Q941F精小调节型电动法兰式球阀应用案例

Q941F精小调节型电动法兰式球阀应用案例

在工业流体控制领域，阀门扮演着至关重要的角色，如同管道系统中的开关与枢纽。其中，球阀因其结构简单、密封可靠而得到广泛应用。随着自动化技术的普及，传统手动操作的球阀逐渐向电动执行方向演进，Q941F电动球阀便是这一趋势下的典型代表。它并非一个孤立的产品，而是机械结构、电动驱动与自动控制技术结合的产物。要理解它的价值，我们可以将其与一些相关技术或产品进行对比，从而更清晰地认识其特点与应用场景。适用于经常操作、两位切断、调节的场合。球阀与执行机构的连接采用直连方式，电动执行机构内置伺服系统，无须另配伺服放大器，输入 4~20mA 信号及 220V AC 电源即可控制运转。具有连线简单，结构紧凑、尺寸小、重量轻、阻力小、动作稳定可靠等优点。执行机构可根据用户要求配置不同型号电子式电动执行机构。

Q941F精小调节型电动法兰式球阀应用案例产品应用



电动调节球阀通常用于密封要求严格的场合，除控制气体、液体、蒸汽介质外，还适宜控制污水和含有纤维性杂质的介质，广泛用于石油、化工、冶金、轻工、造纸、电站、制冷等工业领域。精小型电动执行器是一种用于控制球阀、蝶阀等90°回转阀门的自动化装置，具有体积小、重量轻（仅为同类产品的35%）、防护等级高（IP68）等特点‌。其核心功能是通过电动驱动实现阀门的精确开关或调节，广泛应用于化工、电力、水处理等行业‌。


工作环境及主要技术参数

1、电源:电机为三相交流AC380V, 50Hz; 控制为二相交流AC220V， 50Hz。可选电源: AC220~ 660V，50、 60Hz (订货时需说明)。
2、环境温度: -20C*+609 可选温度- -40° C~+70° C。
3、相对湿度:不大于95% ( 25° C时)。
4、工作环境:普通型用于无易燃、易爆和强腐蚀介质的场所:隔爆型(ExdIIBT4)使用环境为IIA、IIB级T1-T4组的爆炸性气体混合物。
5、防护等级: IP65/67 (特殊订货IP68)。
6、电机为工作制:额定运行时间10分钟: F级绝缘。
7.防腐涂装:高溫烤漆。
精小型电动头是电动执行机构的动力来源。电动机采用低惯量、高转矩的单相或三相特种伺服服电动机。它不仅允许频繁启动，还具有良好的伺服特性。在电动机定子绕组内部装有电动机过热保护开关。开关与控制电路相接，一旦电动机异常过热(正常工作时电动机有- -定温升，但不会超过允许工作温度)，断开电同控制电路从而保护电动机。



