1、閥門控制及故障保護方案 控制閥(controlvalve)用于調(diào)節(jié)操縱變量的流量，因此，亦稱調(diào)節(jié)閥。從控制系統(tǒng)整體看，一個控制系統(tǒng)控制得好不好，都要通過控制閥來實現(xiàn)。由于下列原因，控制閥變得十分重要。l控制閥是節(jié)流裝置，屬于動部件，與檢測元件和變送器、控制器比較，在控制過程中，控制閥需要不斷改變節(jié)流件的流通面積，使操縱變量變化，以適應負荷變化或操作條件的改變。因此，對控制閥閥組件的密封、耐壓、腐蝕等提出更高要求。例如，密封會使控制閥摩擦力增加，控制閥死區(qū)加大，造成控制系統(tǒng)控制品質(zhì)變差等。l控制閥的活動部件是造成“跑”、“冒”、“滴”、“漏”的主要原因，它不僅造成資源或物料的浪費，也污染環(huán)境，引

2、發(fā)事故。l控制閥的閥內(nèi)件與過程介質(zhì)直接接觸，和檢測元件與過程介質(zhì)接觸的不同之處如下：u控制閥閥組件的接觸介質(zhì)可能與檢測元件的接觸介質(zhì)不同，對控制閥的耐腐蝕性、強度、剛度、材料等有更高要求。u檢測元件可采用隔離液等方法與過程介質(zhì)隔離，但控制閥通常與過程介質(zhì)直接接觸，很難采用隔離的方法與過程介質(zhì)隔離。l控制閥的節(jié)流使能量在閥內(nèi)件內(nèi)部被消耗，因此，降低能耗，降低控制閥的壓力損失，和保證較好的控制品質(zhì)之間要合理選擇和兼顧。l控制閥對流體進行節(jié)流的同時也造成噪聲。例如，當閥出口壓力低于液體的蒸汽壓力時，造成閃蒸；當閥下游壓力高于液體蒸汽壓力時，造成汽蝕。控制閥造成的噪聲和控制閥流路的設計、操作壓力、被控

3、介質(zhì)特性等有關(guān)，因此，降低噪聲，降低壓力損失等對控制閥提出更高要求。l控制閥的適應性強。它被安裝在各種不同的生產(chǎn)過程，生產(chǎn)過程的低溫、高溫、高壓、大流量、微小流量等操作條件需要控制閥具有各種不同的功能，控制閥應能夠適應不同應用的要求?？刂崎y的構(gòu)成l調(diào)節(jié)閥的組成：調(diào)節(jié)閥是由執(zhí)行機構(gòu)和閥體部件兩部分組成，即：調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機構(gòu)+閥體部件n執(zhí)行機構(gòu) 執(zhí)行機構(gòu)是將控制器輸出信號轉(zhuǎn)換為控制閥閥桿直線位移或閥軸角位移的裝置。執(zhí)行機構(gòu)提供推動力或推動力矩，用于克服不平衡力、閥壓緊力和摩擦力等，使位移量與輸入信號成比例變化。控制閥的構(gòu)成u氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu) 氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)是最常用的執(zhí)行機構(gòu)。氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)

4、簡單，動作可靠，維護方便，成本低廉，得到廣泛應用。它分為正作用和反作用兩種執(zhí)行方式。正作用執(zhí)行機構(gòu)在輸入信號增加時，推桿的位移向外；反作用執(zhí)行機構(gòu)在輸入信號增加時，推桿的位移向內(nèi)。控制閥的構(gòu)成u氣動活塞執(zhí)行機構(gòu) 氣動活塞執(zhí)行機構(gòu)采用活塞作為執(zhí)行驅(qū)動元件，具有推力大、響應速度快的優(yōu)點。適用于高壓差、高靜壓和要求有大推力的應用場合。與薄膜執(zhí)行機構(gòu)類似，活塞執(zhí)行機構(gòu)分正作用和反作用兩種類型。輸入信號增加時，活塞桿外移的類型稱為正作用式執(zhí)行機構(gòu)；輸入信號增加時，活塞桿內(nèi)縮的類型稱為反作用式執(zhí)行機構(gòu)?？刂崎y的構(gòu)成u手動執(zhí)行機構(gòu) 僅在自動操作存在困難時才操作。例如，自動控制的輸入信號故障或執(zhí)行機構(gòu)膜頭漏氣

