电动阀门工作原理Word格式.docx
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三、安全性一般电磁阀不防水，在条件不允许时请选用防水型，工厂可以定做。
电磁阀的最高标定公称压力一定要超过管路内的最高压力，否则使用寿命会缩短或产生其它意外情况。
有腐蚀性液体的应选用全不锈钢型，强腐蚀性流体宜选用塑料王（SLF）电磁阀。
爆炸性环境必须选用相应的防爆产品。
四、经济性有很多电磁阀可以通用，但在能满足以上三点的基础上应选用最经济的产品。
2..何谓多功能水泵控制阀?
水泵有什么运行特性需要阀门来控制?
水泵控制阀能否实现这些控制?
以及它与传统的闸阀、蝶阀、止回阀以及匀速、双速缓闭的水力控制止回阀在原理、功能等方面有什么质的不同，笔者在本文中以活塞式多功能水泵控制阀（下称控制阀）为例，通过对其结构、主要功能、工作原理的剖析，提出对上述问题的看法，供读者参阅。
一、结构控制阀的结构见图1（图示为开启状态）。
控制阀结构的主要特点是取消了阀座中间的定位机构和阀瓣上侧的弹簧，而且在阀瓣的下侧设计了导流板，最大限度减少了介质过流时的机械损失和阀瓣下侧穹腔内的旋涡损失。
以缸体内的活塞作驱动元件，在介质自身压力作用下带动阀瓣作上下运动，实现阀的开启或关闭。
活塞、启闭件、连同缸体配置在阀体上，流线形、宽阀腔的阀体，不但水头损失可以比同类产品减少30％以上，而且具有良好的抗气蚀性能。
以电磁阀换向机构（下称电磁阀）和压力管路组成伺服系统，取控制阀两端的压力水为驱动源，通过电信号指令，任意一端的压力水都能实现水泵控制阀在设定的时刻和速度执行泵的开启或关闭。
二、泵的运行特性与控制阀的功能特点、工作原理1.泵的启动特性及其控制a）离心泵的零流量启动特性及其控制（即关阀启动）离心泵在零流量工况时轴功率最小，为额定轴功率的30％－90％，所以离心泵的启动特性是零流量启动（即关阀启动）。
待泵至额定转速之后控制阀按设定的速度缓慢开启。
工作原理：
泵启动时（前）压力水经过设有延时的电磁阀流向缸体内活塞上腔，而活塞下腔通过缸体下端经电磁阀通向大气，此时控制阀处于关闭状态。
电动机补偿启动结束，泵正常运转,电磁阀即执行换向指令,切断活塞上腔压力水源、关闭缸体下端通向大气的回路，同时将压力水经电磁阀注入缸内活塞下腔、打开活塞上腔通向大气的回路，活塞上腔的水经电磁阀排出阀外，控制阀按设定的速度缓慢开启，完成并满足了离心泵在零流量时轴功率最小的启动特性，保证泵机组的安全运转。
b）轴流泵的大流量启动特性及其控制（即全开阀启动）轴流泵在零流量工况时轴功率最大，为额定轴功率的140％～200％，所以轴流泵的启动特性应是大流量启动（即全开阀启动）。
工作原理：
控制阀满足轴流泵全开阀启动的工作原理是离心泵关阀启动的逆运行，即电磁阀先工作，将阀全开后，泵再启动。
参阅a）条，不赘述。
轴流泵启动前，这时阀的进口压力为零，控制阀利用阀出水端的介质压力将阀开启，而离心泵启动时是利用阀进水端的介质压力将阀开启。
无论阀的哪一端介质都能实现控制阀的开或启，这是水泵控制阀功能的重要特征之一。
