工业仪表 工业过程控制系统用电动控制阀 设计标准手册 B/T7387-94 1主题内容与适用范围 本标准规定了工业过程控制系统用电动控制阀(也称电动调节阀)的产品分类、技术要 求、试验方法、检验规则、标志、包装和贮存 本标准适用于符合GB1922所规定的电动执行机构与阀组成的各类电动控制阀(以下 简称控制阀)。与此相配的伺服放大器、操作器也应符合GB11922中的规定 2引用标准 GB38361-83爆炸性环境用防爆电气设备 GB4208-84外壳防护等级的分类 GB/I4313-89气动调节阀 GB9223-88执行器术语 GBl1922-89工业过程测量和控制系统用电动执行机构 ZBY003-84仪器仪表包装通用技术条件 3术语 本标准采用GB9223中有关术语 4产品分类 4.1型式 4.1.1按动作方式分为 a.直行程控制阀; b.角行程控制阀。 41.2按调节功能分为 a.调节型控制阀 b.切断型控制阀。 41.3按控制方式分为 a.电关式控制阀; b.电开式控制阀 414按防护型式分为 a.普通型 b.防尘型 c.防爆型; d防水型 注:根据需要允许采用组合防护型式或其他防护型式。 42基本参数 42.1公称通径 控制阀的公称通径应自下列数值中选取: 6,10,15,20,25,(32),40,50,(65),80,100,(125),150,200,250,300, 350,400,500,600,700,800,900,1000,1200,1400,1600,1800,2000mm。 注:括号中数值不推荐使用 422公称工作压力 控制阀的公称工作压力应自下列数值中选取: 0.1,0.4,0.6,1,1.6,2.5,4,6.3,(64),10,16,25,32,40,160,250Mpa
1 主题内容与适用范围 本标准规定了工业过程控制系统用电动控制阀（也称电动调节阀）的产品分类、技术要 求、试验方法、检验规则、标志、包装和贮存。 本标准适用于符合 GB11922 所规定的电动执行机构与阀组成的各类电动控制阀（以下 简称控制阀）。与此相配的伺服放大器、操作器也应符合 GB11922 中的规定。 2 引用标准 GB3836.1—83 爆炸性环境用防爆电气设备 GB4208—84 外壳防护等级的分类 GB/T4313—89 气动调节阀 GB9223—88 执行器术语 GB11922—89 工业过程测量和控制系统用电动执行机构 ZBY003—84 仪器仪表包装通用技术条件 3 术语 本标准采用 GB 9223 中有关术语 4 产品分类 4.1 型式 4.1.1 按动作方式分为 a.直行程控制阀； b.角行程控制阀。 4.1.2 按调节功能分为 a.调节型控制阀； b.切断型控制阀。 4.1.3 按控制方式分为 a.电关式控制阀； b.电开式控制阀。 4.1.4 按防护型式分为 a.普通型； b.防尘型； c.防爆型； d.防水型。 注：根据需要允许采用组合防护型式或其他防护型式。 4.2 基本参数 4.2.1 公称通径 控制阀的公称通径应自下列数值中选取： 6，10，15，20，25，（32），40，50，（65），80，100，（125），150，200，250，300， 350，400，500，600，700，800，900，1000，1200，1400，1600，1800，2000mm。 注：括号中数值不推荐使用。 4.2.2 公称工作压力 控制阀的公称工作压力应自下列数值中选取： 0.1，0.4，0.6，1，1.6，2.5，4，6.3，（6.4），10，16，25，32，40，160，250Mpa 工业仪表 设计标准手册 JB/T 7387-94 工业过程控制系统用电动控制阀
