控制閥填料的案例
控制閥填料泄漏的主要原因和對策！
? 引言
控制閥是自動控制系統的終端控制元件之一，由于化工裝置中，存在許多高溫、高壓工況，有些介質具有較強的腐蝕性和毒性，且易燃易爆，當閥門填料泄漏時，不僅造成原材料的浪費，而且對環境也會造成嚴重污染，甚至引起火災、爆炸、中毒等危害生命的安全事故。因此，控制閥填料泄漏問題應引起足夠的重視，在設計選型中合理選用密封填料是非常重要的。針對控制閥的填料密封，結合多年的工作經驗和相關資料，通過對控制閥填料函結構形式分析，介紹聚四氟乙烯和柔性石墨填料的特性及應用場合，并對合理地選擇控制閥的填料進行簡單介紹。
? 控制閥填料作用和分類
控制閥閥門部分由閥的內件和閥體組成，閥的內件包括閥芯、閥桿、填料函和上閥蓋等，其中填料函部件用于對閥桿的密封，是用彈性方法防止工藝介質通過往復式或轉動式運動而在閥桿表面產生泄漏，它是閥體不可分割的一部分，閥門的閥桿密封幾乎都是利用填料函來實現的。
控制閥填料是動密封的填充材料，一般裝在上閥蓋的填料函中，其作用是阻止被控介質因閥桿運動而引起的泄漏。
常用的填料按材質主要分為兩大類：聚四氟乙烯和柔性石墨。
1 、聚四氟乙烯（PTFE）
聚四氟乙烯（PTFE）是由四氟乙烯經聚合而成的高分子化合物，具有優良的化學穩定性、耐腐蝕性、密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化能力。其抗腐蝕能力甚至超過了玻璃、陶瓷，即使對強酸、強堿、強氧化劑也有很好的抗腐蝕能力，是一種理想的密封材料。但其耐溫性能差，聚四氟乙烯在200°以上開始極微量的裂解，受壓、受熱一蠕變，而影響密封性能，且不適用于熔融的堿液或氟化物場合。
展開 控制閥填料泄漏了怎么辦？
來源：閥門之聲
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? 引言
控制閥是自動控制系統的終端控制元件之一，由于化工裝置中，存在許多高溫、高壓工況，有些介質具有較強的腐蝕性和毒性，且易燃易爆，當閥門填料泄漏時，不僅造成原材料的浪費，而且對環境也會造成嚴重污染，甚至引起火災、爆炸、中毒等危害生命的安全事故。因此，控制閥填料泄漏問題應引起足夠的重視，在設計選型中合理選用密封填料是非常重要的。針對控制閥的填料密封，結合多年的工作經驗和相關資料，通過對控制閥填料函結構形式分析，介紹聚四氟乙烯和柔性石墨填料的特性及應用場合，并對合理地選擇控制閥的填料進行簡單介紹。
? 控制閥填料作用和分類
控制閥閥門部分由閥的內件和閥體組成，閥的內件包括閥芯、閥桿、填料函和上閥蓋等，其中填料函部件用于對閥桿的密封，是用彈性方法防止工藝介質通過往復式或轉動式運動而在閥桿表面產生泄漏，它是閥體不可分割的一部分，閥門的閥桿密封幾乎都是利用填料函來實現的。
控制閥填料是動密封的填充材料，一般裝在上閥蓋的填料函中，其作用是阻止被控介質因閥桿運動而引起的泄漏。
常用的填料按材質主要分為兩大類：聚四氟乙烯和柔性石墨。
1 、聚四氟乙烯（PTFE）
聚四氟乙烯（PTFE）是由四氟乙烯經聚合而成的高分子化合物，具有優良的化學穩定性、耐腐蝕性、密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化能力。其抗腐蝕能力甚至超過了玻璃、陶瓷，即使對強酸、強堿、強氧化劑也有很好的抗腐蝕能力，是一種理想的密封材料。但其耐溫性能差，聚四氟乙烯在200°以上開始極微量的裂解，受壓、受熱一蠕變，而影響密封性能，且不適用于熔融的堿液或氟化物場合。
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? 引言
