環保調節閥教程 環保電動調節閥教程 環保氣動調節閥教程 環保自力式調節閥教程 環保手動調節閥教程 環保調節閥教程 環保調節閥 調節閥教程
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§1.1 調節閥的發展曆史和現狀
調節閥早出現的是自力式調節閥。在30年代產品的類型已經很多，閥體形狀為球形的球形閥成為代表性產品，40年代之後，角形閥、蝶閥、隔膜閥和球閥都相繼出現，先後在市場上占據主導地位，各種產品已經比產齊全。60年代後出現的套筒閥很快受到重視並成為球形閥的主品。70年出現的新產品是凸輪撓閥，它容量大，流路簡單，不平衡力小，這些優點使它成為角行程閥門的*。在這個時間，各種各樣的閥門已更為完善而且形成係列。從80年代開始，人們又先後製造了各種輕型調節閥，它的主要特點是在氣動執行機構中，用多根彈篝代替原來的一根大彈篝，這樣，氣動執行機構就以新的麵貌出現，它使調節閥小型化，高容量化，這種執行機構有可能取代老式笨重的執行機構。進入90年代，由於智能式閥門的出現，為調節閥的發展翻開新的一頁。
§1.2 調節閥的發展趨勢
1.2.1 拓寬產品範圍
1.2.2利用計算機進行設計和計算
1.3.3調節閥智能化
§2、調節閥結構
§2.1 調節閥的組成及分類
調節閥又稱控製閥，它是過程控製係統中用動力操作去改變流體流量的裝置。調節閥由執行機構和閥（調節機構）組成。
執行機構是將控製信號轉換成相應的動作來控製閥內截流件的位置或其他調節機構的裝置。信號或驅動力可以為氣動、電動、液動或這三者的任意組合。
閥是調節閥的調節部分，它與介質直接接觸，在執行機構的推動下，改變閥芯與閥座之間的流通麵積，從而達到調節流量的目的。
以壓縮空氣為動力源的調節閥稱為氣動調節閥；以電為動力源的調節閥則為電動調節閥。這兩種是用得多的調節閥。此外，還有液動調節閥、智能閥、調節閥等。
閥（調節機構）是由閥體、上閥蓋組件、下閥蓋和閥內件組成的。上閥蓋組件包括上閥蓋和填料函。閥內件是指與流體接觸並可拆卸的，起到改變節流麵積和截流件導向等作用的零件的總稱，例如閥芯、閥座、閥杆、套筒、導向套等，都可以叫閥內件。
調節閥的產品類型很多，結構多種多樣，而且還在不斷地更新和變化。一般來說，閥是通用的。既可以和氣動機執行機構匹配，也可以與電動執行機構或其他執行機構匹配使用。
根據需要，調節閥可以配用各種各樣的附件，使它的使用更方便，功能更完善，性能更好，這些附件有閥門定位器、手輪機構、電氣轉換器等。
§2.2 環保調節閥教程執行機構
2.2.1氣動執行機構
氣動執行構主要分為薄膜式和活塞式，另外還有長行程執行機構、滾動膜片執行機構等。
氣動薄膜執行機構是一種常用的機構，它的傳統結構如圖２所示。它的結構簡單，動作可靠，維修方便，價格低廉。
氣動薄膜執行機構分正作用和反作用兩種形式，國產型號為ZMA型(正作用)和ZMB型(反作用)。信號壓力一般是20～100kPa，氣源壓力的大值為500kPa。信號壓力增加時推杆向下動作的叫正作用執行機構；信號壓力增加時推杆向上動作的叫反作用執行機構。
正、反作用執行機構基本相同，均由上、下膜蓋、波紋薄膜、推杆、支架、壓縮彈簧、彈簧座、調節件、標尺等組成。在正作用執行機構上加一個裝Ｏ形密封圈的填塊，隻要更換個別零件，即可變為反作用執行機構。
這種執行機構的輸出特性是比例式的，即輸出位移與輸入的氣壓信號成比例關係。當信號壓力通入薄膜氣室時，在薄膜上產生一個推力，使推杆移動並壓縮彈簧。當彈簧的反作用力與信號壓力在薄膜上產生的推力相平衡時，推杆穩定在一個新的位置。信號壓力越大，在薄膜上產生的推力就越大，則與它平衡的彈簧反力也越大，即推杆的位移量越大。推杆的位移就是執行機構的直線輸出位移，也稱為行程。
