带定位器气动薄膜调节阀选型分析

ZXP型新系列气动薄膜直通单座调节阀采用顶导向结构，配用多 弹簧执行机构。具有结构紧凑、重量轻、动作灵敏、流体通道呈S流线型、压降损失小、阀容量大、流量特性、拆装方便等优点。广泛应用于控制气体、液 体、蒸汽等介质，工艺参数如压力、流量、温度、液位保持在给定值。特别适用于允许泄漏量小阀前后压差不大的工作场合。

本系列产品有调节型、调节切断型、波纹管密封型、夹套保温型等多种品种。产品公称压力等级有PN10、16、40、64；阀体口径范围DN20~200。 适用流体温度由-200℃~560℃范围内多种档次。泄漏量标准有IV级或VI级。流量特性为线性或等百分比。多种多样的品种规格可供选择。本文旨在全面解析气动薄膜调节阀的应用与检修技术。我们将深入探讨气动薄膜调节阀的结构、工作原理，以及在选型、现场安装、检修和故障处理等方面的关键要点，旨在帮助仪表人员更好地了解和熟悉这一关键设备。

1. 带定位器气动薄膜调节阀选型分析气动薄膜调节阀的结构

气动薄膜调节阀是由气动薄膜执行机构与调节阀两部分紧密结合而成的。其核心组件包括气室、薄膜、推力盘、弹簧、推杆、调节螺母、阀位标尺等，它们共同构成了阀门的精密操作机构。此外，阀杆、阀芯、阀座、填料函、阀体、阀盖以及支架等部件，则确保了阀门在各种工况下的稳定性和可靠性。

2. 气动薄膜调节阀的工作原理

当调节器发出信号压力时，该压力会输入到气动执行机构的气室中。这一过程会产生推力，该推力通过推杆与阀芯的连接，进而推动阀芯产生相应的位移，也就是行程。随着阀芯位置的变化，阀的流通截面积也会相应改变，从而实现了对介质流量的精准调节。

3. 灵活选型以满足使用需求

气动薄膜调节阀，这一精密仪器，由阀芯与阀体（包含阀座）这两大核心部件构成。针对不同的应用场景与需求，它拥有多种结构形态，如直通单座阀、双座调节阀以及高压角式调节阀等。

4.1直通单座阀的特性与应用

直通单座阀设计精巧，其泄漏量极小，但流体对单座阀芯的推力会产生显著的不平衡力。正因如此，直通单座阀在那些对泄漏量有严格要求、管径较小以及阀前后压差相对较低的场合下，能够发挥出其的性能。

5.2直通双座阀的特性与局限

直通双座阀的设计特点在于其阀体内包含上下两个阀芯，这两个阀芯受到流体推力的作用方向相反，从而在很大程度上相互抵消，使得双座阀的不平衡力显著减小。这一特性使得双座阀能够承受较大的阀前后压差。然而，双座阀也存在一定的局限。由于阀体内的流路设计相对复杂，当用于高压差环境时，流体会对阀体造成较为严重的冲蚀损伤。此外，双座阀不适用于含有高粘度、悬浮颗粒或纤维的介质，因为这些物质容易对阀体造成磨损或堵塞。另外，由于加工精度的限制，双座阀的上下两个阀芯可能无法同时关闭，这会导致关闭时的泄漏量相对较大。特别是在高温或低温环境下使用时，由于材料热膨胀系数的差异，更可能引发显著的泄漏问题。

6.3角式高压阀的特性

角式高压阀的阀体设计成直角式，其流路简洁，阻力较小。这种设计使得流体在通过时受到的冲蚀作用较小，非常适合用于高压差、高粘度以及含有悬浮颗粒的流体。此外，它还能有效处理汽液混相和易闪蒸汽蚀的场合，避免了结焦、粘结和堵塞的问题。

7. 安全性选型考量

在气动薄膜调节阀的选择上，我们需考虑气开阀和气闭阀两种形式。这两种阀的形式取决于生产工艺的安全和实用要求。当信号压力中断时，调节阀所处的位置——打开或关闭，对工艺生产的安全性有着直接影响。若阀门关闭时的危害性较小，那么我们应选择气开阀，以确保在信号压力中断时，调节阀能自动关闭；反之，若阀门开启时的危害性较小，则应选择气闭阀。

