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气动阀门-气动阀门和手动阀门的如何选用 选型、功能和原理介绍
日期:2013-08-08

                 
                           气动阀门-气动阀门和手动阀门的如何选用 选型、功能和原理介绍

      

气动阀门是有2部分组成:上面是气动执行器控制下面的阀门旋转开关或上下抽动式开关结构

      气动阀门即是借助压缩空气驱动的阀门。 气动阀收购时只清晰规范、类别、工压就满足收购需求的作法,在当前市场经济环境里是不完善的。由于气动阀制造厂家为了产品的竞争,各自均在气动阀统一描绘的构思下,进行不一样的创新,构成了各自的企业规范及产品个性。因而在气动阀收购时较详尽的提出技术需求,与厂家和谐取得共识,作为气动阀收购合同的附件是十分必要的。本类阀门在管道中一般应当水平装置。


通用需求

1、生产的气动阀规范及类别,应契合管道描绘文件的需求。
2、气动阀的型号应注明依据的国标编号需求。若是企业规范,应注明型号的有关说明。
3、气动阀作业压力,需求≥管道的作业压力,在不影响价格的前提下,阀门可接受的工压应大于管道实际的工压;气动阀封闭状况下的任何一侧应能接受1.1倍阀门工压值而不渗漏;阀门敞开状况下,阀体应能接受二倍阀门工压的需求。
4、气动阀制造规范,应说明依据的国标编号,若是企业规范,收购合同上应附企业文件


气动阀门原料
1、阀体原料,应以球墨铸铁为主,并注明牌号及铸铁实际的物理化学检测数据。
2、阀杆原料,力求不锈钢阀杆(2CR13),大口径阀门也应是不锈钢嵌包的阀杆。
3、螺母原料,选用铸铝黄铜或铸铝青铜,且硬度与强度均大于阀杆。
4、阀杆衬套原料,其硬度与强度均应不大于阀杆,且在水浸泡状况下与阀杆、阀体不构成电化学腐蚀。

5、密封面的原料:
①气动阀门类别纷歧,密封方法及原料需求纷歧;
②一般楔式闸阀,铜环的原料、固定方法、研磨方法均应说明;
③软密封闸阀,阀板衬胶资料的物理化学及卫生检测数据;
④蝶阀应标明阀体上密封面原料及蝶板上密封面原料;它们的物理化学检测数据,特别是橡胶的卫生需求、抗老化功用、耐磨功用;通常选用丁腈橡胶及三元乙丙橡胶等,严禁掺用再生胶。

6、阀轴填料:
①由于管网中的气动阀,通常是启闭不频频的,需求填料在数年内不活动,填料亦不老化,长期保持密封作用;
②阀轴填料亦应在接受频频启闭时,密封作用的良好性;
③鉴于上述需求,阀轴填料力求终身不换或十多年不更换;
④填料若需更换,气动阀描绘应考虑能有水压的状况下更换的措施。

变速传动箱
1、箱体原料及内外防腐需求与阀体原则共同。
2、箱体应有密封措施,箱体组装后能接受3米水柱状况的浸泡。
3、箱体上的启闭限位装置,其调理螺帽应在箱体内或设在箱外,但需专用工具才可作业。
4、传动布局描绘合理,启闭时只能股动阀轴旋转,不使其上下窜动,传动部件咬合适度,不发生带负荷启闭时分离打滑。
5、变速传动箱体与阀轴密封处不可衔接成无泄漏的全体,不然应有牢靠的防串漏措施。
6、箱体内无杂物,齿轮咬合部位应有润滑脂维护。

气动阀门的操作组织
1、气动阀门操作时的启闭方向,一律应顺时针封闭。
2、由于管网中的气动阀,经常是人工启闭,启闭转数不宜过多,即是大口径阀门亦应在200-600转内。
3、了便于一个人的启闭操作,在管道工压状况下,最大启闭力矩宜为240N-m。
4、气动阀门启闭操作端应为方榫,且尺度规范化,并面向地上,以便人们从地上上可直接操作。带轮盘的阀门不适用于地下管网。

5、气动阀门启闭程度的显示盘
①气动阀门启闭程度的刻度线,应铸造在变速箱盖上或转换方向后的显示盘的外壳上,一律面向地上,刻度线刷上荧光粉,以示醒目;
②指示盘针的原料在管理较好的状况下可用不锈钢板,不然为刷漆的钢板,切勿运用铝皮制作;
③指示盘针醒目,固定牢靠,一旦启闭调理精确后,应以铆钉锁定。