5、等，有時在工藝生產(chǎn)過程的開、停車階段，由于控制系統(tǒng)還未切人自動 操作，這時也需要用手動執(zhí)行機構(gòu)對控制閥進行操作。手動執(zhí)行機構(gòu)的主要用途如下。p與自動執(zhí)行機構(gòu)配合，用于自動控制失效時的降級操作，提高控制系統(tǒng)可靠性。p作為控制閥的限位裝置，限制閥的開度，防止事故發(fā)生。例如，造紙漿料制備過程中有些閥要求正常時有一定開度，用于排放粗渣。p節(jié)省控制閥的旁路閥。在不重要的控制系統(tǒng)中，當管路直徑較大時，可采用手動執(zhí)行機構(gòu)替代旁路閥的功能，降低投資成本，縮小安裝空間。p用于開、停車時對過程的手動操作?？刂崎y的構(gòu)成u 手動執(zhí)行機構(gòu)由手輪、傳動裝置和連接裝置等組成。按安裝位置可分為頂裝式和側(cè)裝式兩類。p頂裝式手動

6、執(zhí)行機構(gòu)的手輪安裝在自動執(zhí)行機構(gòu)的頂部，通過螺桿傳動裝置，與自動執(zhí)行機構(gòu)的推桿(或膜頭板)連接。正常運行時，手輪退出，用緊固螺母鎖定，可作為閥位最高位的限制裝置。當需手動操作時，松開緊固螺母，轉(zhuǎn)動手輪，使之與自動執(zhí)行機構(gòu)的推桿連接，從而可移動推桿，改變閥門開度。正作用和反作用的自動執(zhí)行機構(gòu)與手動執(zhí)行機構(gòu)的連接方式相同，但正作用執(zhí)行機構(gòu)需要考慮手動執(zhí)行機構(gòu)傳動桿的密封。p側(cè)裝式手動執(zhí)行機構(gòu)的手輪安裝在自動執(zhí)行機構(gòu)的側(cè)面，可采用蝸輪蝸桿傳動方式，也可采用杠桿傳動方式。手動執(zhí)行機構(gòu)的選（使）用u選用頂裝或側(cè)裝式手輪執(zhí)行機構(gòu)時，應從方便操作考慮。當控制閥安裝位置較低，或閥側(cè)沒有空間時，可選用頂裝式手輪

7、執(zhí)行機構(gòu)，其他場合可選用側(cè)裝式手輪執(zhí)行機構(gòu)。為防止手輪被誤操作而轉(zhuǎn)動，可設置安全鎖緊裝置，例如，銷軸固定手輪進行限位，或用小鎖緊輪頂緊手輪軸等。u為提供閥門位置的信息，手輪執(zhí)行機構(gòu)設置了刻度顯示裝置，用于提供閥門位置的顯示等信息。u為方便進行手動操作和自動操作的切換，通常設置離合和切換裝置。當手動位置時，手輪與自動執(zhí)行機構(gòu)的閥桿連接；當自動位置時，手輪與自動執(zhí)行機構(gòu)的閥桿脫鉤，不影響自動執(zhí)行機構(gòu)的動作?？刂崎y的結(jié)構(gòu)n閥體：閥體組件是調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)部分，它與介質(zhì)直接接觸，在執(zhí)行機構(gòu)的推動下，改變閥芯與閥座之間的流通面積，從而達到調(diào)節(jié)流量的目的。閥體組件是由閥體、上閥蓋組件、下閥蓋和閥內(nèi)件組成的。上

8、閥蓋組件包括上閥蓋和填料函。閥內(nèi)件是指與流體接觸并可拆卸的，起到改變節(jié)流面積和截流件導向等作用的零件的總稱，例如閥芯、閥座、閥桿、套筒、導向套等，都可以叫閥內(nèi)件。一般來說，閥是通用的，既可以和氣動執(zhí)行機構(gòu)匹配，也可以與電動執(zhí)行機構(gòu)或其他執(zhí)行機構(gòu)匹配使用?？刂崎y的結(jié)構(gòu)n 閥體的類型（閥體的類型（大約有10種分法，僅介紹常用幾種）u按結(jié)構(gòu)分類，分為直通單座閥、直通雙座閥、三通閥、角形閥、隔膜閥、套筒閥、球閥、偏心旋轉(zhuǎn)閥、閘閥和蝶閥等。 u按流量特性分類，分為線性閥、等百分比閥和快開閥等。u按閥芯的形式分類，分為直行程和角行程閥芯等。 u按上閥蓋的形式分類，分為普通型、散熱或吸熱型、波紋管密封型、長