8. 流量特性考量

在自控系统设计时，选择气动薄膜调节阀必须关注其流量特性。常见的理想特性包括直线流量特性、等百分比流量特性（或对数流量特性）、快开流量特性和抛物线流量特性。直线流量特性有其独特之处：在小流量时，相对变化值大；而在大流量时，相对变化值则较小。这种特性使得直线流量调节阀在小开度（即小负荷）下调节性能欠佳，难以控制，甚至可能出现振荡。因此，这类调节阀不适合用于小开度场合或负荷变化大的系统，更适合负荷平稳、变化不大的场合。

相比之下，百分比流量特性的调节阀在小负荷时调节作用较弱，而在大负荷时则较强。这种特性使得它在接近关闭时调节作用平稳，而在接近全开时则灵敏有效，有助于提升调节品质。因此，这类调节阀特别适用于负荷变化大的场合，无论是在全负荷还是半负荷生产中都能发挥出色的调节作用。

9. 调节阀口径的选定

在自控系统设计过程中，确定调节阀口径是关键的一步。这需要基于流体的特性，通过计算流量系数CV值来实现。产品技术参数表将为我们提供合适的调节阀口径选择。值得注意的是，在计算CV值时，必须区分不同类型的流体，如液体、气体、水蒸气以及其他蒸气。

流量系数，通常被称为CV值（在中国工业中，它被称为KV值），是阀门和调节阀等工业阀门的核心工艺参数和技术指标。准确地计算和选定CV值，对于确保管道流量控制系统的稳定运行至关重要。

流量系数的定义是在恒定压力条件下，单位时间内管道介质流经阀门的体积流量或质量流量。简而言之，它代表了阀门的流通能力。阀门的CV值需要通过专门的测试和计算来确定。

此外，在现场安装气动薄膜调节阀时，还有一些关键注意事项需要遵循，以确保安装的正确性和系统的性能。

10. 气动薄膜调节阀的安装要点

调节阀的安装是否恰当，直接影响到其使用、维护的便捷性，以及在自动调节系统中发挥作用的效能。因此，在安装过程中，需注意以下几个关键环节：
1.1 调节阀的安装应确保其轴线与管道轴线保持一致
即垂直安装于水平管道上。若因特殊情况需进行水平和倾斜安装，通常建议加装支撑座，以减小因管线振动可能导致的调节阀开关卡涩或位置不准确的问题。
1.2 在安装调节阀时，应尽可能将其置于远离高温、振动和腐蚀性严重环境的位置
以预防膜片老化并延长其整体使用寿命。
1.3 在安装调节阀时，为了便于后期的维护和检修工作，应将其安置在接近地面或楼板的位置。
同时，为了确保拆卸的便捷性，需要注意调节阀与地面（或楼板）之间保持适当的高度。特别是对于正作用气开式调节阀，由于其阀芯的拆卸需要从阀体下方进行，因此，在管线安装时，应特别留意确保调节阀距地面的距离足够。
1.4 在安装调节阀时，为了避免在调节阀或其系统出现故障时影响生产并确保安全
通常会安装旁路和旁路阀。然而，旁路阀应避免安装在调节阀的正上方，以防止腐蚀性介质从旁路阀泄漏到调节阀上。此外，在自动调节系统中，为了确保良好的调节效果，通常会在调节阀前后安装截止阀。对于那些涉及高温、高压、易冻或易粘稠介质的应用场景，还需要额外安装排泄阀。

接下来，我们将探讨气动薄膜调节阀的检修重点，即需要密切关注的部件。

11.4.2 气动薄膜调节阀的检修要点

在安装调节阀时，我们强调了旁路和旁路阀的重要性，以确保生产安全与系统稳定。同样，对于气动薄膜调节阀，其检修工作也至关重要。在检修过程中，有几个关键部件需要特别关注。首先，阀座与阀芯的磨损情况直接影响着调节阀的性能，因此要仔细检查其磨损程度。其次，密封环的完好性也是确保调节阀密封性能的关键因素，必须认真检查。此外，填料函的松紧度以及膜头的灵活性同样不容忽视，它们分别影响着调节阀的填料密封和动作响应。通过这些关键部件的细致检查，我们可以及时发现并处理潜在问题，确保气动薄膜调节阀的稳定运行。