4.6若气动阀埋设较深,操作组织及显示盘离地上距离≥1.5m时,应设有加长杆设施,且固定稳牢,以便人们从地上上观察及操作。也即是说,管网中的阀门启闭操作,不宜下井作业。

气动阀门的功用检测

1、阀门某一规范批量制造时,应委托权威性组织进行以下功用的检测:
①阀门在工压状况下的启闭力矩;
②在工压状况下,能保证阀门封闭严密的连续启闭次数;
③阀门在管道输水状况下的流阻系数的检测。

2、阀门在出厂前应进行以下的检测:
①阀门在敞开状况下,阀体应接受阀门工压值二倍的内压检测;
②阀门的封闭状况下,两边分别接受1.1倍阀门工压值,无渗漏;但金属密封的蝶阀,渗漏值亦不大于有关需求。

气动阀门的内外防腐
1、阀体(包括变速传动箱体)内外,首先应抛丸清砂除锈,力求静电喷涂粉状无毒环氧树脂,厚度达0.3mm以上。特大型阀门静电喷涂无毒环氧树脂有困难时,亦应刷涂、喷涂相似的无毒环氧漆。
2、阀体内部以及阀板各个部位需求全面防腐,一方面浸泡在水中不会锈蚀,在两种金属之间不发生电化学腐蚀;二方面表面光滑使过水阻力减少。
3、阀体内防腐的环氧树脂或油漆的卫生需求,应有相应权威机关的检测报告。化学物理功用亦应契合有关需求。


气动阀门包装运输
1、阀门两边应设轻质堵板固封。
2、中、小口径阀门应以草绳捆扎,并以集装箱方法运输为宜。
3、大口径阀门亦有简易木条布局固体包装,避免运输过程中碰损。

气动阀门的说明书

气动阀是设备,在出厂说明书中应标明以下有关数据:

阀门规范;型号;作业压力;制造规范;阀体原料;阀杆原料;密封原料;阀轴填料原料;阀杆轴套原料;内外防腐原料;操作发动方向;转数;工压状况下启闭力矩;制造厂厂名;出厂日期;出厂编号;重量;衔接法兰盘的孔径、孔数、中心孔距;以图示方法标明全体长、宽、高的操控尺度;阀门流阻系数;有效启闭次数;阀门出厂检测的有关数据及装置、维护的注意事项等。

气动阀门按类型分类

一、气动阀门主要种类:

1)气动V型调理球阀
2)气动O型堵截球阀
3)扭距式气动球阀
4)电磁隔膜阀
5)气动直行程式隔膜阀
6)电动阀门


二、气动V型球阀

用途与特色

A、用途是一种直角反转布局,它与阀门定位器配套运用,可实现份额调理;V型阀芯最适用于各种调理场合,具有额定流量系数大,可调比大,密封作用好,调理功用零敏,体积小,可竖卧装置。适用于操控气体、蒸汽、液体等介质。

B、特色:是一种直角反转布局,由V型阀体、气动执行组织、定位器及其他附件组成;有一个近似等百比的固有流量特性;选用双轴承布局,发动扭矩小,具有极好的灵敏度和感应速度;超强的剪切能力。

C、气动活塞执行组织选用压缩空气作动力源,经过活塞的运动股动曲臂进行90度反转,到达使阀门主动启闭。它的组成部分为:调理螺栓、执行组织箱体、曲臂、气缸体、气缸轴、活塞、连杆、万向轴。

D、气动调理阀的作业原理:气动调理阀由执行组织和调理组织组成。执行组织是调理阀的推力部件,它按操控信号压力的巨细发生相应的推力,推动调理组织动作。阀体是气动调理阀的调理部件,它直接与调理介质触摸,调理该流体的流量。

规范编号规范中文名称气动阀规范汇总规范英文名称

ANSI/NFPA T 3.21.4 R2-2000 气动阀.NFPA/T 2.6.1 R2-2000补充件:液动元件压力额定值.检验疲劳和断定含金属外壳的液动气动阀的压力的碎Pneumatic valve - Pressure rating supplement to NFPA/T2.6.1 R2-2000, Fluid power components - Method for verifying the fatigueestablishing the burst pressure ratings of the pressure containing envelope of a metal fluid power pneumatic valve

BS 4151-1967 输入信号为3至151b/in压力计的气动阀定位器的评定方法Method of evaluating pneumatic valve positioners with input signal of 3 to 15 lbf/in