9、頸型等。n 通用分類法通用分類法 這種分類方法既按原理、作用又按結(jié)構(gòu)劃分，是目前國際、國內(nèi)最常用的分類方法。一般分閘閥、截止閥、節(jié)流閥、儀表閥、柱塞閥、隔膜閥、旋塞閥、球閥、蝶閥、止回閥、減壓閥安全閥、疏水閥、調(diào)節(jié)閥、底閥、過濾器、排污閥等?？刂崎y的結(jié)構(gòu)n控制閥結(jié)構(gòu)特點u控制閥有各種不同類型，它們的適用場合不同，因此，應根據(jù)工藝生產(chǎn)過程的要求合理選擇控制閥類型。u控制閥分氣開和氣關(guān)兩類。氣開控制閥在故障狀態(tài)時關(guān)閉，氣關(guān)控制閥在故障狀態(tài)時打開?？刹捎靡恍┹o助設備組成保位閥或使控制閥自鎖，即故障時控制閥保持故障前的閥門開度。u氣開和氣關(guān)的方式可通過正、反作用的執(zhí)行機構(gòu)類型和正體、反體閥的組合實現(xiàn)，

10、在使用閥門定位器時，也可通過閥門定位器實現(xiàn)。u閥內(nèi)件的材料隨溫度變化，因此，應考慮不同溫度下熱膨脹造成的影響，也要考慮在高溫下耐壓等級的變化等，應考慮材料的耐腐蝕性、抗疲勞性等性能。 控制閥應用中存在的問題（1）l控制閥的品種多，規(guī)格多，參數(shù)多?？刂崎y為適應不同工業(yè)生產(chǎn)過程的控制要求，例如溫度、壓力、介質(zhì)特性等，有近千種不同規(guī)格、不同類型的產(chǎn)品，使控制閥的選型不方便、安裝應用不方便、維護不方便、管理不方便。l控制閥的可靠性差?？刂崎y在出廠時的特性與運行一段時間后的特性有很大差異，例如，泄漏量增加、噪聲增大、閥門復現(xiàn)性變差等，給長期穩(wěn)定運行帶來困難。l控制閥笨重，給控制閥的運輸、安裝、維護帶來不

11、便。通常，控制閥重量比一般的儀表重量要重幾倍到上百倍，例如，一臺DN200 的控制閥重達700kg，運輸、安裝和維護都需要動用一些機械設備才能完成，給控制閥的應用帶來不便?？刂崎y應用中存在的問題（2）l控制閥噪聲過大。工業(yè)應用中，控制閥噪聲已成為工業(yè)設備的主要噪聲源，因此，降低控制閥噪聲成為當前重要的研究課題，并得到各國政府的重視。l控制閥的流量特性與工業(yè)過程被控對象特性不匹配，造成控制系統(tǒng)品質(zhì)變差?？刂崎y的理想流量特性已在產(chǎn)品出廠時確定，但工業(yè)過程被控對象特性各不相同，力口上壓降比變化，使控制閥工作流量特性不能與被控對象特性匹配，并使控制系統(tǒng)控制品質(zhì)變差。l控制閥是耗能設備，在能源越來越緊缺的當前，更應采用節(jié)能技術(shù)，降低控制閥的能耗，提高能源的利用率。調(diào)節(jié)閥過程控制及故障保護方案調(diào)節(jié)閥過程控制及故障保護方案過程控制及故障保護方案過程控制及故障保護方案過程控制及故障保護方案過程控制及故障保護方案 一一過程控制及故障保護方案一過程控制及故障保護方案一過程控制及故障保護方案一過程控制及故障保護方案一過程控制及故障保護方案二過程控制及故障保護方案二過程控制及故障保護方案二過程控制及故障保護方案二過程控制及故障保護方案三過程控制及故障保護方案三過程控制及故障保護方案三過程