國產氣動薄膜彈簧執行機構的行程規格有10、16、25、40、60、100mm等。薄膜的有效麵積有200、280、400、630、1000、1600cm2六種規格。有效麵積越大，執行機構的位移和推力也越大，可根據實際需要進行選擇。
活塞式執行機構
沒有彈簧的氣動活塞式執行機構如圖３所示。它的活塞隨氣缸兩側的壓差而移動，在氣缸兩側輸入一個固定的信號和一個變動信號，或者在兩側都輸入變動信號。
氣動活塞式執行機構的氣缸允許操作壓力可達700kPa，因為沒有彈簧抵消推力，所以有很大的輸出推力，特別適用於高靜壓、高壓差的工藝條件。這是一種較為重要而常用的氣動執行機構。它的輸出特性有比例式及兩位式兩種。
比例式是指輸入信號壓力與推杆的行程成比例關係，這時它必須帶有閥門定位器。兩位式是根據輸入執行機構活塞兩側的操作壓力差來完成的。活塞由高壓側推向低壓側，就使推杆由一個位置推移到另一個位置。所以，兩位式執行機構控製閥門的開關動作。這種執行機構的行程一般為25～100mm。
2.2.2電動執行機構
電動執行機構的產品很多，但一般分為直行程、角行程、多轉式三種。這些執行機構都是由電動機帶動減速裝置，在電信號的作用下產生直線運動和角度旋轉運動。
§2.3 閥（調節機構）
2.3.1工作原理：
根據流體力學的觀點，調節閥是一個局部阻力可變的節流元件。通過改變閥芯的行程可以改變調節閥的阻力係數，達到控製流量的目的。
2.3.2主要類型
直通雙座調節閥、直通單座調節閥、高壓調節閥、低溫調節閥、套筒調節閥、三通調節閥、角形調節閥、隔膜調節閥、蝶閥、小流量調節閥、球閥、偏心旋轉閥、低噪音調節閥等。
2.3.3 閥芯結構
一、直行程閥芯
1、平板型閥芯 這種閥芯的底麵為平板形，其結構簡單，加方便，具有快特性，可作兩位調節用。
２、柱塞型閥芯 可分為上、下雙導向和上導向兩種。常用的閥特性有線性和等百分比兩種。
３、窗口型閥芯 這種閥芯用於三通調節閥。由窗口形狀不同，閥門特性有直線，等百分比和拋物線三種。
４、多級閥芯 把幾個閥芯串接在一起，好像糖葫蘆一樣，起到逐級降壓的作用，用於高壓差閥，可防止氣蝕，防止噪音。
二、角行程閥芯
這種閥芯通過旋轉運動來改變它與閥座間的流通麵積。包括偏心旋轉閥芯用於偏旋閥；蝶形閥板有標準扁平閥板、翹曲的閥板和帶尾部的閥板三種；用於蝶閥，球形閥芯用於球閥；Ｏ形閥芯上鑽有一個通孔，用於Ｏ形球閥；Ｖ形球閥芯的扇形球芯上有Ｖ形口或拋物線口，兩邊支承在短軸上，用於Ｖ形球閥。
§2.4氣動執行器的選用
應根據介質的特點和工藝要求等來合理選用執行器。具體選用時應考慮以下幾個主要問題：
2. 4.2氣開式、氣關式閥的選擇
氣開、氣關式閥示意圖：
在生產過程中，調節閥氣開、氣關形式的選擇，主要是從工藝生產的安全來考慮。例：蒸氣加熱器選用氣開閥；鍋爐進水的調節閥則選用氣關式。
2. 4.3單座閥和雙座閥的選擇
單座閥-----隻有一個閥芯的調節閥。（適用小口徑的調節閥，Dg<25mm）。閥關閉時泄漏小。
雙座閥-----有兩個閥芯的調節閥。（適用大口徑的調節閥）。閥關閉時泄漏大。
2. 4.4流量特性的選擇
調節閥的流量特性-----指介質流過閥門的相對流量與閥門相對開度之間的關係即：
，它是調節閥重要的特性。
-----相對流量，即調節閥某一開度流量Q與全開流量Qmax之比
-----相對開度，即調節閥某一開度行程l與全行程L之比
理想流量特性-----就是在調節閥前後壓差一定的情況下(△p＝常數)得到的流量特性。它取決於閥芯的形狀。閥芯形狀有快開、直線、拋物線、等百分比四種，相應有四種流量特性。
工作流量特性-----實際工作時調節閥前後的壓差是變化的，此時調節閥的相對流量與閥芯相對位移之間的關係稱為工作流量特性。
調節閥流量特性選擇考慮的方麵：