42.3输入信号 a.调节型控制阀直流输入信号范围: 0~10mA,420mA,o~10V,l~5V b.切断型控制阀输入信号按执行机构电源电压选取。 43正常工作条件 43.1正常工作环境条件 a.温度:-10~+55℃或25~+70℃; b.相应湿度:5%95% c大气压力:86-106Kpa d周围空气中无起腐蚀作用的介质; ε特殊环境中使用的控制阀允许另行规定工作环境条件 432动力条件 a.电源电压:单相220V允差+10%-15%,三相380V允差±10% b.电源频率:50HZ允差±1% c.谐波含量:小于5% d特殊条件下使用的控制阀允许另行规定动力条件。 44连接端型式 a控制阀连接端型式有法兰、焊接和螺纹三种; b控制阀连接端式和尺寸应符合相应的现行国家和行业的标准: c按用户需要可采用其它标准或特定的连接端型式和尺寸 5技术要求 51基本误差 调节阀控制基本误差应不超过表1中规定的基本差限,基本误差以控制阀额定行程的百 分数表示。 表1 精确度等级 级 2.5级 50级 基本误差限 ±1.0% ±2.5% ±5.0% 1.0% 死 额定行程偏差 实测行程等于或大于额定行程 52回差 控制的回差应不超过表1规定,回差以控制阀额定行程的百分数表示 5.3死区 控制阀的死区应不超过表1规定。死区以控制阀输入信号量程的百分数表示。 54额定行程偏差 电关式控制阀的额定行程偏差应符合表1规定 55填料函及其他连接处的密封性 控制阀的填料函及其他连接处应保证在1.1倍公称工作压力下无渗漏现象。 56泄露量 561控制阀在规定试验条件下的泄露量应符合表2的规定。 562控制阀的泄露等级除Ⅰ级外由制造厂自行选定,但单痤阀结构的控制阀的泄露等级不 得低于Ⅳ级:双阀座结构的控制阀的泄露等级不得低于Ⅱ级。 563泄露量大于5×103阀额定容量时,应由结构设计保证,产品可免于测试 564泄露应由下列代码加以规定:
4.2.3 输入信号 a.调节型控制阀直流输入信号范围： 0~10mA，4~20 mA，0~10V，1~5V。 b.切断型控制阀输入信号按执行机构电源电压选取。 4.3 正常工作条件 4.3.1 正常工作环境条件 a.温 度：-10~+55℃或-25~+70℃； b.相应湿度：5%~95% c.大气压力：86~106Kpa d.周围空气中无起腐蚀作用的介质； e.特殊环境中使用的控制阀允许另行规定工作环境条件。 4.3.2 动力条件 a.电源电压：单相 220V 允差+10%-15%，三相 380V 允差±10%。 b.电源频率：50HZ 允差±1%； c.谐波含量：小于 5%； d.特殊条件下使用的控制阀允许另行规定动力条件。 4.4 连接端型式 a.控制阀连接端型式有法兰、焊接和螺纹三种； b.控制阀连接端式和尺寸应符合相应的现行国家和行业的标准； c.按用户需要可采用其它标准或特定的连接端型式和尺寸。 5 技术要求 5.1 基本误差 调节阀控制基本误差应不超过表 1 中规定的基本差限，基本误差以控制阀额定行程的百 分数表示。 表 1 精确度等级 1.0 级 2.5 级 5.0 级 基本误差限 ±1.0% ±2.5% ±5.0% 回 差 1.0% 2% 3% 死 区 1.0% 3.0% 5.0% 额定行程偏差 实测行程等于或大于额定行程 5.2 回差 控制的回差应不超过表 1 规定，回差以控制阀额定行程的百分数表示。 5.3 死区 控制阀的死区应不超过表 1 规定。死区以控制阀输入信号量程的百分数表示。 5.4 额定行程偏差 电关式控制阀的额定行程偏差应符合表 1 规定。 5.5 填料函及其他连接处的密封性 控制阀的填料函及其他连接处应保证在 1.1 倍公称工作压力下无渗漏现象。 5.6 泄露量 5.6.1 控制阀在规定试验条件下的泄露量应符合表 2 的规定。 5.6.2 控制阀的泄露等级除Ⅰ级外由制造厂自行选定，但单痤阀结构的控制阀的泄露等级不 得低于Ⅳ级；双阀座结构的控制阀的泄露等级不得低于Ⅱ级。 5.6.3 泄露量大于 5×10 -3阀额定容量时，应由结构设计保证，产品可免于测试。 5.6.4 泄露应由下列代码加以规定：