控制閥是自動控制系統的終端控制元件之一，由于化工裝置中，存在許多高溫、高壓工況，有些介質具有較強的腐蝕性和毒性，且易燃易爆，當閥門填料泄漏時，不僅造成原材料的浪費，而且對環境也會造成嚴重污染，甚至引起火災、爆炸、中毒等危害生命的安全事故。因此，控制閥填料泄漏問題應引起足夠的重視，在設計選型中合理選用密封填料是非常重要的。針對控制閥的填料密封，結合多年的工作經驗和相關資料，通過對控制閥填料函結構形式分析，介紹聚四氟乙烯和柔性石墨填料的特性及應用場合，并對合理地選擇控制閥的填料進行簡單介紹。
? 控制閥填料作用和分類
控制閥閥門部分由閥的內件和閥體組成，閥的內件包括閥芯、閥桿、填料函和上閥蓋等，其中填料函部件用于對閥桿的密封，是用彈性方法防止工藝介質通過往復式或轉動式運動而在閥桿表面產生泄漏，它是閥體不可分割的一部分，閥門的閥桿密封幾乎都是利用填料函來實現的。
控制閥填料是動密封的填充材料，一般裝在上閥蓋的填料函中，其作用是阻止被控介質因閥桿運動而引起的泄漏。
常用的填料按材質主要分為兩大類：聚四氟乙烯和柔性石墨。
1 、聚四氟乙烯（PTFE）
聚四氟乙烯（PTFE）是由四氟乙烯經聚合而成的高分子化合物，具有優良的化學穩定性、耐腐蝕性、密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化能力。其抗腐蝕能力甚至超過了玻璃、陶瓷，即使對強酸、強堿、強氧化劑也有很好的抗腐蝕能力，是一種理想的密封材料。
展開 調節閥填料泄漏怎么辦？
1 引言
控制閥是自動控制系統的終端控制元件之一，由于化工裝置中，存在許多高溫、高壓工況，有些介質具有較強的腐蝕性和毒性，且易燃易爆，當閥門填料泄漏時，不僅造成原材料的浪費，而且對環境也會造成嚴重污染，甚至引起火災、爆炸、中毒等危害生命的安全事故。因此，控制閥填料泄漏問題應引起足夠的重視，在設計選型中合理選用密封填料是非常重要的。針對控制閥的填料密封，結合多年的工作經驗和相關資料，通過對控制閥填料函結構形式分析，介紹聚四氟乙烯和柔性石墨填料的特性及應用場合，并對合理地選擇控制閥的填料進行簡單介紹。
2 控制閥填料作用和分類
控制閥閥門部分由閥的內件和閥體組成，閥的內件包括閥芯、閥桿、填料函和上閥蓋等，其中填料函部件用于對閥桿的密封，是用彈性方法防止工藝介質通過往復式或轉動式運動而在閥桿表面產生泄漏，它是閥體不可分割的一部分，閥門的閥桿密封幾乎都是利用填料函來實現的。
控制閥填料是動密封的填充材料，一般裝在上閥蓋的填料函中，其作用是阻止被控介質因閥桿運動而引起的泄漏。V：swfb520
常用的填料按材質主要分為兩大類：聚四氟乙烯和柔性石墨。
2.1 聚四氟乙烯（PTFE）
聚四氟乙烯（PTFE）是由四氟乙烯經聚合而成的高分子化合物，具有優良的化學穩定性、耐腐蝕性、密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化能力。其抗腐蝕能力甚至超過了玻璃、陶瓷，即使對強酸、強堿、強氧化劑也有很好的抗腐蝕能力，是一種理想的密封材料。但其耐溫性能差，聚四氟乙烯在200°以上開始極微量的裂解，受壓、受熱一蠕變，而影響密封性能，且不適用于熔融的堿液或氟化物場合。
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伺服閥/比例閥零位特性與平衡閥對精密運動控制的影響（轉自液壓傳動與控制）
截止閥打開時對運動控制無影響，也不干涉流量控制，因此運動控制器不會受到有害的影響，如圖4。當錯誤發生或者失電時，閥迅速關閉，油缸被液壓鎖止在既定位置。
討論用于精密運動控制的電液控制閥（轉自液壓傳動與控制）