過程控製係統的控製質量指標：一般要求（KvKo=常數），故當過程的Ko為線性時應選擇直線特性的調節閥，否則就選擇等百分性的調節閥。
配管情況：
負荷變化情況：在負荷變化較大的場合，選擇等百分比調節閥為宜。當調節閥經常工作在小開度時，宜選用等百分比調節閥。
§2.5、調節閥的安裝
調節閥安裝不符合要求而出故障會造成巨大在浪費。反之，安裝得當可保證正常使用，延長使用壽命，減少維修工作量度獲得良好的係統控製性能。
安裝調節閥總體上應考慮以下方麵
安全：安裝過程中人員和設備的安全。
控製性能：配管係統壓力損失應與計算調節閥尺寸時所考慮的壓力損失一致，以保證所需的流量特性。進出口應盡量保證的直管段。
安裝位置：應有足夠的空間便於操作人員手動操作（包括旁路操作）以及保證調節閥和附件的就地拆卸和維修的可能性。
調節閥組：一般在工藝過程配管中均安裝切斷閥和旁路閥與調節閥組以適應設備連續操作的需要。維修調節閥時用切斷隔離，用旁路閥調節。
實地安裝
安裝人員首先應認識到調節閥是一種精密的儀表設備，不準碰撞跌摔，以免損壞。具體注意以下幾點：
閥正立垂直安裝在管道上。閥自重較大和有震動場合應加支承架。
閥體要避免因前後配管或設備的法蘭嚴重不同軸而受到過大的應力。
在初次開工前和停工檢修後應先衝洗配管係統後裝調節閥。或在閥前安裝濾網。
務必按照閥體上流動方向的箭頭安裝調節閥。
§3.1 概要
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CCCX4000係列電氣閥門定位器能用於單動作型和雙動作型執行機構。
§3.2 工作原理
3-2-1雙動作型：
來自氣源SUP的一部分壓力空氣經固定節流口(6)進入噴嘴的背壓室(7)，並通過噴嘴(5)與擋板(4)的間隙排出。力矩馬達的線圈(1)得到電信號(i)後，在磁場作用下銜鐵(2)以支點板彈簧(3)為中心。按圖中A所示方向回轉，使擋板(4)與噴嘴(5)的間隙減小，噴嘴的背壓隨之升高，控製閥芯(9)由供氣壓力室(8)的作用下向右移動。閥孔A(10)的氣門(11)及閥孔B(10)'閥的氣孔(12)'被打開,即壓力空氣通過氣管OUT1進入氣缸的A室(13)氣缸B室(14)'的空氣通過氣管OUT2向外排氣,此時由於氣缸活塞上下產生了壓差,活塞向上方移動,活塞杆的運動帶動反饋連杆(17)與凸輪(18)並帶動凸輪隨動杆(19)及反饋彈簧連杆(20),增加了反饋彈簧(21)的張力。使擋板（4）與噴嘴（5）之間的間隙增大。在反饋彈簧（21）的張力與輸入電信號（i）對銜鐵的吸力達到平衡之前，活塞是運動的，活塞的位移與輸入信號成正比。另外，旋鈕（22）可調節滑塊（23）的行程，旋鈕（24）可調節調零彈簧（25）的張力。而且改換負載彈簧（26）可獲得相應的彈簧特性係數，以適應各種容量的定位器。
上述為活塞上升工作狀態，如進出氣管位置互換或將凸輪反裝，即呈下降工作狀態。
3-2-2單動作型：
來自SUP氣源的一部份壓力空氣經固定節流口（6）時入噴嘴的壓室（7），並通過噴嘴（5）與擋板（4）間隙排出。力矩馬達線圈（1）得到電信號(i)後，在磁場作用下銜鐵（2）以支點板彈簧（3）為中心按圖中A所示方向回轉，使得擋板（4）與噴嘴（5）的間隙減小，噴嘴的背壓隨之升高，控製閥閥芯（9）在供氣壓力室（8）的作用下向右移動，閥孔A（10）的氣門（11）被打開而氣門（12）被關閉，與氣管OUT1連通的氣缸（13）內的氣壓上升。該活塞杆（16）的上升通過反饋杆（17），凸輪（18），凸輪隨動杆（19），反饋彈簧連杆（20）使反饋彈簧（21）的張力增加，擋板與噴嘴的間隙增大。活塞杆（16）的位置在與輸入信號達到平衡前活塞是運動的。另外，旋鈕（22）可調節滑塊（23）的行程，旋鈕（24）可調節調零彈簧（25）的張力、若將A-M手動自動轉換器（27）置於全封閉狀態時，噴嘴背壓室（7）內的壓力就上升，供氣閥（11）呈全開狀態，氣源壓力就直接經氣管OUT1，進入氣缸（13），即換負載彈簧（26）獲得相應的彈簧特性係數，以適應各種容量的定位器。上述為活塞杆上升工作狀態，如進出氣管互換將凸輪翻麵安裝，即呈下降工作狀態。