12.1 阀体内壁的检修要点

在气动薄膜调节阀的检修过程中，阀体内壁的检查是。由于阀体在高压差或腐蚀性介质的工作环境下，其内壁往往会受到介质的强烈冲击和腐蚀，因此，我们需要特别关注其耐压和耐腐蚀的性能。通过仔细检查，我们可以评估阀体内壁的损伤程度，并采取相应的措施进行修复或更换，从而确保调节阀在恶劣工况下的稳定运行。

13.2 阀座的检查要点

在气动薄膜调节阀的检修中，阀座的磨损情况和固定阀座用的螺纹内表面的腐蚀情况，都是我们需要重点关注的。阀座作为调节阀的重要部件，其磨损程度直接影响着阀门的密封性能。同时，螺纹内表面的腐蚀情况也可能导致阀座松驰，进而影响阀门的正常使用。因此，在检修过程中，我们应当时刻注意这些细节，确保阀门的正常运行。

14.3 阀芯的检查要点

阀芯作为气动薄膜调节阀的核心可动部件，在阀门工作时承受着介质的强烈冲蚀，特别是在高压环境下，阀芯可能因汽蚀现象而遭受严重磨损。因此，在检修过程中，我们必须对阀芯进行细致入微的检查，以确保其正常工作并延长使用寿命。

15.4 膜片与“0"形密封圈的检查

在检修气动薄膜调节阀时，我们还需要对膜片及“0"形密封圈进行详细检查。这些部件是阀门密封性能的关键，一旦出现老化和裂损，将直接影响阀门的密封效果和使用寿命。因此，务必仔细查看，确保这些部件处于良好状态。

16.5 填料的检查

在检修气动薄膜调节阀的过程中，我们还需要对填料进行细致的检查。这包括确认填料与阀门的配合是否紧密，以及填料是否出现了老化现象。这些检查步骤对于保障阀门的密封性能和延长其使用寿命至关重要。
1.5.1 气动薄膜调节阀的常见故障与解决措施
在检修气动薄膜调节阀的过程中，我们可能会遇到一些常见的故障。这些故障可能包括阀门无法正常开启或关闭、密封性能下降等。针对这些故障，我们需要采取相应的解决措施，如检查气源供应、调整阀门位置或更换密封件等，以确保气动薄膜调节阀能够恢复正常工作。

17.1 调节阀不动作的故障与解决措施

调节阀不动作的常见原因包括：信号压力缺失、膜片裂损或漏气导致推力不足；阀芯与阀座或套筒间隙卡死，或阀杆弯曲阻碍动作。针对这些问题，解决方法如下：拆开膜头检查膜片状态，如损坏则进行修补或更换；检查阀芯与阀座或套筒的配合间隙，若存在划伤，需车削打磨至光滑；同时检查阀杆是否弯曲，轻微弯曲可通过矫直恢复，严重弯曲则需及时更换。
1.2 调节阀动作看似正常，却无法实现调节功能
这通常是由于阀芯脱落所致。在这种情况下，尽管阀杆在正常工作，但阀芯却无法移动，从而失去了调节作用。此外，管道堵塞也是一个可能的原因，同样会导致调节阀无法发挥其应有的调节功能。

针对这些问题，我们可以采取以下解决措施：首先，拆开阀体进行检查，确认阀芯是否脱落，并深入探究脱落的原因，以便进行相应的修理。同时，如果在拆检过程中发现管道存在堵塞现象，应立即与生产工艺车间联系，以便及时进行清理和疏通。

18.3 调节阀动作迟钝或阀杆抖动

动作迟钝或阀杆抖动的原因可能有多个。首先，密封填料的老化或干枯会增加阀杆与填料的摩擦，导致动作迟缓或抖动。其次，若填料长期未更换且内部进入硬物，可能划伤阀杆，进而引发阀杆抖动。此外，阀体内粘性大的介质或其他物料堵塞也可能导致调节阀误动作。