参数定义

1.公称通径:(nominal diameter),又称平均外径(mean outside diameter),表明符号DN,即是各种管子与管路附件的通用口径。同一公称直径的管子与管路附件均能相互衔接,具有互换性.它不是实际意义上的管道外径或内径,虽然其数值跟管道内径较为接近或相等,为了使管子、管件衔接尺度统一,选用公称直径(也称公称口径、公称通径)。例如焊接钢管按厚度可分为薄壁钢管、一般钢管和加厚钢管。其公称直径不是外径,也不是内径,而是近似一般钢管内径的一个名义尺度。每一公称直径,对应一个外径,其内径数值随厚度不一样而不一样。公称直径可用公制mm表明,也可用英制in表明。管路附件也用公称直径表明,意义同有缝管。

2.公称压力:(Nominal pressure),表明符号PN,在一定温度下使用时答应的最大作业压力。对碳钢阀体的操控阀,指200℃以下使用时答应的最大作业压力;对铸铁阀体,指120℃以下使用时答应的最大作业压力;对不锈钢阀体的操控阀,指250℃以下使用时答应的最大作业压力。当作业温度升高时,阀体的耐压会降低。例如,公称压力为6.4MPa(PN64)的碳钢操控阀,用于300℃时的耐压为5.2MPa,用400℃时的耐压为4.1MPa,用于450℃时的耐压为2.9MPa。因而,操控阀公称压力的断定不仅要依据最高作业压力,还需依据最高作业温度和原料特性,而不仅仅只需满足公称压力大于作业压力。

阀门的选型资料:按介质通断性质选用阀门闸阀

闸阀是作为截止介质运用,在全开时整个流转直通,此时介质运转的压力损失最小。闸阀通常适用于不需要经常启闭,并且保持闸板全开或全闭的工况。不适用于作为调理或节省运用。对于高速活动的介质,闸板在部分敞开状况下能够导致闸门的振动,而振动又能够损伤闸板和阀座的密封面,而节省会使闸板遭受介质的冲蚀。从布局形式上,主要的区别是所选用的密封元件的形式。依据密封元件的形式,常常把闸阀分成几种不一样的类型,如:楔式闸阀、平行式闸阀、平行双闸板闸阀、楔式双闸板闸等。最常用的形式是楔式闸阀和平行式闸阀。


截止阀

截止阀的阀杆轴线与阀座密封面垂直。阀杆敞开或封闭行程相对较短,并具有十分牢靠的堵截动作,使得这种阀门十分适合作为介质的堵截或调理及节省运用。

截止阀的阀瓣一旦处于敞开状况,它的阀座和阀瓣密封面之间就不再的触摸,并具有十分牢靠的堵截动作,合得这种阀门十分适合作为介质的堵截或调理及节省运用。

截止阀一旦处于敞开状况,它的阀座和阀瓣密封面之间就不再有触摸,因而它的密封面机械磨损较小,由于大部分截止阀的阀座和阀瓣对比简单修理或更换密封元件时无需把整个阀门从管线上拆下来,这对于阀门和管线焊接成一体的场合是很适用的。介质经过此类阀门时的活动方向发生了变化,因而截止阀的活动阻力较高于其它阀门。

常用的截止阀有以下几种:1)角式截止阀;在角式截止阀中,流体只需改变一次方向,以致于经过此阀门的压力降比常规布局的截止阀小。2)直流式截止阀;在直流式或Y形截止阀中,阀体的流道与主流道成一斜线,这样活动状况的破坏程度比常规截止阀要小,因而经过阀门的压力损失也相应的小了。3)柱塞式截止阀:这种形式的截止阀是常规截止阀的变型。在该阀门中,阀瓣和阀座通常是基于柱塞原理描绘的。阀瓣磨光成柱塞与阀杆相衔接,密封是由套在柱塞上的两个弹性密封圈实现的。两个弹性密封圈用一个套环隔开,并经过由阀盖螺母施加在阀盖上的载荷把柱塞周围的密封圈压牢。弹性密封圈能够更换,能够选用各式各样的资料制成,该阀门主要用于“开”或者“关”,但是备有特制形式的柱塞或特别的套环,也能够用于调理流量。