§3.3 安裝
3-3-1、凸輪及凸輪部件的安裝
定位器出廠時，其凸輪部件一般不裝上，由用戶自己按下列順序裝上。
定位器的工況不同，凸輪的安裝也不同：當輸入信號增加，反饋杆朝壓力表方向擺動的場合，凸輪用A麵，反之則用B麵，（見圖1），以凸輪座O型密封圈方向可見凸輪麵上的具體刻字（參照表3-2凸輪的型式）。（圖2）
裝在轉軸上的凸輪若與使用工況不同時，請將凸輪翻麵安裝。
首先將凸輪座翻轉，取下M5螺帽。將凸輪從軸上卸下並翻個麵。
把轉軸的M5螺紋端裝入凸輪的腰形孔，並將彈簧嵌入凸輪鉤孔內（見圖4）。
轉動反饋軸，使凸輪腰形孔與軸的扁平部對準並安裝好（見圖5）。
將M5螺母擰入凸輪軸螺紋部紋。
將凸輪翻過來，檢查凸輪麵的安裝是否正確。
3-3-2 凸輪部件的安裝
定位器出廠時其底座的凸輪部件的安裝部位隻裝有螺釘（見圖6）。
首先拆下2隻M4螺釘，將反饋杆插入基座的圓孔部，然後裝好凸輪部件。
確認凸輪的隨動臂滾輪與凸輪接觸良好後將2隻M4螺釘裝上（圖7）。
3-3-3凸輪安裝確認
凸輪以刻印麵與凸輪座O型密封圈一致。（圖8）
§3.4安裝調試
3-4-1直行程係列定位器安裝調試
將信號及壓力空氣輸入，閥開度調到50%，定位器反饋杆與裝配麵的角度調到90%位置（即凸輪基準線與底座基準線一致時）裝上定位器（圖10、11）。
若是單作用定位器，可用A-M（自動-手動）機構將閥開度調到50%後，再調整定位器的安裝位置（參照10）。
3-4-2角行程係列定位器安裝調試
[準備]
反饋杆的額定回轉角為90º，驅動部輸出軸的回旋角小於等於90º。裝定位器側的驅動部輸出軸端，請加上M8的內螺紋。另外請對照外形圖，準備好連接托架。
[安裝]
將驅動軸端部的閥反饋杆擰上螺釘。並用鎖緊螺母固定，將反饋杆的反饋銷與定位器的反饋杆齧合，將定位器固定在托架上（參見圖12），此時應確認驅動軸與定位器反饋杆的中心方一致。
[凸輪麵的確定]
要根據閥門動作確定凸輪麵的朝向，RA動作（隨信號增加，定位器輸出增加，驅動軸反時針轉動）時用A麵，DA動作（隨信號一側看，驅動軸順時針轉動）時用B麵。鬆開反饋杆的緊定螺釘。將使用的凸輪麵轉向滾輪一側，凸輪麵朝向的鋼印字母見後一位（例：4-L-A）（圖13）。
[凸輪位置的調整]
凸輪麵上刻有三條基準線，表示特性有效範圍，當閥開度為50%時，使滾輪對準中間一條基準線，然後擰緊反饋杆的緊定螺釘。然後走滿閥的全行程，確認滾輪在二端基準線以內。如超越基線過多會產生定位器的線達不到規定值的現象，此時應鬆開反饋杆緊定螺釘，重新調整凸輪位置（圖12）。
§3.5外部裝置聯接：
[氣源連接]
定位器的氣源接口（SUP、OUT1及OUT2）為RC1/4（PT1/4）及1/4NPT，根據其規格選用合適的聯接件。
接管時應防止泄漏及將密封膠帶進入定位器氣路中。
在雙動作型場合，接口OUT1、OUT2均與執行器連接，輸入信號增加，接口OUT1的壓力增加，接口OUT2的壓力下降（參照4動作原理，4-1雙動作型）。
[電氣連接]
輸入信號的正、負接線要正確，可靠（接線柱螺釘為M4）接線盒內外均有接地線柱。接線完畢應將接線盒擰緊。
§3-6、調整
3-6-1調零及行程調整
輸入50%信號,用調零旋鈕將輸出調整到50%開度,然後將輸入信號分別調到0%及99%,用調行程旋鈕高速到規定行程,由於零點會略有變動,因此需按上述方法反複調整,調整完後將行程緊定螺釘擰緊.(圖22)
[外部調零]
日常檢修中需要調零時,可利用外部調零裝置而不必打開罩殼(圖23).