针对这些问题，我们可以采取以下措施进行解决：根据装置的检修计划或间歇停车时机，对调节阀进行解体检查或下线检修。在检查或检修过程中，应根据填料状况及时进行更换。若阀杆出现轻微划伤，可用油石进行修磨；若划伤严重，则应及时更换阀杆。同时，若发现阀杆或阀体内有粘性大的介质等物料堵塞，应选择蒸汽、水等适当方法清除堵塞物。
1.4 阀芯、阀座严重腐蚀或硬物垫住导致密封面损伤
阀芯、阀座的严重腐蚀，或因阀芯、阀座间夹入硬物而损伤密封面，都会引发介质大量泄漏，这是调节阀常见的故障之一。针对此问题，通常的解决策略包括：首先，通过拆检该阀，对腐蚀严重的阀芯、阀座进行堆焊硬质合金处理，或直接更换受损的阀芯、阀座等部件，以恢复其原有的密封性能。其次，若发现拆检后的阀芯、阀座间存在硬物垫住的情况，应采用车削密封面和精细研磨的方法，来修复并恢复其密封效果。
1.5 阀门定位器和电器转换器等辅助装置的重要性
阀门定位器和电器转换器等是调节阀的辅助装置。它们负责接收调节器的输入信号，并据此输出信号来精准控制调节阀。特别地，阀门定位器在与气动阀的配合下，构成了一个闭环控制回路，这一设计不仅提升了调节阀的控制精度，还克服了填料函与阀杆之间的摩擦力，加快了阀门动作速度，并实现了流量分段控制。

为了确保理想的调节效果，调节阀与定位器之间的配合至关重要。通过应用阀门定位器，我们可以显著提高调节阀的定位精度和工作可靠性，从而保障调节质量。为此，我们需要定期对阀门定位器和电器转换器等辅助装置进行检查，或在大修时进行系统的调试和维修，以确保这些装置始终处于工作状态。
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带定位器气动薄膜调节阀选型分析产品特点

◇　顶导向单座调节阀，结构紧凑，部件少、易维修。
◇　金属阀芯适用多种工作场合，达IV级泄漏标准，ZXPQ型软密封结构阀芯达VI级泄漏标准。
◇　阀体按流体力学原理设计成等截面低流阻流道，额定流量系数增大30%。
◇　可调范围大，固有可调比为50。
◇　执行机构采用多弹簧结构，高度减少30%、重量减轻30%。
◇　ZXPV型波纹管密封型调节阀，对移动的阀杆形成的密封，堵绝流体外漏。
◇　ZXPJ型调节阀带有保温夹套，用于流体冷却后易结晶、凝固造成堵塞的场合。

带定位器气动薄膜调节阀选型分析主要零件材料

◇　阀体、阀盖：HT200，ZG230-450，ZG1Cr18Ni9Ti
◇　阀芯、阀座：1Cr18Ni9Ti，司太莱合金堆焊
◇　软密封阀芯：增强聚四氟乙烯
◇　填料：聚四氟乙烯，柔性石墨
◇　波纹管：1Cr18Ni9Ti
◇　垫片：橡胶石棉板、10、1Cr18Ni9Ti、石棉缠绕垫片
◇　膜盖：A3
◇　波纹膜片：丁晴橡胶夹增强涤纶织物
◇　弹簧：60SIMN
◇　阀杆、推杆：2Cr13、1Cr18Ni9Ti
◇　衬套：2Cr13

带定位器气动薄膜调节阀选型分析技术参数

本产品性能指标贯彻GB/T4213-92标准

允许压差

气闭式调节阀允许压差表 单位: MPa

*P:阀门定位器
**对于ZXPV型单座纹管密封调节阀,允许压差为1.0MPa，表中数据若数值小于1.0MPa则不变，若数值MPa，则取值1.0MPa。

气开式调节阀允许压差表 单位: MPa

*P:阀门定位器
**对于ZXPV型单座纹管密封调节阀,允许压差为1.0MPa，表中数据若数值小于1.0MPa则不变，若数值MPa，则取值1.0MPa。

主要技术参数

的额定Kv·行程等技术指标

外形尺寸及重量
标准型、散热形、高温型外形尺寸表  单位：MM

散热高温型高度（H）为PN16的数值
**夹套型高度H1及H均增加15%

波纹管密封型外形尺寸 单位：MM

调节阀重量表        单位:KG

*本表中散热高温型的重量以PN16为依据,低温型以PN40为依据

带定位器气动薄膜调节阀选型分析连接标准

法兰标准 铸铁法兰按GB4216.5-84
铸钢法兰按GB9113-88 JB/T79-94
法兰密封面型式:PN10 、PN16为凸面;PN40 PN64为凹凸面,阀体为凹面.
薄膜执行机构气信号接口:内螺纹M16×1.5
夹套保温型夹套载热体接口:对焊φ18×4
*阀体法兰及法兰端面距离可以按用户指定的标准制造.
如:ANSI JIS JPI等标准.

