KOSO培訓(xùn)-流量特性選擇

1、KOSO 培訓(xùn)教材WELCOME 課程大綱 2007 2007年新員工產(chǎn)品知識(shí)培訓(xùn)計(jì)劃年新員工產(chǎn)品知識(shí)培訓(xùn)計(jì)劃培訓(xùn)內(nèi)容培訓(xùn)內(nèi)容日期日期擔(dān)當(dāng)者擔(dān)當(dāng)者控制閥基礎(chǔ)知識(shí)1）自動(dòng)化基礎(chǔ)知識(shí)07/8/6 （13：0016：30）張小兵2）控制閥的基本參數(shù)3）控制閥的基本分類KOSO控制閥型式和結(jié)構(gòu)1）上閥蓋型式2）閥內(nèi)件型式3）流量特性3）500T、500F、500A系列07/8/7（13：0016：30）郁總4）500G/D/M系列07/8/8（13：0016：30）張小兵5）200系列6）300系列7）600系列8）700系列9）400系列10）執(zhí)行機(jī)構(gòu)型號(hào)和結(jié)構(gòu)07/8/9（13：0016：30）謝

2、永剛11）附件及氣路圖控制閥的材料1)材料選定一般考慮的因素07/8/10 （13：0016：30）張小兵2)閥體材料3)閥內(nèi)件材料4)墊圈和填料材料自動(dòng)化基礎(chǔ)知識(shí)觀察觀察思考思考搬動(dòng)閥門(mén)搬動(dòng)閥門(mén)自動(dòng)化基礎(chǔ)知識(shí)控制精度低控制精度低思考決定于人的經(jīng)驗(yàn)思考決定于人的經(jīng)驗(yàn)人工搬動(dòng)閥門(mén)人工搬動(dòng)閥門(mén)不能滿足自動(dòng)化控制的需求不能滿足自動(dòng)化控制的需求勞動(dòng)強(qiáng)度大勞動(dòng)強(qiáng)度大自動(dòng)化基礎(chǔ)知識(shí)1.2.3.測(cè)量元件與變送器測(cè)量元件與變送器 4. 控制器控制器5. 控制閥控制閥 6.對(duì)象對(duì)象自動(dòng)化系統(tǒng)標(biāo)識(shí)oF-流量 C-控制 FC流量控制oL-物位 I-顯示 LI-液位指示oP-壓力 T-變送 TC溫度控制oT-溫度自動(dòng)

3、化基礎(chǔ)知識(shí)全貌圖比值控制比值控制自動(dòng)化基礎(chǔ)知識(shí)o被調(diào)參數(shù)Y（被控變量） 液位、壓力、溫度、流量工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化特點(diǎn)o在工業(yè)設(shè)備在工業(yè)設(shè)備,裝置及管道上配置一些自動(dòng)化裝置裝置及管道上配置一些自動(dòng)化裝置,代替操作工人的部分直接勞動(dòng)代替操作工人的部分直接勞動(dòng),使生產(chǎn)在不同程度上自動(dòng)的進(jìn)行使生產(chǎn)在不同程度上自動(dòng)的進(jìn)行,這種部分的或全部的用自動(dòng)化裝置來(lái)管理生這種部分的或全部的用自動(dòng)化裝置來(lái)管理生產(chǎn)過(guò)程的方法稱為過(guò)程自動(dòng)化產(chǎn)過(guò)程的方法稱為過(guò)程自動(dòng)化.o加快生產(chǎn)速度加快生產(chǎn)速度,降低生產(chǎn)成本降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量提高產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量o減輕勞動(dòng)強(qiáng)度減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,改善勞動(dòng)條件改善勞動(dòng)條件o能夠保證生產(chǎn)安全