想要在你的應用中得到最平滑的，最有效的液壓運動控制系統嗎？如果你對閥的選擇經驗很豐富，那么這，就會顯得與眾不同了。
高性能控制閥是液壓運動控制系統中工作負荷最大的元件。選擇合適的閥使得在機器設備優異的工作性能，低的維護和導致生產大量的次品，需要大量的關注之間大不相同。
本文想討論的是一個基本指導，即關于如何選擇和應用這些閥，使得你的液壓運動控制系統免維護。該指導主要討論那些市面上具有伺服品質的四通閥，其利用運動控制器提供的±10V的指令信號，實現對液壓油缸的運動控制。
油缸運動典型的采用四通閥。主要有兩種類型-關于其術語，在工業上還沒有形成完全的統一意見，但是下面的分類似乎基本可以涵蓋：
? 伺服品質的比例方向閥是最通用的類型，采用力馬達，強電磁鐵，或者音圈來推動閥芯運動。這類閥通常無需調節。
? 電流驅動的伺服閥，這種“最初的”伺服閥，包含射流管型或者噴嘴擋板型，由電流驅動，典型的電流范圍從±10 mA 到±200 mA。這些閥需要周期性的重新調整零位或者中位。
在工業上，現在越來越多的使用伺服品質的比例閥。其通常比傳統伺服閥性能更高，更緊湊。
線性閥
運動控制器采用的算法通常假定系統是一種線性響應，意味著給閥2V的指令信號，其得到的速度將是1V信號時的兩倍。為了實現良好控制，閥的流量與指令信號也應該是線性的(圖1)。
圖1：零遮蓋閥芯-流量與指令信號的線性關系
諸如“kink”，“knee”和“progressive”的術語指的是非線性閥。非線性閥肯定可以用，但是其需要在運動控制器進行更多的設置，也就是需要用線性化算法補償器非線性過程。傳統的，非線性閥（圖2和圖3所示）非常適合于提供高的速度控制以及低速時的精密調節。
展開 大流量快動控制閥先導閥的設計與仿真
在分析大流量快動控制閥先導閥工作原理的基礎上,建立了先導閥的數學模型,并利用AMESim 進行動態仿真,分析了先導閥的流量特性和變參對先導閥分合閘的影響,為先導閥的結構優化提供理論依據,對控制閥的研制具有指導意義。
014-大流量快動控制閥先導閥的設計與仿真.rar
圖文解說比例閥和伺服閥的術語和性能特征（ 液壓傳動與控制）
1.直動式閥
主閥閥芯直接由力馬達驅動。這種閥也稱之為單級閥。
2.先導式閥
主級閥閥芯由先導級驅動，通常先導級為電-機械轉換器，液壓放大。這種閥可設計成2級或3級閥。圖示例為2級閥。
3.額定流量Qn
在額定電流為100%，比例閥壓差10bar或者伺服閥壓差為70bar時，閥具有的控制流量。每個具體工作點的流量與其壓差有關。
曲線顯示了MOOG D680系列不同型號的閥在不同壓差情況下，流量的變化曲線。
4.流量曲線和流量增益
流量曲線代表著控制流量與輸入信號之間的關系。通常在正負給定信號變化區間，用連續點來表示。流量曲線可分為三個區間：零位區間Null Region、正常工作區間Normal Region和飽和區間Saturation Region。
流量增益是控制流量與輸入信號比值的關系。圖示顯示了在零位區間控制流量與輸入信號的比值關系，表現為斜坡大小。由于遮蓋的影響，零位流量增益可在0（正遮蓋）和200%（負遮蓋）之間變化。
Moog認為，對于具有Axis cut的伺服閥閥芯，零位流量增益在50%和200%之間。
5.零遮蓋（axis cut）
零遮蓋閥芯的流量特性理論上是線性很好的曲線。
閥芯和閥套或閥體具有很精密的裝配對應關系。
6.正遮蓋
正遮蓋時，零位區間的流量曲線斜坡急速下降，區間大小取決于遮蓋量多少。完整的遮蓋區間也叫作死區。
7.負遮蓋
負遮蓋時，零位區間的流量曲線斜坡快速上升，區間大小取決于負遮蓋量多少。
8.流量曲線的測試方法
流量曲線測試可以采用不同的方法。
a. 在閥口A(C1）和B（C2）測量流量
b.