c）控制混流泵的启动特征混流泵在零流量工况时轴功率介于上述两种泵之间，为额定功率的100％～130％，所以混流泵的启动特性也应是上述两种泵之间，一般可选择泵启动与控制阀的缓慢开启同步进行。
工作原理与控制离心泵零流量启动特性相同，只要取消电磁阀的延时设置即可。
2.停泵及其控制a）控制离心泵的零流量停泵（即先关阀后停泵）对于离心泵，先缓慢关闭控制阀，然后再停泵的重要性在于：
这时管内介质流速由额定流速逐渐降至为零，速度变化梯度极小，可有效的避免停泵水锤的发生和泵的逆转；
泵的轴功率由额定功率逐渐降至最小的运行功率，有利于机组安全。
需要停泵时，只要先切断电磁阀的控制电源，电磁阀即执行换向指令，关闭活塞下腔的压力水源和活塞上腔通大气的回路，同时开启活塞上腔的压力水源和活塞下腔通大气的回路，即以进口压力水作驱动源，缓慢关闭控制阀，等控制阀全关闭后，通过限位开关指令泵即停止运转，全过程为自动控制。
控制阀缓闭时间可以通过节流阀的调节在5～60s范围内或根据用户需要进行选择。
b）控制轴流泵、混流泵的停泵轴流泵、混流泵的停泵功能和工作原理与上述内容相仿，不赘。
3.改变装置特性（即流量无级调节功能）改变装置特性属于对泵运行工况调节的范畴，最常用的是节流法，也称阀门调节法，利用开大或关小阀门的开度；
改变泵装置中的阻力系数ξ，从而使管路的供水特性H=F（Q）发生变化，以达到调节流量的目的。
控制阀从全闭至全开之间，阀的开度可以无级调节，由开度显示器显示开度，并予以记忆和稳定。
a）流量由小调大活塞下腔的压力水注入管路和活塞上腔与大气相通的回路开启，同时活塞上腔的压力水注入管路和活塞下腔与大气相通的回路关闭，这时阀瓣缓慢开启，达到设定流量时，控制电路即按指令将活塞上、下腔与大气相通的回路关闭，同时将活塞上、下腔压力水注入管路开启，这时活塞上、下两侧总压力相等，活塞处于静止，整个缸体内成为密闭状态，稳定了阀的开度，并由开度显示器显示开度。
b）流量由大调小是a）条的逆运作，不赘。
上述控制电路的指令可由限位开关执行，也可设小型的电控箱执行，两者都能实现自动控制。
4.意外突然停泵水锤力的控制意外突然停泵一般指供电网络故障或强雷电保护性跳闸等停泵现象，此类停泵的概率不到停泵总次数的1％，但因此而产生的水锤对管网及供水机组具有破坏性，应予以重视。
a）停泵水锤的物理现象本文不是讨论管道中的水锤，只是为了便于对控制阀减小水击力的功能和工作原理的叙述，引用茹可夫斯基水锤公式对停泵水锤的物理现象作简单的述说。
式中H——产生水锤时的水击力（m水柱）；
C——水锤波传播速度，若暂时不考虑介质、管壁材料的弹性系数和管壁厚度，近似取C=1000m／s；
g——重力加速度，9．81m/s;
Vo——水锤发生前介质流速（m／s）；
Vt——水锤发生时介质流速（m／s）。
从式4－1可以看出发生水锤的必要条件是流体的速度变化，水击力的大小取决于变化梯度的大小。
停泵时流速由V0降为零，首层液面由于流体的惯性，水层被压缩，压力上升（即水锤压力），接着因惯性力的作用依次一层、一层„„滞止、压力升高、被压缩，出现微观的高压区和低压区，它们的分界面称为水锤波（此时为增压波），增压波直至输水管的管端末层消失。
接着又逆向一层、一层„„传播至水锤开始时的首层液面（此时为复压波），这个往返过程所需时间t可用下式表示：