一、带定位器气动薄膜调节阀选型分析调节阀安装使用注意事项

新设计、安装的控制系统，为了确保在开车时能正常工作，并使系统安全运行，新阀在安装之前，应首先检查调节阀上的铭牌标记是否与设计要求相符。同时还应对以下项目进行调试：

基本误差限；全行程偏差；回差；死区；泄漏量（在要求严格的场合时进行）。

如果是对原系统中调节阀进行了大修，除了对上述各项进行校验外，还应对旧阀的填料和连接处等部位进行密封性检查。调节阀在现场使用中，很多往往不是因为调节阀本身质量所引起，而是对调节阀的安装使用不当所造成，如安装环境、安装位置及方向不当或者是管路不清洁等原因所致。

因此电动调节阀在安装使用时要注意以下几方面：

（1）调节阀属于现场仪表，要求环境温度应在 -25~60℃ 范围，相对湿度 ≤95%。如果是安装在露天或高温场合，应采取防水、降温措施。在有震源的地方要远离振源或增加防振措施。

（2）调节阀一般应垂直安装，特殊情况下可以倾斜，如倾斜角度很大或者阀本身自重太大时对阀应增加支承件保护。

（3）安装调节阀的管道一般不要离地面或地板太高，在管道高度大于 2 米时应尽量设置平台，以利于操作手轮和便于进行维修。

（4）调节阀安装前应对管路进行清洗，排除污物和焊渣。安装后，为保证不使杂质残留在阀体内，还应再次对进行清洗，即通入介质时应使所有阀门开启，以免杂质卡住。在使用手轮机构后，应恢复到原来的空档位置。

（5）为了使调节阀在发生故障或维修的情况下使生产过程能继续进行，调节阀应加旁通管路。同时还应特别注意，调节阀的安装位置是否符合工艺过程的要求。

（6）电动调节阀的电气部分安装应根据有关电气设备施工要求进行。如是隔爆型产品应按《爆炸危险场所电气设备安装规范》要求进行安装。如现场导线采用 SBH 型或其它六芯或八芯、外径为 Ø11.3mm 左右的胶皮安装电缆线。在使用维修中，在易爆场所严禁通电开盖维修和对隔爆面进行敲打。同时在拆装中不要磕伤或划伤隔爆面，检修后要还原成原来的隔爆要求状态。

（7）执行机构的减速器拆修后应注意加油润滑，低速电机一般不要拆洗加油。装配后还应检查阀位与阀位开度指示是否相符。

二、带定位器气动薄膜调节阀选型分析调节阀常见故障及原因

1、调节阀振动，故障现象和原因如下：

（1）调节阀在任何开度下都振动：①支撑不稳。②附近有振动源。③阀芯与衬套磨损严重。

（2）调节阀在接近全闭位置时振动：①调节阀选大了，常在小开度下使用。②单座阀介质流向与关闭方向相反。

2、调节阀的动作迟钝，迟钝的现象及原因如下：

（1）阀杆仅在单方向动作时迟钝：①气动薄膜执行机构中膜片破损泄漏。②执行机构中 O 型密封泄漏。

（2）阀杆在往复动作时均有迟钝现象：①阀体内有粘物堵塞。②聚四氟乙烯填料变质硬化或石墨—石棉填料润滑油干燥。③填料加得太紧，摩擦阻力增大。④由于阀杆不直导致摩擦阻力大。⑤没有定位器的气动调节阀也会导致动作迟钝。