展開 比例閥和伺服閥的區別，誰說清楚了（ 轉自液壓傳動與控制）
ISO 10770-1代替了ISO 6604，后者只討論伺服閥，因此10770相對來說是一個進步。
在嘗試中去做的方法
在1988和1989年，在密爾沃基工程學院（Milwaukee School ofEngineering）的流體動力研究所，我領導了一個研究項目，主要就是關于比例閥和伺服閥的實踐與應用。其中的目標之一就是期望給比例閥和伺服閥一個確切的定義。
我們調查了所有知道的生產此類閥的制造商，并總結了產品最重要的特性。我們的目標就是希望發現其中的不同。
為了找到工業實踐中對兩者應用的不同，我們做了如下特征定義：
? 控制方式（先導或者直動式）
? 頻率響應
? 反饋方式，內置還是外置
? 閥芯遮蓋
? 閥的用途（用于開環還是閉環控制）
? 控制精度
當我們完成該課題的時候，只有一點能夠把兩者區分開來：閥芯的遮蓋量。這就形成了下面我們關于伺服閥和比例閥的定義。
伺服閥—任何連續變化的，電氣調節的方向控制閥且遮蓋量小于3%
比例閥—任何連續變化的，電氣調節的方向控制閥且遮蓋量大于3%
遮蓋示意圖
這些定義被集成在術語匯編里，并在項目結束后得以發布。牢記在心，我們也試圖在不同的工業場合介紹其術語。在那之后，只要有機會，我個人也在自己的課堂上，以及每一個NFPA和ISO會議上去介紹它。令我驚奇的是，反對之聲是如此之少。無論此時還是彼時，也有人會問我：那么，如果遮蓋量剛好是3%，又怎么定義？我的答案是：你自己挑吧。
我相信，問題應是起源于當人們開始使用術語伺服閥和比例閥的時候，而之前并沒有人去準確定義。其結果就是，每一個具體閥，每個人都憑空造出來各種術語。這種對術語的定義，也許在某一個公司內部，大家能夠達成一致。然而，在商業事務中，特別是國際業務，想要把伺服閥和比例閥兩者輕松區分開來并不容易。
展開 圖文解說比例閥和伺服閥的術語和性能特征（ 液壓傳動與控制）
1.直動式閥
主閥閥芯直接由力馬達驅動。這種閥也稱之為單級閥。
2.先導式閥
主級閥閥芯由先導級驅動，通常先導級為電-機械轉換器，液壓放大。這種閥可設計成2級或3級閥。圖示例為2級閥。
3.額定流量Qn
在額定電流為100%，比例閥壓差10bar或者伺服閥壓差為70bar時，閥具有的控制流量。每個具體工作點的流量與其壓差有關。
曲線顯示了MOOG D680系列不同型號的閥在不同壓差情況下，流量的變化曲線。
4.流量曲線和流量增益
流量曲線代表著控制流量與輸入信號之間的關系。通常在正負給定信號變化區間，用連續點來表示。流量曲線可分為三個區間：零位區間Null Region、正常工作區間Normal Region和飽和區間Saturation Region。
流量增益是控制流量與輸入信號比值的關系。圖示顯示了在零位區間控制流量與輸入信號的比值關系，表現為斜坡大小。由于遮蓋的影響，零位流量增益可在0（正遮蓋）和200%（負遮蓋）之間變化。
Moog認為，對于具有Axis cut的伺服閥閥芯，零位流量增益在50%和200%之間。
5.零遮蓋（axis cut）
零遮蓋閥芯的流量特性理論上是線性很好的曲線。
閥芯和閥套或閥體具有很精密的裝配對應關系。
6.正遮蓋
正遮蓋時，零位區間的流量曲線斜坡急速下降，區間大小取決于遮蓋量多少。完整的遮蓋區間也叫作死區。
7.負遮蓋
負遮蓋時，零位區間的流量曲線斜坡快速上升，區間大小取決于負遮蓋量多少。
8.流量曲線的測試方法
流量曲線測試可以采用不同的方法。
a. 在閥口A(C1）和B（C2）測量流量
b.