4、能夠保證生產(chǎn)安全,防止事故發(fā)生或擴(kuò)大防止事故發(fā)生或擴(kuò)大,達(dá)到延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命達(dá)到延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,提高設(shè)備利提高設(shè)備利用率用率,保障人身安全的目的保障人身安全的目的o生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn),能根本改變勞動(dòng)方式能根本改變勞動(dòng)方式,提高操作者專業(yè)技術(shù)水平提高操作者專業(yè)技術(shù)水平,以適以適應(yīng)當(dāng)代信息技術(shù)革命和信息產(chǎn)業(yè)革命的需要應(yīng)當(dāng)代信息技術(shù)革命和信息產(chǎn)業(yè)革命的需要隨著現(xiàn)場(chǎng)傳感器及控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展隨著現(xiàn)場(chǎng)傳感器及控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展,調(diào)節(jié)閥本身的性能已是決調(diào)節(jié)閥本身的性能已是決定過(guò)程控制實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵定過(guò)程控制實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵控制閥基礎(chǔ)知識(shí) 控制閥控制閥-CONTROL VALVEIEC（國(guó)際電

5、工委員會(huì)）定義（國(guó)際電工委員會(huì)）定義:控制閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥體兩部分組成控制閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥體兩部分組成其中執(zhí)行機(jī)構(gòu)是控制閥的控制裝置其中執(zhí)行機(jī)構(gòu)是控制閥的控制裝置,它按信號(hào)的大小產(chǎn)生相應(yīng)的推力它按信號(hào)的大小產(chǎn)生相應(yīng)的推力使推桿產(chǎn)生相應(yīng)的位移使推桿產(chǎn)生相應(yīng)的位移,從而帶動(dòng)閥芯動(dòng)作從而帶動(dòng)閥芯動(dòng)作;閥體部件是控制閥的調(diào)節(jié)閥體部件是控制閥的調(diào)節(jié)部分部分,它直接與介質(zhì)接觸它直接與介質(zhì)接觸,由閥芯的動(dòng)作由閥芯的動(dòng)作,改變調(diào)節(jié)閥節(jié)流面積改變調(diào)節(jié)閥節(jié)流面積,達(dá)到調(diào)達(dá)到調(diào)節(jié)目的節(jié)目的控制閥基礎(chǔ)知識(shí)控制閥控制閥-CONTROL VALVE控制閥是執(zhí)行器中的一大類產(chǎn)品控制閥是執(zhí)行器中的一大類產(chǎn)品,執(zhí)行器執(zhí)行器-在

6、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)中自動(dòng)控制系統(tǒng)中,以調(diào)節(jié)儀表或其他控制裝置的信號(hào)為輸入信以調(diào)節(jié)儀表或其他控制裝置的信號(hào)為輸入信號(hào)號(hào),按一定調(diào)節(jié)規(guī)律調(diào)節(jié)被控對(duì)象輸入量的裝置按一定調(diào)節(jié)規(guī)律調(diào)節(jié)被控對(duì)象輸入量的裝置,它包括控制它包括控制閥閥,執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu),電磁閥和各種不同功能的附件電磁閥和各種不同功能的附件(閥門(mén)定位器閥門(mén)定位器,伺服伺服放大器放大器,位置發(fā)信器位置發(fā)信器,保位閥保位閥)等產(chǎn)品等產(chǎn)品.控制閥的應(yīng)用最為廣泛普遍控制閥的應(yīng)用最為廣泛普遍,所以現(xiàn)在也有直接稱為執(zhí)行器所以現(xiàn)在也有直接稱為執(zhí)行器控制閥基礎(chǔ)知識(shí)控制閥控制閥-CONTROL VALVE控制閥是構(gòu)成自動(dòng)化系統(tǒng)不可缺少的重要

7、部分控制閥是構(gòu)成自動(dòng)化系統(tǒng)不可缺少的重要部分,它接受控制器的輸出信號(hào)它接受控制器的輸出信號(hào),直接控制能量或物料直接控制能量或物料達(dá)到控制溫度達(dá)到控制溫度,壓力壓力,流量流量,液位等工藝參數(shù)的目的液位等工藝參數(shù)的目的控制閥基礎(chǔ)知控制閥在自動(dòng)化中的重要性控制閥在自動(dòng)化中的重要性A.安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),常年與介質(zhì)接觸常年與介質(zhì)接觸,工作在高溫工作在高溫,高壓高壓,深冷深冷,強(qiáng)腐蝕強(qiáng)腐蝕,易磨損易磨損, 易堵易堵,易漏的惡劣條件易漏的惡劣條件B.是控制系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)是控制系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié),由于選擇不當(dāng)或維護(hù)不善常常使整個(gè)自動(dòng)化由于選擇不當(dāng)或維護(hù)不善常常使整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)不能可靠工作系統(tǒng)不

