量特性. 其又称固有流量特性, 主要有直线, 等百分比(对数), 抛物线及快开四
种.
a. 直线流量特性
d(Q/Qmax)/d(l/L)=K K---调节阀的放大系数.
有Q/Qmax=1/R+(1-1/R)(l/L) R---调节阀的可调比.
b. 等百分比流量特性(对数流量特性)
d(Q/Qmax)/d(l/L)=K(Q/Qmax)
有Q/Qmax=EXP((l/L-1)InR)
可见调节阀的单位相对位移变化所引起的相对流量变化与此点的相对流
量成正比.
C. 快开特性
这种流量特性在开度较小时就有较大的流量, 随着开度的增大, 流量很快
就达到最大, 此后再增加开度, 流量变化很小, 故称快开特性. 其阀芯型式是平
板型的. 快开特性的调节阀适用于迅速启闭的切断阀或双位调节系统.