展開 壓力補償流量控制-閥前 vs 閥后（轉自電液愛好者）
PVG32和PVG100配合使用的系統示意：
PVG32和PVG100組合使用示意：
閥前和閥后補償的負載敏感控制技術適用于單泵、多泵的定量和變量泵液壓系統，丹佛斯將電子技術和負載敏感技術相結合，開發出了PVED總線控制模塊，采用總線控制的方式，可以大大提高負載敏感閥的控制性能和控制精度，同時，還可以實現閥前補償電子流量分享，使PVG32閥組兼顧調速性能和抗流量飽和兩種特點，在工程機械中有很大的發展前景。
閑聊：為什么伺服閥和比例閥使用不同的壓降（轉自 液壓傳動與控制）
二是即使在航空工業的應用中，經過閥的實際壓降并不永遠是1000psi，盡管這是設計標準。其壓降有可能在0至供油壓力之間波動，因此流量也不永遠是額定流量。
三是在非航空工業，并不一定用雙出桿液壓缸，而是單出桿液壓缸，因此經過閥的P口和T口的流量是不一樣的。這些事實使得對閥的選型變得更為復雜，需要進行更多的計算，才能更好的匹配閥和油缸。在某種情況下，此時的額定流量就變得毫無意義。
比例閥的歷史
很遺憾，暫時還無法確切知道比例閥額定流量基準壓降是怎么來的。
暫定一些假設吧（只是假設）。
所有的閥受制于作用在閥芯上的液動力或者叫伯努利力的影響。電磁鐵通電后得到的電磁力只比液動力大一點。這也意味著，實際的閥芯位置總是比得電后期望的閥芯位置小一些。
舉個例子。假設直動式比例閥電磁鐵額定電流3A。如果控制器輸出1.5A的電流至線圈，理論上講，閥芯將移動50%。但是如果液壓油源開始工作，液動力的作用會驅使閥芯向關閉移動，因此導致的結果閥芯實際位置會比50%小。
液動力受壓力和流量的影響。因此選擇低的基準壓降比如說10bar，可以減小液動力對閥芯的影響，從而確保閥芯的位置定位誤差為最小。
這會引來另外一個問題：伺服閥難道不受液動力影響嗎？答案是“是”，也是“不是”。說“是”，是因為液動力始終存在且連續的；說“不是”，是因為大多數情況下，伺服閥用先導（先導油或者先導級）來控制閥芯的運動。一般比例閥可以提供90~140牛頓的力來保持閥芯位置，而帶先導級的閥可提供的定位力達幾百牛至上千牛。
對于內部先導的伺服閥，當供油壓力上升的時候，先導壓力也同時上升，從而彌補液動力的變化影響。因此，通常情況下，帶先導控制的閥比直動式能更好的保持閥芯穩定。對于大流量的比例閥，其也采用先導控制，道理同此。
展開 電液控制閥設計與應用的發展（轉自液壓傳動與控制）
Jones，穆格澳大利亞有限公司
1 前言
本文概述當今電液伺服閥和比例閥的發展歷程，并討論設計是如何影響它們的應用。
伺服閥是什么，而比例閥又是什么？兩種裝置的閥芯移動均與輸入信號成比例。人們對伺服閥的定義似乎更易于趨同，而比例閥則被視為具有比例功能且逐步被要求具有越來越多伺服閥特性的直動閥（DDV）。
兩種裝置均能比例的移動閥芯，我不打算嚴格地定義它們。兩者的差別也會因人而異。這將在附錄中進一步討論。
2 伺服閥和比例閥的發展歷史
2.1 戰前
二戰前，過程控制領域發生了幾件重要事件。氣動元件被用于計算、控制和信號傳輸，這導致了對控制閥的需求。
阿斯卡尼亞調節器公司（Askania Regulator Company）和阿斯卡尼亞－沃克德國公司（Askania-Werke, Germany）開發出一種采用射流管原理的閥，并注冊了專利。該閥可將流體壓力轉化成一股射流的動量，該射流被引導進入兩個接收器，射流的動量在接收器中重新轉化為壓力或流量。
與此類似，福克斯波羅（Foxboro）開發出噴嘴擋板閥，該閥利用擋板靠近銳緣阻尼孔所形成的圓柱形遮擋阻尼孔區域進行工作，圖2。