式中L——输水管长度（m）。
若阀门关闭时间为T关，则T关L/500s条件下的水锤为间接水锤，ΔH小于直接水锤。
这是因为间接水锤时，阀门前正在发展的增压过程，会受到复压波的干扰而被削弱。
ΔH的大小与干扰程度和干扰次数有关。
从以上简述中可知，控制阀不能避免意外突然停泵时水锤的发生，但可以根据输水管道长度，通过对阀门关闭时间的调节，将直接水锤转化为间接水锤使ΔH降为最小，保证输水管道和泵机组的安全。
b）阀门关闭时间的调节目前水泵控制阀常用的关闭时间调节方法有两种，要指出的是本文所指的调节方法是水泵控制阀的功能之一，虽具有这种功能的各种类型的止回阀或其它阀门不一定是水泵控制阀，别以此而误导，详见本文第三章结论部分。
c）两阶段关阀（即先快速关阀后慢速关阀）这种关阀形式可以防止停泵水锤的发生，至于快速关阀的时间，也应与管道的长度相匹配，兼顾水泵反转速度和倒流水量大小，满足消除停泵水锤的要求。
d）匀速关阀这种关阀的特点是能根据各种不同长度的输水管道和选择复压波的往返次数，调节不同的关阀时间，恒满足T关>
L/500s的条件。
大幅度削弱突然停泵水锤的水击力，适应性较两阶段关阀为广，足以满足GB/T50265－97《泵站设计规范》中关于反转速不应超过额定转速的1.2倍，持续时间不应超过2min的要求。
水泵控制阀的上述两种方法都由电磁阀自动控制。
5.选择压力源的机动性大电磁阀的伺服机构设计为双向同时取压，经单向阀分配，由一条压力较高输液管中的水为压力源注入电磁阀。
无论是进水端的压力水还是出水端的压力水，都能单独执行控制阀的开启或关闭。
正因为有该功能的存在，使水泵控制阀能满足各种水泵的启动、停泵等运行特性要求的可能。
其重要还在于：
当输送介质为浑浊水，不能作驱动源需要外供压力源时，只要一条伺服管路即可实现控制阀的所有功能。
6.节能将过流介质的能耗控制在最小，是水泵控制阀的一项重要课题。
我们抽样了某些通径的控制阀作了实验，得出下列实验公式供读者参考：
阻力系数ξ以下列公式确定：
当DN≤250时ξ=14．68×
V1.1339（7－1）当DN>
250时ξ=10．97×
V1.1339（7－2）式中ξ——阻力系数；
V——介质流速（m／s）。
局部水头损失hf以下列公式确定：
hf=ξ×
V2/2g（7－3）或：
hf=0.749×
V0.8661（7－4）hf=0.56×
V0.8661（7－5）式中hf——局部水头损失（m水柱）；
V——介质流速（m／s）；
g——重力加速度g=9．81（m／s2）。
经检测，该种水泵控制阀的水头损失比同类型的水力控制阀能耗减少30％以上。
三、结论具有控制水泵运行特性功能的阀门才称为水泵控制阀，这是显而易见的。
本文第二章第1节《泵的启动特性及其控制》中的a）、b）、c）条；
第2节《停泵及其控制》中的a），b）条；
第3节《改变装置特性》中的a），b）条；
第4节《意外突然停泵水锤力的控制》中的b）条;
这里所叙述的八种功能属于泵运转特性所要求的技术条件，也是泵本身运转特性要求阀门来控制的内容，也是水泵控制阀的必要功能。
这些必要功能是水泵控制阀区别于各种类型止回阀或其它阀门质的界定。
为什么不具备上述必要功能不能称为水泵控制阀呢?