X1一泄露等级,如表2所示分别为I~Ⅳ; X2一试验介质,G:空气或氮气,L:水 X3一试验程序,1或2(见68.2条) 表2 泄露等级 试验介质 试验程序 最大阀座泄露量 由用户与制造厂商定 Ⅱ L或G 5×103×阀额定容量,1/h L或G 103×阀额定容量,1/h 1或 ⅣV 104×阀额定容量,1/h G L 1或2 ⅣV-S1 5×103×阀额定容量,1/h G 2×10×△P×D,1/h V L 18×10×△P×D,1/h 3×10×△P×(表3规定的泄露量) 注:(1)△P为阀前后压差,以Kpa为单位 (2)D为阀座直径,以mm为单位 (3)对于可压缩流体体积流量,是在对角线绝对压力为101.325Kpa和绝对温度为273K 的标准状态下测定值。 表3 泄露量 阀座直径mm mL/min 汽泡数/min 0.15 0.30 0.45 0.60 0.90 6 0.170 350 21.6 注:每分钟汽泡数是用外径6mm、壁厚mm的管子垂直浸入水下5~10mm深度条件下测得。 管端表面应光滑,无倒角和毛刺。 ②如果阀座直径与列表之一相差2mm以上,则泄露系数可假设泄露量与阀座直径的平 方成正比的情况下,通过内推法取得 565在计算确定泄漏量的允许值时,阀的额定容量应按表4所列公式计算
X1 X2 X3 X1—泄露等级，如表 2 所示分别为Ⅰ~Ⅳ； X2—试验介质，G：空气或氮气，L: 水； X3—试验程序，1 或 2（见 6.8.2 条） 表 2 泄露等级 试验介质 试验程序 最大阀座泄露量 Ⅰ 由用户与制造厂商定 Ⅱ L 或 G 1 5×10 -3×阀额定容量，l/h Ⅲ L 或 G 1 10 -3×阀额定容量，l/h Ⅳ L 1 或 2 10 -4×阀额定容量，l/h G 1 Ⅳ-S1 L 1 或 2 5×10 -3×阀额定容量，l/h G 1 Ⅳ-S2 G 1 2×10 -6×ΔP×D,l/h Ⅴ L 2 1.8×10 -7×ΔP×D,l/h Ⅵ G 1 3×10 -3×ΔP×(表 3 规定的泄露量) 注：（1）ΔP 为阀前后压差，以 Kpa 为单位。 （2）D 为阀座直径，以 mm 为单位。 （3）对于可压缩流体体积流量，是在对角线绝对压力为 101.325Kpa 和绝对温度为 273K 的标准状态下测定值。 表 3 阀座直径 mm 泄 露 量 mL/min 汽泡数/ min 25 40 50 65 80 100 150 200 250 300 350 400 0.15 0.30 0.45 0.60 0.90 0.170 4.00 6.75 11.1 6.0 21.6 28.4 1 2 3 4 6 11 27 45— — — — 注：每分钟汽泡数是用外径 6mm、壁厚 mm 的管子垂直浸入水下 5~10mm 深度条件下测得。 管端表面应光滑，无倒角和毛刺。 ②如果阀座直径与列表之一相差 2mm 以上，则泄露系数可假设泄露量与阀座直径的平 方成正比的情况下，通过内推法取得。 5.6.5 在计算确定泄漏量的允许值时，阀的额定容量应按表 4 所列公式计算。 表 4