圖2 噴嘴擋板閥
德國的西門子（Siemens）開發出雙路輸入閥，該閥通過彈簧接受機械輸入，通過移動線圈、永磁鐵馬達接受電氣輸入。該閥被用于閉環位置控制，成為用于飛機自動飛行控制領域閥的先驅。
2.2 二戰后
二戰末期，伺服閥閥芯外一般有閥套，閥芯由一個直動式馬達驅動，通常是一個直流電磁鐵推動一根彈簧，即閥芯的單級開環控制。
控制理論的成熟已使伺服閥的應用得以鞏固，軍事上對于尖端技術的需求正推動著伺服閥的大量研究和開發。
展開 PVG多路閥-流量控制與壓力控制閥芯（轉自電液愛好者）
壓力控制閥芯與平衡閥
壓力控制閥芯的另一個用途是控制平衡閥。通常來說，平衡閥的基本功能是保證執行機構不會誤動作。
當使用平衡閥控制負載時，壓力閥芯會更加體現出優勢。
平衡閥可以被先導壓力油打開，也會在負載壓力達到溢流設定壓力（上圖中的可調彈簧）時打開。如
上圖，
當經過平衡閥下放負載時，壓力閥芯在
A
口建立壓力，該壓力將作為先導壓力用來打開
B
口的平衡閥。在
A
口壓力的作用下，平衡閥將會受控開啟。如果配合使用壓力控制閥芯，
Pc
壓力與閥芯位移成比例，最終平衡閥的開啟
將與閥芯
位置成比例。
如果使用流量閥芯，閥芯行程固定則油口流量是固定的，當壓力升高到一定值可以打開B
口的平衡閥；當負載加速下降，A口壓力將會降低，當壓力低至先導控制需要的壓力值以下，將不能打開平衡閥。
因平衡閥在開啟和關閉之間切換，導致系統變得不穩定，出現震蕩下降的情況。
總結：
大多數的應用都可以使用流量閥芯來控制，其提供了與負載無關的流量控制。在某些具體的應用中，如確定系統會出現或已經出現穩定性問題，可以使用PVG壓力閥芯替代傳統的流量閥芯，其可最大程度減少大多數的震蕩現象。
展開 干貨｜控制閥“死區”的分析
如果只有閥桿對于閥門輸入信號的改變作出響應，那么這種測試的意義不大，因為如果沒有相應的控制變量的改變，也就沒有對于過程偏差的糾正。
在所有三個閥門測試里，執行機構推桿的運動都能對輸入信號的改變作出很好的響應。另一方面，這些閥門在對應于輸入信號的改變而改變流量的能力方面卻有很大的不同。
閥門A，過程變量（流速）能對小到 0.5% 的輸入信號作出很好的響應。
閥門B ，要求輸入信號的改變大于5%，才開始對每一個輸入信號階躍作出很好的響應。
閥門C ，明顯更差，要求信號改變大于10%，才開始對每一個輸入信號階躍作出很好的響應。
總的來說，閥門B或C 的改善過程偏差度的能力是非常差的。
摩擦力
摩擦力是造成控制閥死區的一個主要原因。旋轉閥對于密封要求的高的閥座負載引起的摩擦力非常敏感。對于有些密封型式，高的閥座負載是為了獲得關閉等級所必需的。由于高的摩擦力和低的驅動應變剛度，閥軸會扭轉，無法把運動傳遞給控制元件。結果是，一個設計很差的旋轉閥可能會展示出很大的死區，這個死區明顯對過程偏差度有決定性的影響。
制造商們通常會在制造過程中潤滑旋轉閥的密封，但是經過只有幾百次的循環動作之后，潤滑層就會磨損掉。另外，壓力引起的負載也會導致密封磨損。結果是，對于某些閥門型式，閥門的摩擦力可能會增加400% 或更多。這就說明在力矩穩定之前，通過使用標準類型的數據來評估閥門而得出的性能方面的結論是誤導。閥門B 和C表明這些較高的摩擦力矩因素會對一個控制閥的性能產生毀滅性的影響。
填料摩擦力是直行程控制閥的摩擦力的主要來源。在這些類型的閥門里，測量得到的摩擦力可能會隨著閥門形式和填料結構的不同而有很大的差別。
當裝置改變方向時，這種間隙會引起運動的不連續性。間隙通常發生在具有各種各樣配置的齒輪驅動的裝置里。
展開 