这可以通过下面举例予以说明：
若不具备第2节a）条中先关阀后停泵的功能，对离心泵来说，所有停泵都变为意外突然停泵，占停泵总数99％以上的正常停泵，并可以避免水锤和泵逆转发生的安全性化为乌有，多么危险。
若不具备第2节和第3节的功能，则只有泵的启动才能实现阀的开启、泵的关闭才能实现阀的关闭，很明显这是泵在控制阀门工作，失去了控制阀的控制实质，更难理解为水泵控制阀了。
若不具备第3节无级调节流量的功能，一旦泵的运行工况中因阻力偏小，流量过大时，不但使泵偏离最高效率区耗能，而且因轴功率剧增超载而损坏机组。
所以水泵控制阀应具有上述八种必要功能是必然的。
3.屏蔽泵的是一种电机和泵一体的转机转子和定子中间有屏蔽纸隔开此种转机可输送强酸，强碱及贵重液体具有性能好的特点！
最大的优点是密封好！
屏蔽式离心泵，采用直流无刷电机驱动，独特的屏蔽套结构，保证了泵的轴端永无渗漏。
4.传力接头是泵、阀门等设备与管道连接的新产品，通过全螺纹螺柱把它们连接起来，使其成为一个整体，并有一定的位移量，这样就可以在安装维修时，根据现场安装尺寸进行调整，在工作时，可以把轴向推力传递至整个管道。
这样不仅提高工作效率，而且对泵、阀门等设备起到一定保护作用。
电动阀工作原理电动阀门工作原理分析电动阀门工作原理：
电动阀门动作力距比电动阀门大，电动阀门开关动作速度可以调整，结构简单，易维护，动作过程中因气体本身的缓冲特性，不易因卡住而损坏，但必须有气源，且其控制系统也比电动阀门复杂。
气动阀门响应灵敏，安全可靠，很多对控制要求高的厂专为气动仪表控制元件设置压缩空气站。
电动的就是要电。
并能控制其流量的装置。
一，什么是电动阀：
电动阀简单地说就是用电动执行器控制阀门,从而实现阀门的开和关。
其可分为上下两部分，上半部分为电动执行器，下半部分为阀门。
。
电动阀分两种，一种为角行程电动阀：
由角行程的电动执行器配合角行程的阀使用，实现阀门90度以内旋控制管道流体通断；
另一种为直行程电动阀：
由直行程的电动执行器配合直行程的阀使用，实现阀板上下动作控制管道流体通断。
通常在自动化程度较高的设备上配套使用。
二，电动阀操作原理：
电动阀通常由电动执行机构和阀门连接起来，经过安装调试后成为电动阀。
电动阀使用电能作为动力来接通电动执行机构驱动阀门，实现阀门的开关、调节动作。
从而达到对管道介质的开关或是调节目的。
电磁阀是电动阀的一个种类；
是利用电磁线圈产生的磁场来拉动阀芯，从而改变阀体的通断，线圈断电，阀芯就依靠弹簧的压力退回。
三，电动阀的用途：
电动阀：
用于液体、气体和风系统管道介质流量的模拟量调节，是AI控制。
在大型阀门和风系统的控制中也可以用电动阀做两位开关控制。
电动阀：
可以有AI反馈信号，可以由DO或AO控制，比较见于大管道和风阀等。
1.开关形式：
电动阀的驱动一般是用电机，开或关动作完成需要一定的时间模拟量的，可以做调节。
2.工作性质：
电动阀的驱动一般是用电机，比较耐电压冲击。
电磁阀是快开和快关的，一般用在小流量和小压力，要求开关频率大的地方电动阀反之。
电动阀阀的开度可以控制，状态有开、关、半开半关，可以控制管道中介质的流量而电磁阀达不到这个要求。
3.适用工艺：
电动阀一般用于调节，也有开关量的，比如：
风机盘管末端。
四，电动阀门的具体分析中国电动阀门产品市场随着科学技术的不断发展，也在向高技术含量、高参数、耐强腐蚀、高寿命方向发展。
根据对国内外电动阀门技术的分析和国内外电动阀门市场需求的分析，研究出近几年来各行业用工业电动阀门及电动阀门行业高新技术发展趋势及投资方向，如下：