蝶阀

蝶阀的蝶板装置于管道的直径方向。在蝶阀阀体圆柱形通道内,圆盘形蝶板绕着轴线旋转,旋转角度为0°~90°之间,旋转到90°时,阀门则牌全开状况。

蝶阀布局简单、体积小、重量轻,只由少量几个零件组成。并且只需旋转90°即可快速启闭,操作简单,同时该阀门具有良好的流体操控特性。蝶阀处于彻底敞开方位时,蝶板厚度是介质流经阀体时唯一的阻力,因而经过该阀门所发生的压力降很小,故具有较好的流量操控特性。蝶阀有弹密封和金属的密封两种密封型式。弹性密封阀门,密封圈能够镶嵌在阀体上或附在蝶板周边。

选用金属密封的阀门一般比弹性密封的阀门寿命长,但很难做到彻底密封。金属密封能适应较高的作业温度,弹性密封则具有受温度限制的缺陷。

如果需求蝶阀作为流量操控运用,主要的是正确挑选阀门的尺度和类型。蝶阀的布局原理尤其适合制作大口径阀门。蝶阀不仅在石油、煤气、化工、水处理等一般工业上得到广泛使用,并且还使用于热电站的冷却水系统。

常用的蝶阀有对夹式蝶阀和法兰式蝶阀两种。对夹式蝶阀是用双头螺栓将阀门衔接在两管道法兰之间,法兰式蝶阀是阀门上带有法兰,用螺栓将阀门上两端法兰衔接在管道法兰上。


球阀

球阀是由旋塞阀演变而来。它具有一样的旋转90度提动作,不一样的是旋塞体是球体,有圆形通孔或通道经过其轴线。球面和通道口的份额应该是这样的,即当球旋转90度时,在进、出口处应悉数呈现球面,然后截断活动。

球阀只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能封闭严密。彻底平等的阀体内腔为介质供给了阻力很小、直通的流道。通常认为球阀最适宜直接做开闭运用,但近来的发展已将球阀描绘成使它具有节省和操控流量之用。球阀的主要特色是自身布局紧凑,易于操作和修理,适用于水、溶剂、酸和天然气等一般作业介质,并且还适用于作业条件恶劣的介质,如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等。球阀阀体能够是全体的,也能够是组合式的。

按防止介质倒流选用阀门

这种类型的阀门的作用是只答应介质向一个方向活动,并且阻止方向活动。通常这种阀门是主动作业的,在一个方向活动的流体压力作用下,阀瓣翻开;流体反方向活动时,由流体压力和阀瓣的自重合阀瓣作用于阀座,然后堵截活动。其间止回阀就归于这种类型的阀门,它包括旋启式止回阀和升降式止回阀。旋启式止回阀有一介铰链组织,还有一个像门一样的阀瓣自由地靠在倾斜的阀座表面上。为了保证阀瓣每次都能到达阀座面的合适方位,阀瓣描绘在铰链组织,以便阀瓣具有足够有旋启空间,并使阀瓣真正的、全面的与阀座触摸。阀瓣能够悉数用金属制成,也能够在金属上镶嵌皮革、橡胶、或者选用合成覆盖面,这取决于运用功用的需求。旋启式止回阀在彻底翻开的状况下,流体压力几乎不受阻碍,因而经过阀门的压力降相对较小。升降式止回阀的阀瓣坐落坐落阀体上阀座密封面上。此阀门除了阀瓣能够自由地升降之外,其余部分如同截止阀一样,流体压力使阀瓣从阀座密封面上抬起,介质回流导致阀瓣回落到阀座上,并堵截活动。依据运用条件,阀瓣能够是全金属布局,也能够是在阀瓣架上镶嵌橡胶垫或橡胶环的形式。像截止阀一样,流体经过升降式止回阀的通道也是狭窄的,因而经过升降式止回阀的压力降比旋启式止回阀大些,并且旋启式止回阀的流量受到的限制很少。

按调理介质参数选用阀门

在生产过程中,为了使介质的压力、流量等参数契合工艺流程的需求,需要装置调理组织对上述参数进行调理。调理组织的主要作业原理,是靠改变阀门阀瓣与阀瓣与阀座间的流转面积,到达调理上述参数的目的。归于这类阀门的统称为操控阀,其间分为依靠介质自身动力驱动的称为自驱式操控阀如减压阀、稳压阀等,凡抢先上来动力驱动的(如电力、压缩空气和液动力)称为他驱式操控阀,如电动调理阀、气动调理阀和液动调理阀等。气动阀门作业原理

