调节阀基础知识资料.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,File Name or Event,Emerson Confidential,27-Jun-01,Slide,#,调节阀基础知识,阀门基本专业术语,阀门尺寸及大小头,压力等级,阀门,SCHEDULE,的概念,阀体材料,阀体与管道的连接形式,阀门尺寸及大小头,阀门的尺寸通常用公称通径来表示；,比如英制表示为,:1”,1.5”,2”,公制表示为,:DN25,DN40,DN50,公称通径是仅供参考的圆整数，与加工尺寸仅呈不严格的关系,根据,ANSI,规格，所有调节阀的尺寸必须不小于管道的,1/2,通常调节阀与管道的连接需要大小头，或者是带颈法兰,阀门的结构长度指阀门的端面与端面之间的长度,压力等级,压力等级表示阀体的耐压能力，表述法有两种：,A,、压力等级（,ANSI CLXX,）,B,、公称压力（,PNXX,）,根据国际标准化组织（,ISO,）发布的标准，压力等级与公称压力之间的关系为：,CL150,：,PN20,CL300,：,PN50,CL600,：,PN110,CL900,：,PN150,CL1500,：,PN260,CL2500,：,PN420,压力等级,ANSI,压力等级,标准等级,通常使用的压力等级，,CL150,，,300,，,600,，,900,，,1500,，,2500,，,4500,*,法兰接口的阀门只有标准等级,CL4500,只能采用焊接连接,特殊等级,相同温度下，同种材料能够承受比标准等级更高的压力,通过,NDE,检验,表面检验：磁性颗粒检验，液体渗透检验,立体检验：,X,射线检验，超声波检验,特殊等级的阀门只能是焊接连接,ANSI,压力等级,中间等级,标准等级或者特殊等级的线性插入，如：,CL2890,举例,X=1500+,（,1428-1305,）,/,（,2170-1305,）,X,（,2500-1500,）,=1642,Rating Class,温度,CL1500,X,CL2500,1000,1305psig,1428 psig,2170 psig,ANSI,压力等级,限制等级,仅使用于阀门尺寸不大于,2.5,英寸的螺纹连接阀门或者焊接连接阀门,限制等级不需要,NDE,检验,相同温度下，同种材料能够承受比标准等级更高的压力,通常应用于高温高压的疏水阀,ANSI,压力等级,水压试验,所有压力等级的阀门出厂前都必须通过水压试验,试验压力,=1.5x100,时该压力等级允许的压力,阀门,SCHEDULE,的概念,Schedule,是决定阀门接口尺寸的一个参数；,举例说明如下：,2 inch Sch.40,的阀门接口尺寸,:,外径：,2.375 inch,壁厚：,0.154 inch,见黑皮书,P238,阀体材料,阀体材质的选择以流动介质的 温度、压力、腐蚀性和冲刷性为依据，同时还应考虑介质的清洁程度（有无固体颗粒）,铸造碳钢（,WCC,，,WCB,）是最经常使用的阀体材料，适用工作温度：,-29427,通常使用的材料还有,WC9,，,WC6,，适用工作温度：,-29595,不锈钢材料：,316SST,，,316LSST,，适用工作温度：,-196600,，适用于轻度腐蚀性的介质,具体见黑皮书,P95,阀门的种类,按阀门的用途分：,切断用：闸阀、截止阀、球阀、旋塞阀、蝶阀,止回用：止回阀（抽汽逆止阀）,调节用：调节阀、减压阀、蝶阀、,V,形开口球阀,分配用：三通阀、四通阀,安全用：安全阀、溢流阀,其他用途：蒸汽疏水阀、排污阀、放空阀等等,阀体与管道的连接形式,螺纹连接,常用于小尺寸阀门（,=IV,特殊阀门或者用户要求，泄漏等级,=V,软阀座,-VI,调节阀的主要性能指标,调节阀的主要性能指标,调节阀的偏差,基本误差：,Ei=,（,Ii-Li,）,/L,Ei,第,i,点的误差,Ii,第,i,点的实际行程,Li,第,i,点的理论行程,L,调节阀的额定行程,回差：同一输入信号上所测得的正反行程的最大差值,调节阀的主要性能指标,回差,包括滞环（,hysteresis)&,死区（,Deadband),0,20,40,60,80,100,0,20,40,60,80,100,Valve Signal%,Valve Opening%,Hysteresis,调节阀的主要性能指标,Deadband,死区,举例：,定位器的死区为,0.3%,-,输入信号为,12mA,，即要求阀门开度为,50%,，但是只有输入信号到达,50.3%,或者,49.7%,时，阀门才可能动作达到,50%,。