1.石油、天然气井口装置用阀石油、天然气井口装置用阀主要为符合美国API6A标准的单闸板或双闸板、有导流孔或无导流孔的锻钢平行式闸阀、泥浆阀、角式节流阀、油田专用平行式调节阀、油田专用直通式止回阀、注水聚合物专用平行式闸阀、卡箍式平行闸阀、先导式安全阀和止回阀。
2.石油、天然气长输管线用阀石油、天然气长输管线用阀主要为符合美国API6D标准的单闸板或双闸板、有导流孔或无导流孔的平板闸阀；
锻钢或铸钢三体式、上装式或全焊接式固定球球阀；
油密封或压力平衡式旋塞阀；
旋启式或蝶式止回阀、通球止回阀；
清管阀等。
3.核电用阀核电用电动阀门比常规的大型火力发电站用电动阀门其技术特点和要求要高。
阀类一般有闸阀、截止阀、止回阀、蝶阀、安全阀、主蒸汽隔离阀、球阀、隔膜阀、减压阀和控制阀等；
具有代表性电动阀门的最高技术参数为：
最大口径DN1200mm（核3级的蝶阀）、DN800mm（核2级的主蒸汽隔离阀）、DN350mm（核1级的主回路闸阀）；
最高压力：
约1500磅级；
最高温度：
约350℃；
介质：
冷却剂（硼化水）等。
生产核级电动阀门产品规定要求：
通常按核行业标准EJ、美国ASME、IEEE标准及法国压水堆核岛机械设备设计和建造规则RCC-M等。
五，核电用阀发展的具体类型、参数如下：
⑴无填料函的闸阀：
a液压驱动闸阀。
该阀借助自身压力水推动活塞开启或关闭，该阀公称通径：
DN350、400mm；
工作压力：
PN17.5MPa；
工作温度：
315℃。
b全封闭型电动闸阀。
该阀应采用特制的屏闭式电机，通过浸水工作的内行星减速机构使闸板作启闭运动。
该阀公称通径：
DN100~800mm；
PN2.5~45.0MPa；
200~500℃。
注：
上述两种无填料函闸阀优点：
没有填料密封，避免了外漏点，同时，减少能耗。
缺点：
结构复杂、造价较高。
⑵核电用截止阀：
用于辅助管路上的截止阀。
该阀通常为三种结构，即填料式截止阀、波纹管式截止阀和金属膜片式截止阀。
该阀介质为中等参数（中温、中压）的水和蒸汽；
公称通径：
DN10~150mm。
⑶核电用蝶阀：
用于冷却系统和安全壳内输送空气介质的系统中的蝶阀。
该阀通常为三种结构，即同轴直连式衬胶蝶阀、偏心式金属密封蝶阀和双动式（蝶板在回转前先脱开密封面再回转）金属密封蝶阀。
DN≤2500mm；
PN＜4.0MPa；
100~150℃。
此外，用于风道系统中的快速关闭蝶阀，其公称通径：
DN400~1200mm也列为发展的方向。
此外，满足地震要求的安全阀也是急需开发的核电电动阀门六，.海洋石油用阀海上采油平台的采油、防喷、注水、注气、水下设备等系统需要开发一些耐海水、盐雾侵蚀要求的特种电动阀门。
这些电动阀门要求有较强的抗腐蚀性、抗风暴等异常外力的能力，并且要求密封可靠、操作灵活、维修方便。
七，石化、电力用阀石化、电力电动阀门产品，其结构调整的重点是发展缺门产品。
如下：
⑴高温高压调节阀用于大型火电机组的高温高压调节阀，其结构设计应根据它的流量特性和工况控制要求来确定，可以是单座，也可以是双座或套筒结构。
该调节阀的公称通径：
DN50~500mm；
公称压力：
≤42.0MPa；
使用温度：
510~570℃。
（2）高温高压大口径安全阀用于蒸汽系统的高温高压大口径安全阀，其设计结构可采用弹簧式。
设计中主要解决的关键问题是：
该类电动阀门的整定压力、回座压力、密封性能、重复动作稳定性及弹簧的疲劳。
其公称通径：
DN200~400mm；
≤5.0MPa；
最高使用温度：
570℃。
八，.环保用阀该环保系统需发展的电动阀门：
陶瓷片密封旋转阀、PVC塑料阀、大密封面平板闸阀、不锈钢旋塞阀等。