二、Q941F精小调节型电动法兰式球阀应用案例核心特点

‌结构设计‌

采用铝合金压铸外壳，紧凑轻便，适合狭窄空间安装‌。

智能型产品集成数字设定模块，支持电位计反馈和过载保护‌。

‌性能参数‌

‌输出扭矩‌：覆盖15Nm至2000Nm（如ADOK-05B型号为15Nm，威盾VTON ODL系列达2000Nm）‌。

‌控制方式‌：支持AC220V/380V电源，4-20mA信号输入或0-10V电压控制‌。

‌防护等级‌：IP68，适应-30℃~70℃环境‌。

‌功能类型‌

‌开关型‌：基础功能，配备机械限位装置‌。

‌调节型‌：支持流量比例控制，回差精度≤1%‌。

‌智能型‌：内置AD/DA转换器，可接入DCS/PLC系统‌。

Q941F精小调节型电动法兰式球阀应用案例产品特点

（1）流体阻力小、球阀是所有阀类中流体阻力最小的一种，即使是缩径球阀，其流体阻力也相当小。
（2）止推轴承减小阀杆摩擦力矩，可使阀杆长期操作平衡灵活。
（3）阀座密封性能好，采用聚四氟乙烯等材料制成的密封圈，结构易于密封，而且球阀的阀封能力随着介质压力的增设而增大。
（4）阀杆密封可靠，由于阀杆只作旋转运动而不做升降运动，阀杆的填料密封不易破坏，且密封能力随着介质的压力增设而增大。
（5）由于聚四氟乙烯等材料具有良好的自润滑性，与球体的摩擦损失小，帮球阀的使用寿命长。
（6）下装式阀杆和阀杆头部凸阶防止阀杆喷出，如火灾造成阀杆密封破坏，凸阶与阀体间还可形成金属接触，确保阀杆密封。

Q941F精小调节型电动法兰式球阀应用案例



一、核心结构：与手动球阀及部分其他阀门的对比

从阀门本体来看，Q941F电动球阀的核心阀体部分继承了法兰连接球阀的基本特征。“Q"代表球阀，“9"表示电动驱动，“4"意指法兰连接方式，“1"代表浮动直通式结构，“F"则标示密封面材料为聚四氟乙烯。这种结构与手动球阀的阀体部分在原理上是相通的，核心部件都是一个中间带通道的球体，通过球体旋转90度来实现流路的开启与关闭。

1.与手动球阀的对比：最直观的区别在于驱动方式。手动球阀需要操作人员通过手柄或齿轮箱进行现场操作，费时费力，尤其在大型管道或安装位置不便接近的场合，操作效率低下。而Q941F电动球阀通过集成电动执行器，将手动旋转的动作转化为电机的旋转输出，实现了远程控制或自动控制。这不仅仅是省力，更是为系统自动化集成提供了基础。在需要频繁启闭或紧急切断的工况下，电动驱动的速度与可靠性优势更为明显。

2.与闸阀、截止阀的对比：相较于闸阀和截止阀，球阀的流道通常呈直通式，全开时阀芯（球体）通道与管道口径基本一致，因此流体阻力小，流阻系数低，有利于减少系统压力损失，节约泵送能耗。其启闭动作是快速的90度旋转，比闸阀的升降或截止阀的螺旋升降更为迅速。电动驱动的加入，则进一步放大了其在快速响应和自动化控制方面的优势。当然，在需要精细调节流量的场合，传统截止阀或调节阀可能更具优势，而标准型Q941F电动球阀更侧重于开关两位控制，部分配备调节型执行器的型号也可实现一定程度的流量调节。

二、驱动与控制：与气动、液动执行方式的对比

阀门自动化执行的方式主要有电动、气动和液动。Q941F采用的是电动执行方式，这与其他两种方式形成了鲜明对比。

1.与气动执行器的对比：气动执行器需要依赖洁净、干燥的压缩空气作为动力源，因此多元化配备空压机、气管路、过滤减压单元等一套气源系统，初始投资和维护相对复杂，在缺乏气源或气源质量不稳定的场合应用受限。电动执行器则以电力为直接能源，接线即可使用，能源获取更为方便，尤其适合分散或远程的站点。在控制精度和响应速度方面，现代电动执行器通过内置伺服控制与反馈信号，能够实现更精确的位置控制。然而，在需要防爆等级（如某些易燃易爆气体环境）且本安要求严格的场合，传统气动执行器因其本质安全性可能仍是，不过防爆型电动执行器也已广泛应用。

2.与液动执行器的对比：液动执行器通常能输出巨大的推力或扭矩，适用于超大口径、高压力差的阀门驱动。但其系统更为复杂，涉及液压站、油路、密封防漏等问题，维护专业性要求高，且存在油液泄漏污染环境的风险。Q941F电动球阀所配的电动执行器，其输出扭矩范围覆盖了从中低压常规口径到较大口径的阀门需求，系统简洁，维护相对简便，在大多数通用工业领域，其综合便利性更突出。