,输入信号（,420mA,）,阀门行程,死区,调节阀的主要性能指标,重复性误差,同一输入信号对应阀门的开度是否一致；,举例：如果输入信号为,50%(12mA),阀门的开度为,49.5%,，,50.5%,，,50.1%,，,49.7%.,，则阀门的可重复性为（,50.5-49.5,）,%=1%,。,调节阀的特殊工况,调节阀的特殊工况,CHOKED FLOW,：阻塞流,DPallow=Km,（,P1-Pvc,）,=Km,（,P1-r,c,Pv,）,Km,：阀门恢复系数,r,c,：临界压力比,当流动介质为液态时，分为：,FLASHING,闪蒸,CAVITATION,汽蚀,调节阀的特殊工况,伯努利方程,P/,+,V,2,=C,*,流体在同一水平面内。,压力下降，速度上升。,调节阀的特殊工况,流体,P,1,P,2,Vena,Contracta,V,1,V,调节阀的特殊工况,流体的压力和速度变化,P,2,P,1,V,2,V,1,P,1,P,2,Vena,Contracta,调节阀的特殊工况,Pv,：特定温度下流体的汽化压力,P Pv,液态,P Pv,汽态,汽蚀：当液体经过开启的阀门时，如压力减低到液体的汽化压力以下，则液体会汽化，并产生充气空穴，形成小的气泡并吸附液体中的杂质。当气泡被液流再次带到静压较高的区域时，气泡就突然破裂或爆破，这一过程就是汽蚀。,当破裂的气泡的液体粒子互相冲撞时，在局部地区产生瞬间高压。如果气泡爆破发生在阀体周界或管壁，则压力能胜过这些部件的抗张强度，在表面上的快速交变应力及周界表面毛细孔中收到的压力冲击最后会导致局部的疲劳损伤，使周界表面粗糙，最终造成十分大的气穴。,调节阀的特殊工况,闪蒸：当液体经过开启的阀门时，如压力减低到液体的汽化压力以下，则液体会汽化，并产生充气空穴，高温下气泡中的氧气与金属反应，形成薄薄的氧化层。由于阀门下游的压力低于汽化压力，所以介质始终维持为汽态，同时维持了介质很高的流动速度，高速流动的介质冲走了薄薄的氧化层。周而复始，阀体及阀内件材料在不停的冲蚀下，会出现光滑的损伤痕迹，闪蒸会导致阀体蚀穿，阀门内漏等等。,调节阀的特殊工况,汽蚀,P,1,P,2,P,2,P,1,P,v,调节阀的特殊工况,闪蒸,P,2,P,1,P,1,P,2,P,v,调节阀的特殊工况,闪蒸,P,1,P,2,v =1,闪蒸,AR1,汽蚀,P,P1-Pv,AR=,调节阀的特殊工况,闪蒸工况下的阀芯损坏,调节阀的特殊工况,汽蚀对阀芯的伤害,调节阀的选型所需参数,介质,设计压力,/,温度*,阀门工作地点*,管道尺寸,管道材料*,P1,P2,或者,DP,T,流量,调节阀的选型所需参数,密度（对于气体）,黏度（对于水以外的介质）,阀门要求直通,/,角阀,/,蝶阀,/,球阀？,阀门连接方式,(,法兰，对焊。）,阀门密封等级要求,阀门流量特性要求,气动（气开,/,气关）、电动、液动,是否需要带手轮,阀门全行程时间要求,调节阀的选型所需参数,定位器要求,限位开关要求（,SPDT,DPDT,。）,电磁阀（电压等级，,e.g 220VAC/50Hz),闭锁阀,阀位反馈要求,其他控制要求,调节阀常用备件,Plug,Stem,Pin,Seat,Packing,Gasket,Seal Ring/Piston Ring,Cage,阀门控制系统的组建,阀门,执行机构,控制要求,定位器,/,控制器,阀位反馈器,限位开关,电磁阀,保位阀,