8、能可靠工作,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起裝置停車(chē)嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起裝置停車(chē),工廠停產(chǎn)工廠停產(chǎn)C.與生產(chǎn)工藝密切相關(guān)與生產(chǎn)工藝密切相關(guān),它直接影響生產(chǎn)過(guò)程中的物料平衡與能量平衡它直接影響生產(chǎn)過(guò)程中的物料平衡與能量平衡控制閥基礎(chǔ)知識(shí)控制閥基本構(gòu)成控制閥基本構(gòu)成執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)-動(dòng)力裝置動(dòng)力裝置附件附件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化要求的各種性能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化要求的各種性能閥體閥體節(jié)流部件節(jié)流部件控制閥基礎(chǔ)知識(shí)控制閥基本參數(shù)控制閥基本參數(shù)一一.公稱通徑公稱通徑DN502”二二.公稱壓力公稱壓力PN1.6ANSI 150JIS10K控制閥基礎(chǔ)知識(shí)公稱通徑公稱通徑(mm)6，10，15，20，25，（，（32），），40，50，（，（65），），8

9、0，100，（，（125）150，200，250，300，350，400，450，500，600，700，800900，1000，1200，1400，1600，1800，2000公稱壓力公稱壓力(MPa)0.1，0.4，1，1.6，2.5，4，6.4，10，16，25，32，40，160，250GB/T 4213-92（中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）（中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）控制閥基礎(chǔ)知識(shí)公稱通徑公稱通徑(英寸）英寸）1/2，3/4，1，11/2，2，21/2，3，31/2，4，5，6，8，10，1214，18，20，24，26，28，30，32，34，36，38，40，48ANSI B16.34-1996(美國(guó)國(guó)家標(biāo)

10、準(zhǔn)）美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）控制閥基礎(chǔ)知識(shí)ANSI B16.34-2003(美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）公稱壓力公稱壓力控制閥基礎(chǔ)知識(shí)控制閥基本分類控制閥基本分類按用途按用途開(kāi)關(guān)型開(kāi)關(guān)型調(diào)節(jié)型調(diào)節(jié)型按行程按行程直行程直行程角行程角行程按閥門(mén)結(jié)構(gòu)按閥門(mén)結(jié)構(gòu)單單/雙座調(diào)節(jié)閥雙座調(diào)節(jié)閥 閘閥閘閥套筒調(diào)節(jié)閥套筒調(diào)節(jié)閥 截止閥截止閥三通調(diào)節(jié)閥三通調(diào)節(jié)閥 止回閥止回閥隔膜閥隔膜閥 安全閥安全閥蝶閥蝶閥球閥球閥 旋塞閥旋塞閥偏心旋轉(zhuǎn)閥偏心旋轉(zhuǎn)閥自力式控制閥自力式控制閥控制閥基礎(chǔ)知識(shí)控制閥基本分類控制閥基本分類 按壓力按壓力 真空閥真空閥PN0 MPa 低壓閥低壓閥PN1.6 MPa 中壓閥中壓閥PN1.610 MPa

11、 高壓閥高壓閥PN10 32 MPa 超高壓閥超高壓閥PN 32 MPa按溫度按溫度高溫閥高溫閥450 中溫閥中溫閥200 450 常溫閥常溫閥-20 200 低溫閥低溫閥0 -60 深冷閥深冷閥-60 -196 閥門(mén)結(jié)構(gòu)閥蓋型式 標(biāo)準(zhǔn)型標(biāo)準(zhǔn)型(-5230 ) 散熱片型散熱片型(230 以上、以上、-5-45 ） 加長(zhǎng)型加長(zhǎng)型（-5-45 ）閥蓋類型 加長(zhǎng)型加長(zhǎng)型（-45-196 ）流體壓力密流體壓力密封型封型波紋管密封型閥蓋適用于強(qiáng)毒性波紋管密封型閥蓋適用于強(qiáng)毒性,易揮發(fā)易揮發(fā),易滲透易滲透,或貴重流體或貴重流體閥蓋型式冷箱內(nèi)冷箱內(nèi) 冷箱內(nèi)冷箱內(nèi)（內(nèi)抽式結(jié)構(gòu)）（內(nèi)抽式結(jié)構(gòu)）直行程調(diào)節(jié)閥的閥芯