九，.冶金系统用阀冶金系统用阀，由于介质常为粉状和悬浮固体颗粒状，加之温度较高，故对电动阀门的耐磨、耐温及耐蚀等要求较高。
冶金系统用阀发展的具体类型、参数如下：
⑴排灰平板闸阀用于炼钢厂炼铁除灰系统的排灰平板闸阀。
该除灰系统的介质——灰粉，不仅形状是颗粒的（有时是分散形状，有时是混合形状），而且具有一定的粘性，还夹有一氧化碳（CO）。
由于介质灰粉中的颗粒，阀座往往有不同程度的损伤、擦伤、磨损，故，要求其排灰平板闸阀的主件，例如闸板、阀座等零部件均应具有较强的耐磨性。
炼铁除灰系统工况的使用压力在0.25MPa左右的低压范围内；
温度在≤250℃的范围内（一般情况下为常温，有时瞬间温度可达250℃）；
公称管径仅从DN50mm~DN400mm（DN300mm的管径最常见）。
该阀其结构如采用带导流孔，并且加大密封面的密封设计，不仅能提高其耐磨性；
满足其密封性能；
而且能避免灰粉进入阀体底腔。
在设计中，可充分利用现行带导流孔平板闸阀产品，将阀座改为加大密封面的密封状态。
对耐磨性而言，其金属对金属硬密封寿命虽最长，但金属对金属加大密封面的硬密封，一则标准上允许漏，（如设计为零泄漏成本将十分高昂且加工难度大）；
二则密封不如非金属材料。
其密封不如非金属材料，是因为金属表面磨蚀时会产生一层氧化物，尽管这层氧化物覆盖在受到腐蚀作用的部位上，能减慢金属的进一步腐蚀，但如果发生滑动的话，该层氧化物就会被清除，使裸露出来的金属表面受到进一步的腐蚀，从而加快磨损，削弱其密封性能。
而采用非金属材料，不仅能节约成本，降低加工难度，而且能保证其密封性能。
由于钢厂炼铁除灰系统的工况温度一般为常温，有时瞬间最高温度也只有250℃。
故采用非金属材料（建议采用对位聚苯）作密封面，既可以满足其工况温度、耐磨，又可以满足其密封性能。
非金属材料——对位聚苯，适用温度为≤300℃，且比硬质的PTFE更硬，能满足炼铁厂除灰系统的工况，不失为较理想的密封面材料。
阀座材料建议采用1Cr13。
⑵耐强酸腐蚀的不锈钢阀冶金系统用耐强酸腐蚀的不锈钢阀。
该阀其公称通径：
DN50~2400mm；
公称压力0.05~1.6MPa；
1050℃。
十，.氧化铝工业用阀氧化铝工业在生产过程中，介质多为碱性泥浆和颗粒状物质，结疤现象极为严重，且介质对电动阀门体腔及内件的冲蚀现象也很严重。
因此，氧化铝工业用阀要求其抗结疤耐结疤；
抗冲蚀耐冲蚀电动阀门的原理以及具体分析动阀门的原电理以具体及析分电动门阀电动门阀作动距力电比动门大阀，动电门阀开关作速动度可以整调结构简单，，维护，动作易过中因气程本身的体冲特缓，性不因易卡而损住，但必须坏气源有且其控，系制统也电动阀门复杂。
本类比阀门在管道一般中当应平水装安气。
阀动响应灵门，敏安全靠，可多很对制控求高要的专为气厂仪动控表元制件设置缩空气站。
压动的就电要是。
电能并控制流量的其置装。
么什是动电阀动电阀单地简说是用就电动行器执制阀门控从而,实现门阀的开关。
其可分为和下上部两，分半上分部电为执动器，下行部半分为阀门电。
动阀分种，一种两为行角程电动阀由：
角程行电动的行执配合角器程的行阀使用实，现阀9门度以0旋控内制道管流通断；
体一另种为直行程动阀：
电直行由的程电动执器行合配直程行的使用阀，现实板上下动阀控作管道制体通断流。
通常在自动化程度高的较设上备配套用使。
动电操阀作理原电动阀通由常动执行电机构阀和连门接来，起经安过装试调成后为电阀。
电动动阀使电能用为作力来动接电动通行机执构动阀驱门，实阀门的现开、关节动调。
从而达作到管
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