§3-7、動作變更
[雙動作型]
上升變下降或下降變上升
[單動作型]
將上升動作執行器用定位器改為下降動作。
[單動作反作用控製]
將上升動作的執行器變為下降動作執行器或反之。
§3-8 閥座調整器
調節閥座高速器可調節放大器的微調口（雙作用平衡時出口1與出口2的壓力），但是，微調在出廠前已調整好，因此無特殊情況，請不要隨便調整。
由於閥密封填料摩擦力大等原因，有必要連續調整定位器的靈敏度時，可調節閥座高速器，以取得值。
調節方法如下：
需調整閥座高速器時將護蓋螺釘鬆開，取下護蓋。先在原來位置作個記號。
調整器向右旋轉則靈敏度提高，左旋轉則降低。
調整器調節範圍為90º左右，不要超過原位置1/4轉以上。
調整結束後，為防止誤調閥座調整器，應蓋上閥座調整器護蓋。
§3-9、保養
定位器的氣源裝置應使用精度超過5μm的空氣過濾器內部的節流部位如有塵埃，會引起零點漂移等現象，因此在定期保養時應使用清洗裝置，保持噴嘴暢通。
閥座的調整與定位器靈敏及泄氣量有直接有關，在出廠檢驗時調好，故使用中盡量不要再調。
10-1自動-手動切換（A-M）裝置，向右旋到文化節可遮斷噴嘴、氣源壓力就接通氣管OUT，即通過手動調節空氣調壓器，可調節定梯形器的輸出壓力（參照動作原理4）但（A-M）裝置不能用於單動作型反作用控製。
10-2噴嘴-擋板的調整
噴嘴-擋板部件由控製廠出廠前調整完畢，因此，噴嘴體的止動螺釘不能自行調鬆。萬一噴嘴-擋板的配合有問題，請連同力矩馬達一起更換。在不得不調整噴嘴-擋板的情況時，可將噴嘴體的2隻M3緊定螺釘稍稍旋鬆，將擋板輕輕接觸噴嘴，在輸出壓力上升到供氣壓力值時再將緊定螺釘擰緊。
§3-10、故障與對策
檢查項目 | 檢查項目 | 對策 |
不動作 | 供氣壓力不足 | 提供額定壓力空氣 |
輸入信號相極錯誤 | 糾正接線盒的接線 | |
調零不良 | 調整內、外調零旋鈕 | |
固定節流口堵塞 | 請按清洗裝置 | |
手動-自動變換裝置處於手動位置 | 置於自動位置 | |
噴嘴與擋板配合不良 | 換力矩馬達組件 | |
控製閥不良 | 換控製閥 | |
行程不足 | 行程調節及調零不良 | 進行調行程及調零 |
供壓不足 | 提供額定壓力空氣 | |
在中間開度不停止 | 執行器的氣管連接有誤 （雙動作型） | 糾正氣源 輸出接口 |
凸輪使用麵相反 | 變換凸輪使用麵 | |
反饋銷未插入反饋杆中 | 將反饋銷插入反饋杆中 | |
線性不良 | 在50%開度時反饋杆與 裝置麵不呈直角 | 重新安裝 調整定位器 |
供氣壓力不足（單動作型） | 提供額定壓力空氣 | |
反饋型式與凸輪型式不一致 | 換合適的凸輪 | |
滯後不良 | 滾輪凸輪 接觸不良 | 將凸輪組件拆下，再重新 安裝合滾輪與凸輪接觸良好 |
安裝螺釘鬆動 | 擰緊螺釘 | |
磁體減磁 | 換力矩馬達組件 | |
擺動 | 靈敏度不匹配 | 換負載彈簧 |
控製閥不良 | 換控製閥 |
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