三、性能特点与应用考量

通过上述对比，Q941F电动球阀的特点可以归纳为以下几个方面：

1.操作方式的自动化与远程化：这是其最核心的优势。它可以轻松接入分布式控制系统、可编程逻辑控制器或简单的启停电路，实现控制室一键操作、程序自动序列控制或与传感器联锁。例如，与液位传感器联动实现储罐自动灌装与排放，或与温度传感器联动用于系统保护。这极大地提升了生产流程的自动化水平和管理的集中度。

2.启闭迅速与密封可靠：90度直角回转实现快速启闭，减少了阀门操作时间。聚四氟乙烯等软密封材料的使用，确保了良好的密封性能，尤其适用于水、蒸汽、油品及一般腐蚀性介质。其密封性能在频繁启闭后仍能保持较长时间，维护周期相对较长。

3.流阻小与适用介质广泛：全开时流道阻力小，节能效果好。阀体材质和密封材料的选择多样性，使其能够适应水、气、油品、腐蚀性化学介质等多种流体，通用性较强。

4.安装与维护的相对简便：相对于需要配套动力源系统的气动、液动阀门，电动阀门只需供电和控制线路，安装准备工作更简单。模块化的电动执行器设计也便于故障诊断和部件更换。当然，其应用也存在一些需要注意的方面。例如，在连续调节流量要求的工艺点，可能需要专门设计的调节阀而非开关阀。在户外或潮湿环境，需要关注执行器的防护等级。在易爆环境，则多元化选用相应防爆等级的产品。电动执行器的运行依赖于电力供应，在无电或要求断电安全位置的场合，需要额外考虑备用电源或手动切换机构。




Q941F精小调节型电动法兰式球阀应用案例主要技术参数

公称通径DN(mm)	15	20	25	32	40	50	65	80	100	125	150	200
额定流量系数KV	21	38	72	112	170	273	384	512	940	1452	2222	3589
公称压力(MPa)	PN1.6、2.5、4.0、6.4 MPa；ANSI 150、300LB
允许压差(MPa)	≤公称压力
阀体形式	两段式铸造球阀
连接形式	法兰式、焊接式、螺纹式
阀芯形式	"O"型球形阀芯
密封填料	V型聚四氟乙烯填料、柔性石墨填料等
流量特性	近似快开型
动作范围	0～90°
泄露量Q	按GB/T4213-92，小于额定KV0.01%
基本误差	±1%
回差	±1%
死区	≤1%(可调)
可调范围	250：1								350：1
配置执行机构	可配PSQ、HQ、UNIC、361RS、JO等系列角行程电动执行机构
控制方式	开关到位灯(开关两位控制)、无源触点信号、1/5K电位计、智能调节(4～20mA模拟量信号控制)

执行器技术参数


执行器类别	引进型系列执行器参数	引进型系列执行器参数	引进型系列执行器参数
电源电压	标准：220V AC单相 可选：110V AC 单相、380/440V AC 三相、24V/110V/220V AC
输出力矩	50N·M～2000N·M	50N·M～1500N·M	50N·M～3000N·M
动作范围	0～90° 0～360°	0～90°	0～90°、0°～270°可选
控制方式	开关到位灯(开关两位控制)、无源触点信号、1/5K电位计、智能调节(4～20mA模拟量信号控制)
动作时间	15秒/30秒/60秒	10秒/15秒/30秒	18S～112S
保护装置	过热保护	过载保护	内置过热保护、过载保护
环境温度	-30°～60°	-30°～60°	-20℃～+70℃
手动操作	同附带手柄操作	同附带手柄操作	机械离合机构，配手轮操作
机械限位	电气、机械二重限位	电气、机械二重限位	2个外部调整螺栓
防护等级	IP65	IP55	IP65、IP67、可定制IP68
防爆等级	无防爆	ExdⅡ BT4	ExdⅡ BT4,ExdⅡ CT6
位置测量	可选装开关或电位计	比例控制单元	电位计、比例控制单元
驱动电机	8W/E	AC可逆电机	鼠笼式异步电机
进线接口	PE1/2〞进线线锁	2-PF 1/2〞进线线锁	2个 PF 3/4"
壳体材料	铝合金	钢，铝合金	钢，铝合金，铝青铜，聚碳酸脂
外涂层	干粉，环氧聚酯，具有防腐功能
采用独特的电制动线路，因而定位精度高，执行机构灵敏，启动停止迅速,运行平稳。同时具有抗干扰、抗浪涌电压、防击穿能力强的特点
适用于动作频繁的调节回路，当接通持续率为25%时，每小时动作次数可达630-1200次