条件 介质 T PI P2 △P 液 体Q=01Kv Vp/p 体Q=473K VG(273+1) Q=29PKv/V(273+1) 表中:Q1——液体流量,Mh Q.—标准状态下的体流量,Mh; Kv额定流量系数 Pm=P1+P2- Kpa P1阀前绝对压力,Kpa; P2阀后绝对压力,Kpa △P阀前后压差,Kpa t—一试验介质温度,取20℃; G一一气体比重,空气=1; ρ/po——相对密度(规定温度范围内的水p/p 57耐压强度 控制阀应以1.5倍公称工作压力的试验压力进行不少于3min的耐压强度试验,试验期 间不应有可见的渗漏。 58绝缘电阻 电动执行机构各端子间的绝缘电阻应不低地下列规定值: a.输入端子与外壳间20MΩ b.输入端子与电源端子间50MΩ; c.电源端子与外壳间50MΩ; 59绝缘强度 电动执行机构各线路端子间应能承受频率50HZ和电压符合下列规定值的正弦交流的 绝缘度试验;历时lmin,应无击穿和飞弧现象。 a.输入端子与外壳间500V b.输入端子与电源端子间500V c.电源端子与外壳间,1500V(电源电压为交流220V时)或2000V(电源电压为流 380V时)。 510额定流量系数 a.控制阀额定流量系数的数值由制造厂规定; b.控制阀额定流量系数的实测值与规定值的偏差应不超过±10%。当额定流量系数Kv ≤5时,应不超过±20% 5.1固有流量特性 制造厂应以图或表的形式规定K>1的种规格、形式和节流组件结构的调节型控制阀的
条件 介质 1 1 2 p p 2 1 2 p p 液 体 1 0 0.1 p p P Q Kv 气 体 4.73 (273 ) m g P P Q Kv G t 1 2.9 (273 ) Qg PKv G t 表中：Q1——液体流量，M3 /h; Qя——— 标准状态下的体流量，M3 /h; KV ———额定流量系数； Pm= P1+P2 2 P1——— 阀前绝对压力，Kpa; P2——— 阀后绝对压力，Kpa; △P— 阀前后压差，Kpa； t ——试验介质温度，取 20℃； G ——气体比重，空气=1； ρ/ρ0 —— 相对密度（规定温度范围内的水ρ/ρ0=1）。 5.7 耐压强度 控制阀应以 1.5 倍公称工作压力的试验压力进行不少于 3min 的耐压强度试验，试验期 间不应有可见的渗漏。 5.8 绝缘电阻 电动执行机构各端子间的绝缘电阻应不低地下列规定值： a. 输入端子与外壳间 20MΩ; b. 输入端子与电源端子间 50 MΩ； c. 电源端子与外壳间 50 MΩ； 5.9 绝缘强度 电动执行机构各线路端子间应能承受频率 50HZ 和电压符合下列规定值的正弦交流的 绝缘度试验；历时 1min，应无击穿和飞弧现象。 a. 输入端子与外壳间 500V； b. 输入端子与电源端子间 500V； c. 电源端子与外壳间，1500V（电源电压为交流 220V 时）或 2000V（电源电压为流 380V 时）。 5.10 额定流量系数 a. 控制阀额定流量系数的数值由制造厂规定； b. 控制阀额定流量系数的实测值与规定值的偏差应不超过±10%。当额定流量系数 KV ≤5 时，应不超过±20%。 5.11 固有流量特性 制造厂应以图或表的形式规定 KV>1 的种规格、形式和节流组件结构的调节型控制阀的 Kpa
固有流量特性。在列表表示时,应该说明下列相对行程的特定流量系数Kv。相对行程h=0.05, 0.1,02,随后以0.1递增,直至10,制造厂也可以提出除上述行程外的流量系数 5.1.1直线流量特性的斜率偏差 在相对行程h=0.1~0.9之间,任意两相邻流量系数测量值的差值与实测额定流量系数的 比值应符合表5的规定 表5 相对行程 h=0.10.8 h>0.8 Kyn-Kyn-I Kwmax 7%~13% 3%15% 表中K为第n点的流量系数,Kvm1为n-1点的流量系数,h为相对行程:Km为额定 行程时的实测流量系数。 5.112等百分比流量特性的斜率偏差 在相对行程h=01~0.9之间,任意两相邻流量系数测量值的对数(Lg)差值应符合表6 的规定。 