12、型式套筒導(dǎo)向型調(diào)節(jié)閥套筒型式閥蓋角行程調(diào)節(jié)閥的閥芯型式角行程調(diào)節(jié)閥動(dòng)作示意圖閥內(nèi)件o閥內(nèi)件與流體接觸的可拆卸的閥內(nèi)零件包括閥芯、閥座、閥桿導(dǎo)向、襯套、套筒；填料函部件的填料壓蓋、彈簧、套環(huán)、填料底環(huán)等；不包括的零件：填料、上閥蓋、下閥蓋及其連接用密封墊片閥內(nèi)件o閥芯形式閥內(nèi)件閥內(nèi)件閥內(nèi)件閥芯與流量特性o不同的閥芯形狀決定不同的流量特性o蝶閥、球閥、隔膜閥、偏心旋轉(zhuǎn)閥固有特性不能修改o套筒閥、柱塞閥、v形開(kāi)口閥，可修改閥芯形狀改變流量特性閥芯與流量特性改變閥特性的幾個(gè)方法：o由設(shè)計(jì)閥芯實(shí)現(xiàn)o由定位器修正o由非線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)o由控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)o由專用儀表修正流量特性流量特性固有流量特性固有流量特性

13、(壓差不變壓差不變)工作流量特性工作流量特性(壓差變化壓差變化)流量特性直線流量特性直線流量特性等百分比流量特性等百分比流量特性快開(kāi)流量特性快開(kāi)流量特性流量特性流量特性o理想流量特性 在壓差不變的條件下，流過(guò)閥門(mén)的相對(duì)流量與相對(duì)開(kāi)度的關(guān)系)(maxLlFQQ相對(duì)行程相對(duì)流量LlQQmax可調(diào)比可調(diào)比理想可調(diào)比（閥門(mén)壓差不變）理想可調(diào)比（閥門(mén)壓差不變）控制閥所能控制的最大流量與最小流量之比控制閥所能控制的最大流量與最小流量之比minmaxminmaxKvKvQQR流量特性流量特性o直線流量特性o相對(duì)流量與相對(duì)開(kāi)度成直線關(guān)系，即單位行程引起的流量變化是常數(shù)oR=30,l/L=0時(shí)Q/Qmax=3.

14、3%l/L=1時(shí)Q/Qmax=100%LlRRQQKLldQQd) 1(11maxmax流量特性流量特性22.7-13/13*100%=74.6%61.3-51.7/51.7*100%=18.5%90.4-80.6/80.6*100%=12.1%流量特性流量特性o等百分比流量特性單位行程變化引起相對(duì)流量變化與該點(diǎn)的相對(duì)流量成正比，即放大系數(shù)是變化的，但是相對(duì)流量的變化是常數(shù)。)1(maxmaxmaxLlRQQQQKLldQQd流量特性流量特性6.58-4.67/4.67*100%=40%25.6-18.3/18.3*100%=40%71.2-50.8/50.8*100%=40%流量特性流量特性

15、o快開(kāi)流量特性o相對(duì)行程變化引起相對(duì)流量的變化與該點(diǎn)相對(duì)流量成反比其作用與等百分比相反，有效行程為1/4 *D2121) 1(11max)max(maxLlRRQQQQKLldQQd流量特性流量特性o工作流量特性工作流量特性流量特性流量特性oS值在串聯(lián)系統(tǒng)中閥門(mén)壓差與系統(tǒng)總壓差之比系統(tǒng)全開(kāi)PPS安裝流量特性安裝流量特性流量特性流量特性流量特性流量特性o實(shí)際 R與s值大小有關(guān)，s越小，R也減小SRPPRKvKvQQR系統(tǒng)全開(kāi)實(shí)際minmaxminmax流量系數(shù)理論o流量系數(shù)是控制閥的重要參數(shù)，它表示通過(guò)流體的能力，是選擇控制閥口徑的重要依據(jù)。oC-稱為流量系數(shù)，它與閥芯和閥座的結(jié)構(gòu)、閥前閥后的壓