主要零件材料

零件名称	材料
阀体、阀盖	WCB	304(CF8)	316(CF8M)	316L(CF3M)
球体	2Cr13+氮化处理	304	316	316L
阀杆	2Cr13	304	316	316L
阀座密封圈	PTFE、碳素纤维＋PTFE、对位聚苯
填料	V型PTFE、柔性石墨

主要性能规范

公称通径DN(mm)		DN15-300
公称压力	PN(MPa)	1.0	1.6	2.5	4.0	6.4
试验压力	强度试验	1.5	2.4	3.75	6.0	9.60
	密封试验	1.1	1.76	2.75	4.4	7.04
	低压气密试验	0.5～0.7
适用介质	水、油、蒸气、硝酸类(温度≤200℃)、醋酸类(温度≤200℃)

外形结构






Q941F精小调节型电动法兰式球阀应用案例主要外形尺寸

公称通径 DN(mm)		15	20	25	32	40	50	65	80	100	125	150	200	250	300
L		130	140	150	165	180	200	220	250	280	320	360	400	630	750
H、A		由于阀门密封选择及温度选择不同，执行器尺寸需根据实际配置，该尺寸可咨询凯利科公司技术部。
A1	防爆型	137	137	137	137	137	137	137	137	137	137	137	137	137	137
	标准型	40	40	40	40	40	40	40	40	40	40	40	40	40	40
PN1.6MPa法兰连接尺寸
D		95	105	115	140	150	165	185	200	220	250	285	340	405	460
D1		65	75	85	100	110	125	145	160	180	210	240	295	355	410
D2		46	56	65	76	84	99	118	132	156	184	211	266	319	370
b		14	16	16	18	18	20	22	24	24	26	28	24	26	28
f		2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2
n-φd		4-14	4-14	4-14	4-18	4-18	4-18	4-18	8-18	8-18	8-18	8-22	12-22	12-26	12-26
PN2.5MPa法兰连接尺寸
D		95	105	115	140	150	165	185	200	235	270	300	360	425	485
D1		65	75	85	100	110	125	145	160	190	220	250	310	370	430
D2		46	56	65	76	84	99	118	132	156	184	211	274	330	389
b		14	16	16	18	18	20	22	24	24	26	28	34	38	42
f		2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2
n-φd		4-14	4-14	4-14	4-18	4-18	4-18	8-18	8-18	8-22	8-26	8-26	12-26	12-30	16-30

本公司球阀压力标准范围：PN1.6、2.5、4.0、6.4、10.0MPa，超过4.0MPa以上法兰尺寸请咨询本公司技术部。
以上法兰尺寸是根据国标（GB/T9113-2000的标准）设计，也可根据客户要求定制其他标准。



四、Q941F精小调节型电动法兰式球阀应用案例选型与使用的常见考量点

在选择和使用Q941F电动球阀时，通常会基于工况进行一系列参数匹配，这本身也体现了其技术特性：

1.阀体与内件材质：根据介质的腐蚀性、温度、压力，选择合适的阀体材质与密封副材料。例如，普通水介质可选铸铁、碳钢，腐蚀性介质需选用不锈钢甚至更高级别的合金。

2.口径与压力等级：依据管道尺寸和系统工作压力确定，确保阀门通径与管道匹配，且公称压力能满足系统创新压力要求。

3.电动执行器关键参数：包括输出扭矩、动作时间、电源电压、控制信号、防护等级、防爆等级等。输出扭矩多元化足以克服阀门的操作扭矩并留有余量；控制信号常见有开关量信号和模拟量信号，对应开关型和调节型功能。