表6 LaKin× lakin-1 h=02-08 h<02 h>0.8 可调比R 斜率偏差为 斜率偏差为 斜率偏差为 ±30% +80% 0.13~007 0.18~0.07 0.13~0.02 0.18~0.10 0.25~0.10 0.180.03 0.19~0.10 0.26~0.10 0.190.03 0.22~0.12 0.30~0.12 0.22~0.03 0.260 0.36~0.14 0.260.04 5113其他流量特性的偏差 各类控制阀的固有流量特性为非直线或等百分比特性时,其流量特性可按下列斜率偏差 或流量系数偏差规定其允许偏差 a.斜率偏差 在相对行程h=01~09之间实测的相邻两点的流量特性的斜率的允许偏差为对应的固有 流量特性斜率的0.5~2倍。 b.流量系数偏差 在相对行程h=01~0.9之间,各相对行程h的实测流量系数与制造厂在流量特性中规定 值的偏差不应超过±10%(1/)02%6 注:Φ为相对流量系数 5.12机械振动影响 控制阀应进行振动频率为10-55Hz,幅值为0.15mm和振动频率为55~150Hz,加速度为 2omS2的正弦扫频振动试验,并在谐振频率上进行30min的耐振试验。试验后,性能仍应 符合5.1,52,5.5条规定要求 5.13长期运行稳定性 控制阀按规定条件经18h运行后,性能仍应符合5.1,5,2,5.5条规定要求。 5.14外观 控制阀的外表应余漆或其他涂料。不锈钢和铜的阀可不涂漆,阀体上的箭头及文字涂红
固有流量特性。在列表表示时，应该说明下列相对行程的特定流量系数 KV。相对行程 h=0.05， 0.1，0.2，随后以 0.1 递增，直至 1.0，制造厂也可以提出除上述行程外的流量系数。 5.11.1 直线流量特性的斜率偏差 在相对行程 h=0.1~0.9 之间，任意两相邻流量系数测量值的差值与实测额定流量系数的 比值应符合表 5 的规定。 表 5 相对行程 h=0.1~0.8 h>0.8 Kvn-Kvn-1 Kvmax 7%~13% 3%~15% 表中 Kvn为第 n 点的流量系数，Kvn-1为 n-1 点的流量系数，h 为相对行程；Kvmax为额定 行程时的实测流量系数。 5.11.2 等百分比流量特性的斜率偏差 在相对行程 h=0.1~0.9 之间，任意两相邻流量系数测量值的对数（Lg）差值应符合表 6 的规定。 表 6 可调比 R LgKvn×lgKvn-1 h=0.2~0.8 h<0.2 h>0.8 斜率偏差为 ±30% 斜率偏差为 +80% -30% 斜率偏差为 +80% -30% 10 25 30 50 100 0.13~0.07 0.18~0.10 0.19~0.10 0.22~0.12 0.26~0.14 0.18~0.07 0.25~0.10 0.26~0.10 0.30~0.12 0.36~0.14 0.13~0.02 0.18~0.03 0.19~0.03 0.22~0.03 0.26~0.04 5.11.3 其他流量特性的偏差 各类控制阀的固有流量特性为非直线或等百分比特性时，其流量特性可按下列斜率偏差 或流量系数偏差规定其允许偏差。 a.斜率偏差 在相对行程 h=0.1~0.9 之间实测的相邻两点的流量特性的斜率的允许偏差为对应的固有 流量特性斜率的 0.5~2 倍。 b.流量系数偏差 在相对行程 h=0.1~0.9 之间，各相对行程 h 的实测流量系数与制造厂在流量特性中规定 值的偏差不应超过±10%（1/Ф）0.2%。 注：Ф为相对流量系数 5.12 机械振动影响 控制阀应进行振动频率为 10-55HZ，幅值为 0.15mm 和振动频率为 55~150HZ，加速度为 20m/S 2 的正弦扫频振动试验，并在谐振频率上进行 30min 的耐振试验。试验后，性能仍应 符合 5.1，5.2，5.5 条规定要求。 5.13 长期运行稳定性 控制阀按规定条件经 18h 运行后，性能仍应符合 5.1，5.2，5.5 条规定要求。 5.14 外观 控制阀的外表应余漆或其他涂料。不锈钢和铜的阀可不涂漆，阀体上的箭头及文字涂红