阀门控制及故障保护方案(内培)

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1、阀门控制及故障保护方案 控制阀(controlvalve)用于调节操纵变量的流量，因此，亦称调节阀。从控制系统整体看，一个控制系统控制得好不好，都要通过控制阀来实现。由于下列原因，控制阀变得十分重要。l控制阀是节流装置，属于动部件，与检测元件和变送器、控制器比较，在控制过程中，控制阀需要不断改变节流件的流通面积，使操纵变量变化，以适应负荷变化或操作条件的改变。因此，对控制阀阀组件的密封、耐压、腐蚀等提出更高要求。例如，密封会使控制阀摩擦力增加，控制阀死区加大，造成控制系统控制品质变差等。l控制阀的活动部件是造成“跑”、“冒”、“滴”、“漏”的主要原因，它不仅造成资源或物料的浪费，也污染环境，引

2、发事故。l控制阀的阀内件与过程介质直接接触，和检测元件与过程介质接触的不同之处如下：u控制阀阀组件的接触介质可能与检测元件的接触介质不同，对控制阀的耐腐蚀性、强度、刚度、材料等有更高要求。u检测元件可采用隔离液等方法与过程介质隔离，但控制阀通常与过程介质直接接触，很难采用隔离的方法与过程介质隔离。l控制阀的节流使能量在阀内件内部被消耗，因此，降低能耗，降低控制阀的压力损失，和保证较好的控制品质之间要合理选择和兼顾。l控制阀对流体进行节流的同时也造成噪声。例如，当阀出口压力低于液体的蒸汽压力时，造成闪蒸；当阀下游压力高于液体蒸汽压力时，造成汽蚀。控制阀造成的噪声和控制阀流路的设计、操作压力、被控

3、介质特性等有关，因此，降低噪声，降低压力损失等对控制阀提出更高要求。l控制阀的适应性强。它被安装在各种不同的生产过程，生产过程的低温、高温、高压、大流量、微小流量等操作条件需要控制阀具有各种不同的功能，控制阀应能够适应不同应用的要求。控制阀的构成l调节阀的组成：调节阀是由执行机构和阀体部件两部分组成，即：调节阀执行机构+阀体部件n执行机构 执行机构是将控制器输出信号转换为控制阀阀杆直线位移或阀轴角位移的装置。执行机构提供推动力或推动力矩，用于克服不平衡力、阀压紧力和摩擦力等，使位移量与输入信号成比例变化。控制阀的构成u气动薄膜执行机构 气动薄膜执行机构是最常用的执行机构。气动薄膜执行机构的结构

4、简单，动作可靠，维护方便，成本低廉，得到广泛应用。它分为正作用和反作用两种执行方式。正作用执行机构在输入信号增加时，推杆的位移向外；反作用执行机构在输入信号增加时，推杆的位移向内。控制阀的构成u气动活塞执行机构 气动活塞执行机构采用活塞作为执行驱动元件，具有推力大、响应速度快的优点。适用于高压差、高静压和要求有大推力的应用场合。与薄膜执行机构类似，活塞执行机构分正作用和反作用两种类型。输入信号增加时，活塞杆外移的类型称为正作用式执行机构；输入信号增加时，活塞杆内缩的类型称为反作用式执行机构。控制阀的构成u手动执行机构 仅在自动操作存在困难时才操作。例如，自动控制的输入信号故障或执行机构膜头漏气

5、等，有时在工艺生产过程的开、停车阶段，由于控制系统还未切人自动 操作，这时也需要用手动执行机构对控制阀进行操作。手动执行机构的主要用途如下。p与自动执行机构配合，用于自动控制失效时的降级操作，提高控制系统可靠性。p作为控制阀的限位装置，限制阀的开度，防止事故发生。例如，造纸浆料制备过程中有些阀要求正常时有一定开度，用于排放粗渣。p节省控制阀的旁路阀。在不重要的控制系统中，当管路直径较大时，可采用手动执行机构替代旁路阀的功能，降低投资成本，缩小安装空间。p用于开、停车时对过程的手动操作。控制阀的构成u 手动执行机构由手轮、传动装置和连接装置等组成。按安装位置可分为顶装式和侧装式两类。p顶装式手动

6、执行机构的手轮安装在自动执行机构的顶部，通过螺杆传动装置，与自动执行机构的推杆(或膜头板)连接。正常运行时，手轮退出，用紧固螺母锁定，可作为阀位最高位的限制装置。当需手动操作时，松开紧固螺母，转动手轮，使之与自动执行机构的推杆连接，从而可移动推杆，改变阀门开度。正作用和反作用的自动执行机构与手动执行机构的连接方式相同，但正作用执行机构需要考虑手动执行机构传动杆的密封。p侧装式手动执行机构的手轮安装在自动执行机构的侧面，可采用蜗轮蜗杆传动方式，也可采用杠杆传动方式。手动执行机构的选（使）用u选用顶装或侧装式手轮执行机构时，应从方便操作考虑。当控制阀安装位置较低，或阀侧没有空间时，可选用顶装式手轮