4.连接方式与结构长度：Q941F标准为法兰连接，需与管道法兰配对。结构长度影响安装尺寸，需符合管道布局要求。

总而言之，Q941F电动球阀是传统球阀技术与电动自动化技术结合的实用化产品。它并非在所有方面都便捷其他类型的阀门或执行方式，但其在实现远程自动控制、操作便捷性、系统集成度以及通用性方面取得了良好的平衡。通过将其与手动操作、气动液动驱动以及其他阀门类型进行对比，我们可以更客观地认识到：它是一种适用于大多数工业流体开关控制场景的、高效且可靠的自动化基础元件。其价值在于将人的操作从现场解放出来，并融入到更广阔的生产自动控制系统中，是现代工业流程自动化中一个的组成部分。




　　Q941F精小调节型电动法兰式球阀应用案例的安装应符合以下标准：

　　1.安装位置：电动球阀安装应便于操作与维护，并且应考虑管路的流向和重力方向。安装位置应避免直射阳光和雨水浸泡。

　　2.管道准备：在安装电动球阀前，必须行管道准备工作，包括清洁管道内部和检查管道壁厚是否符合要求。

　　3.法兰连接：电动球阀可以通过法兰连接安装到管道上，法兰应符合相关的规范和标准，如ANSIB16.5或GB/T9113等。

　　4.水平安装：电动球阀应该水平安装，以确保阀门正常运行和减少泄漏风险。如果必须倾斜安装，则必须按照制造商的指示调整阀门。

　　5.安全阀装置：为了确保操作安全，电动球阀应该配备安全阀装置，以防止过载和压力过高。

　　6.导线接线：在安装电动球阀时，电动阀的导线应正确连接，以确保电动阀能够正常工作。

　　7.管道支架：在安装电动球阀时，应使用足够数量和强度的管道支架，以确保电动阀不会受到过大的力。

　　8.耐用材料：在安装电动球阀时应使用耐腐蚀、耐高温和耐高压的材料，以确保电动阀的长期稳定运行。

　　9.测试：在安装完成后，必须对电动球阀进行测试，以确保其正常运行并检查是否有泄漏。

Q941F精小调节型电动法兰式球阀应用案例



　精小型电动头开关的调试是确保其正常工作和精确控制的关键步骤。以下是一些关于如何调试电动头开关的建议：
　　1、检查外观：在开始调试之前，先检查执行器的外观，确认没有损坏或松动的部件。
　　2、连接电源线：将执行器的电源线连接到适当的电源上，并确保连接正确无误。同时，根据需要连接信号线，以便对执行器进行远程控制或监测。
　　3、设置参数：按照说明书上的要求设置参数，包括行程范围、开关位置等。对于调节型产品，可能需要通过特定的按键组合来进入参数设置状态，并根据实际需求调整全关位置、全开位置以及电位器等参数。
　　4、手动测试：在调试初期，建议使用手动模式对执行器进行测试。通过手轮或手柄驱动阀门到全开或全关位置，观察执行器的响应情况，确保无卡顿或异常声音。


　　5、电气保护调整：对于具有电气保护功能的执行器，需要调整行程开关以确保其在阀门达到全关或全开位置时能够准确动作。这通常涉及松开限位凸轮的固定螺钉，转动凸轮以使行程限位开关动作，并发出“咔嚓"声，然后锁紧固定螺钉。　
　　6、机械限位调整：在电气保护调整完成后，还需要进行机械限位的调整。这通常涉及到松开锁紧螺母，用内六角扳手旋转限位调整螺钉，并使其与机械限位档块相抵。注意，机械限位的位置应略滞后于电气限位，以避免电机堵转。　
　　7、功能测试：在完成上述步骤后，对执行器进行全面的功能测试。这包括发送不同的控制信号以观察执行器的响应速度和精度，以及在有负载的情况下检验其性能和稳定性。　
　　以上信息仅供参考，具体调试方法可能因不同品牌和型号的精小型电动头开关而有所差异。因此，在进行调试前，请务必仔细阅读产品的安装、调试、维护手册，并遵循制造商提供的指导。