利用压缩空气推动执行器内多组组合气动活塞运动,传力给横梁和内曲线轨迹的特性,股动空芯主轴作旋转运动,压缩空气气盘输至各缸,改变进出气方位以改变主轴旋转方向,依据负载(阀门)所需旋转扭矩的需求,可调整气缸组合数目,股动负载(阀门)作业。

两位五通电磁阀通常与双作用气动执行组织配套运用,两位是两个方位可控:开-关,五通是有五个通道通气,其间1个与气源衔接,两个与双作用气缸的外部气室的进出气口衔接,两个与内部气室的进出气口接连,详细的作业原理可参照双作用气动执行组织作业原理。由于现在的操控方法和手段越来越多,在实际工业生常和工业操控中,用来操控气动执行组织的方法也很多,常用的有以下几种。

单片机开发智能显示仪
智能显示仪是用来监测阀门作业状况,并操控阀门执行期作业的仪器,它经过两路方位传感器监视阀门的作业状况,判断阀门是处于开阀仍是关阀状况,经过编程记录阀门开关的数字,并且有两路与阀门开度对应的4~20mA输出及两足常开常闭输出触点。经过这些输出信号,操控阀门的开关动作。

利用PLC来操控的系统
PLC在操控系统中的使用越来越广泛,由于本方案是在OMRON的PLC上面作的开发,所以以OMRON的PLC来作介绍。

硬件组成:1台计算机,1套PLC(包括CPU,I/O模块,ID212,OC224,AD003模块),2个继电器,2个电磁阀,1个气动阀门执行器。


气动阀门的挑选

阀处于气动操控系统的核心地位,有各种型号的方向操控阀(Directional Control Valve, DCV)和份额操控阀可供挑选。方向操控阀无疑是最常用的阀,它们操控压缩空气(或者其他合适的流体)的方向,例如决定一个气缸的行程是向前仍是后退。

阀是由其主要衔接的数量和能够的切换方位来辨认的。举例来说一个“3/2”阀对应于三个端口和两个切换方位。除端口和切换方位的功用各异外,方向操控阀的机械描绘和功用性描绘也有不一样。DCV的描绘类型包括:塞头(球形塞头、扁平塞头)、阀轴、扁平滑块和旋转滑块。即使在同一类型中,仍有能够使用不一样的描绘方法和资料。例如,一个线轴阀(Spool Valve)能够有沿其阀轴的密封环或者代替密封坐落阀本体中。描绘特性影响阀的服务寿命、流率、执行器件、驱动力、尺度巨细以及价格。

当方向阀用于执行悉数切换操作时,份额阀(Proportional Valve, PV) 则调理压力和流率。份额阀最主要的基本特性是将输入信号转换为特定的输出信号。份额阀通常包括两个器件—一个导向操控和一个阀单元。导向操控由两个2/2通路导向阀或一个份额电磁线圈(solenoid)组成,还包括用于评估的电子线路。阀单元只包括集成的气动功用。

一个直流电压或电流(例如0~10V电压或0~20mA电流)作用于操控块衔接件。电压或电流然后对应于一个特定的被控压力。在作业端口的实际压力由集成的压力传感器测量,然后发送到评估电子线路,后者对实际压力和期望的压力进行对比。电子线路单元随即依据压力偏差依次切换导向阀和主阀的操作方位,一直到取得期望的压力。对“规范”的方向操控阀而言,只能有单一的切换方位,但份额方向操控阀还答应有中间方位。这即是说,例如除“翻开”或“封闭”等结尾方位外,中间方位如“稍微翻开”是能够的。

用于切换作业方位的执行器件是一个份额电磁线圈,当电磁线圈被电子线路激励时,线圈电压会随之改变,操控活塞的方位将按照此变化的电磁场强度而变化。作为其结果,借助于操控活塞的作用,每个空气通路同时会有不一样程度的翻开或封闭。这不仅发动气缸移动方向的开环或闭环操控,还对气缸的移动速度进行操控。因而,能够认为这种阀起到节省的功用,在切换频率约为100Hz时,这种类型的阀能够到达相当高的动态功用。

份额阀有范围广阔的使用领域,例如,在资料开卷时,使用份额阀能以气动方法保持开卷过程中的恒定张力。份额方向操控阀在气缸定位方面有进一步的使用,在这种状况,气缸配置一个位移编码器,该编码器供给活塞实际方位的反馈信号。为了取得一个特定的方位,份额方向操控阀操控进入或离开气缸的容积流量。


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