16、差、流體性質(zhì)等因素有關(guān)。oKv-溫度（5-40）的水,在100kPa壓差下，1小時(shí)流過(guò)閥的立方米數(shù)oCv-溫度(40-60F)的水,在1Psi壓差下，1分鐘流過(guò)閥的美加法侖數(shù)oCv=1.167Kv工作流量特性的選擇工作流量特性的選擇o固有流量特性的選擇固有流量特性的選擇其他其他o由于缺乏某些條件，按表選擇有困難時(shí)由于缺乏某些條件，按表選擇有困難時(shí)o1，若閥流量特性對(duì)系統(tǒng)影響很小時(shí)，則可任意選擇，若閥流量特性對(duì)系統(tǒng)影響很小時(shí)，則可任意選擇o2，若，若S值很小或設(shè)計(jì)依據(jù)不足，閥口徑選擇偏大時(shí)，值很小或設(shè)計(jì)依據(jù)不足，閥口徑選擇偏大時(shí)，應(yīng)選擇等百分比特性應(yīng)選擇等百分比特性 液位控制系統(tǒng)液位控制系統(tǒng) 控

17、制閥壓力降控制閥壓力降最佳固有特性最佳固有特性 恒定恒定P P 線性線性P P隨負(fù)荷增加而減少，最大負(fù)荷時(shí)的隨負(fù)荷增加而減少，最大負(fù)荷時(shí)的P20%P20%的最小的最小負(fù)荷時(shí)的負(fù)荷時(shí)的P P 線性線性P P隨負(fù)荷增加而減少，最大負(fù)荷時(shí)的隨負(fù)荷增加而減少，最大負(fù)荷時(shí)的P20%P20%的最小的最小負(fù)荷時(shí)的負(fù)荷時(shí)的P P 等百分比等百分比P P隨負(fù)荷增加而增加，最大負(fù)荷時(shí)的隨負(fù)荷增加而增加，最大負(fù)荷時(shí)的P200%P200%P200%的最的最小負(fù)荷時(shí)的小負(fù)荷時(shí)的P P 快開(kāi)快開(kāi)壓力控制系統(tǒng)壓力控制系統(tǒng)o液體控制過(guò)程液體控制過(guò)程 %o氣體控制過(guò)程，容積小，管道距離小于氣體控制過(guò)程，容積小，管道距離小于10

18、ft， %o氣體控制過(guò)程，容積大，能吸收干擾的系統(tǒng)氣體控制過(guò)程，容積大，能吸收干擾的系統(tǒng) 直線直線或距離變送器大于或距離變送器大于100ft或負(fù)荷增加或負(fù)荷增加P減小，最大負(fù)荷的減小，最大負(fù)荷的P20%的的，最小負(fù)荷的，最小負(fù)荷的P o氣體控制過(guò)程，容積大負(fù)荷增加氣體控制過(guò)程，容積大負(fù)荷增加P減小，減小，最大負(fù)荷的最大負(fù)荷的P20%的最小負(fù)荷的的最小負(fù)荷的P ， % 流量控制系統(tǒng)流量控制系統(tǒng) 到到控制器的控制器的 流量測(cè)量信號(hào)流量測(cè)量信號(hào) 控制閥與流量測(cè)控制閥與流量測(cè)量元件的位置關(guān)量元件的位置關(guān)系系 最佳固有特性最佳固有特性 寬范圍的流寬范圍的流 量設(shè)定點(diǎn)量設(shè)定點(diǎn)小范圍的流量，小范圍的流量，閥門(mén)的負(fù)荷增大閥門(mén)的負(fù)荷增大時(shí)時(shí) P P的變化很的變化很大大與流量成正比與流量成正比 串聯(lián)串聯(lián) 線性線性 等百分比等百分比 旁路旁路（1） 線性線性 等百分比等百分比與流量的平方與流量的平方成正比成正比