3、调节阀的泄漏量增大，泄漏的原因如下：

（1）阀全关时泄漏量大：①阀芯被磨损，内漏严重，②阀未调好关不严。

（2）阀达不到全闭位置：①介质压差太大，执行机构刚性小，阀关不严。②阀内有异物。③衬套烧结。

4、流量可调范围变小：主要原因是阀芯被腐蚀变小，从而使可调的最小流量变大。

三、调节阀检修时的重点检查部位

检查调节阀间体内壁：在高压差和有腐蚀性介质的场合，阀体内壁、隔膜阀的隔膜经常受到介质的冲击和腐蚀，必须重点检查耐压耐腐情况；

检查调节阀阀座：因工作时介质渗入，固定阀座用的螺纹内表面易受腐蚀而使阀座松弛；

检查调节阀阀芯：阀芯是调节阀的可动部件之一，受介质的冲蚀较为严重，检修时要认真检查阀芯各部是否被腐蚀、磨损，特别是在高压差的情况下，阀芯的磨损因空化引起的汽蚀现象更为严重。损坏严重的阀芯应予更换；

检查调节阀密封填料：检查盘根石棉绳是否干燥，如采用聚四氟乙烯填料，应注意检查是否老化和其配合面是否损坏；

检查执行机构中的橡胶薄膜是否老化，是否有龟裂现象。

带定位器气动薄膜调节阀选型分析调节阀的安装要求

1、调节阀的安装位置应满足工艺流程设计的要求，并应靠近与其有关的一次指示仪表，便于在用旁路阀手动操作时能观察一次仪表。

2、调节阀应布置在地面或平台上且便于操作和维修处。

3、调节阀应正立垂直安装于水平管道上，特殊情况下方可水平或倾斜安装，但须加支撑。

4、调节阀组（包括调节阀、旁路阀、切断阀和排液阀）立面安装时，调节阀应安装在旁路的下方。公称直径小于25mm的调节阀，也可安装在旁路的上方。

5、调节阀底距地面或平台面的净空不应小于400mm.对于反装阀芯的单双座调节阀，宜在阀体下方留出抽阀芯的空间。

6、调节阀膜头顶部上方应有不小于2mm的净空。调节阀与旁路阀上下布置时应措开位置。

7、切断阀应选用闸阀，旁路阀应选用截止阀，但旁路阀公称直径大于150mm时，可选用闸阀，两个切断阀与调节阀不直布置成直线。

8、在调节阀入口侧与调节阀上游的切断阀之间管道的低点应设排液阀，排液阀可选闸阀。

9、介质中含有固体颗粒的管道上的调节阀应与旁路阀布置在同一个平面上或将旁路阀布置在调节阀的下方。

10、低温、高温管道上的调节阀组的两个支架中应有一个是固定支架，另一个是滑动支架。

11、调节阀应安装在环境温度不高于60℃，不低于-40℃的地方，并远离振动源。

12、在一个区域内有较多的调节阀组时，应考虑形式一致，整齐、美观及操作方便。

13、调节阀与隔断阀的直径不同时，异径管应靠近调节间安装。

14、要注意工艺过程对调节阀位置有无特殊要求。

带定位器气动薄膜调节阀选型分析调节阀的日常检修

1、阀体：

内壁在高压差和有腐蚀性介质的场合，阀体内壁、隔膜阀的隔膜经常受到介质的冲击和腐蚀，必须重点检查耐压耐腐情况。

2、阀芯：

阀芯是调节阀的可动部件之一，受介质的冲蚀较为严重，检修时要认真检查阀芯各部是否被腐蚀、磨损。 特别是在高压差的情况下，阀芯的磨损因空化引起的汽蚀现象更为严重损坏严重的阀芯应予更换检查密封填料：检查盘根石棉绳是否干燥，如采用聚四氟乙烯填料，应注意检查是否老化和其配合面是否损坏。

3、阀座：

因工作时介质渗入，固定阀座用的螺纹内表面易受腐蚀而使阀座松弛。

4、膜片及O型圈：

易损件，检查是否老化。

5、填料：

当调节阀采用石墨或石棉为填料时，大约三个月应在填料上添加一次润滑油，以保证调阀动作灵活。 如发现填料压帽压得很低，则应补充填料;如发现聚四氟乙燥填料硬化，则应及时更换。

6、气源：

对配有定位器的调阀要经常检查气源，保证气源品质，不含水及其它杂物。