發布日期：2022-05-30 點擊率：33
調節閥又稱控制閥，它是工業自動化過程控制系統的終端控制單元。在系統中，調節閥接受儀表輸出的控制信號，驅動動力操作去改變被調介質的流量和壓力。也可以稱之為節流部件，起一個變阻元件的作用，其核心是一個可變位移的閥芯與不移動的閥座之間形成的節流窗口（節流面積），改變位置就可以改變調節閥的阻力特性，從而改變工藝系統的阻力特性，達到調節流量的目的，對生產中某些工藝參數（如流量、壓力、溫度、液位等）進行自動調節，實現過程控制自動化。
調節閥的構成
總體構成：包括執行器、閥體、閥內組件、各種附件所組成。
執行機構：氣動、電動或液體的裝置，它是調節閥的主要驅動單元。
附件構成：定位器、變送器、轉換器、手動操縱器、電磁閥和限位開關等等。
調節閥的分類
按驅動方式分為：氣動調節閥、電動調節閥、液動調節閥、自力式壓力調節閥、自力式溫度調節閥；
按運轉方式分為：直行程、角行程；
按結構分為：單座調節閥、雙座調節閥、套筒調節閥、角式調節閥、三通調節閥、V型調節閥等
調節閥性能指標
流量系數：用統一恒定的閥門壓降下所測得的流量值為流量系數。它是閥門幾何結構和給定行程有關的常數。流量系數是體現調節閥流通能力的重要指標，流量系數通常用Cv、Kv來表示;
Cv—英制單位的流量系數。其定義為：溫度60·F（15.6℃）的水，在llb/in⒉（7kpa）壓降下，沒分鐘流過調節閥的美加侖數。
Kv—國際單位制（SI制）的流量系數?，F已在國際國內廣泛采用。其定義為溫度5—40℃度的水，在100kpa(0.1mpa)壓降下，每小時流過調節閥的立方米數。
C、Cv、Kv之間的關系為：Cv=1.17CKv=1.01C
額定流量系數：額定行程下閥門的流量系數。額定行程是閥門截流元件從全關位置運動至額定全開位置的距離。通常為閥門的開度，并以百分比表示。
相對流量系數：指定行程時流量系數。與額定行程的流量系數之間的比例。
流量特性：當額定行程從0變化到100%時，流經閥門的流量的百分比與額定行程百分比之間的關系，以曲線表示，稱為流量特性。這也是衡量閥門流通特性和能力的重要的指標。
固有流量特性：是在經過閥門的壓力降恒定時，所得出流量與行程之間的流量特性曲線，它只與閥門幾何機構和行程有關.
典型閥門特性曲線分析
有關恒定閥門的壓力降方法所測得的閥門流量特性曲線，典型的有三種：線性、等百分比和快開。
快開特性：一種固有流量特性，在行程百分比很低的位置，即在截流元件行程很小，開度很小的位置，提供很大的流量變化，即可以獲得很大的流量系數。
線性特性：一種固有流量特性，額定行程的等量增加與流量成正比例的增加，即行程的等量增加提供的流量系數也等量增加。可以用一條直線在流量特性圖上表示出來。
等百分比特性：一種固有流量特性，額定行程的等量增加回產生流量等百分比的改變。額定行程的等量增加回產生流量系數的等百分比的改變。
閥門流量特性優缺點的比較
從調節閥特性曲線圖可以看出，快開性在低開度位置能提供的流量改變，該特性的閥通常用于開關切合。直線特性始終在等百分比特性的上方。在同一開度下，直線特性流量大，壓差變化快，故調節速度比等百分比特性快。從流量的相對變化上看，直線特性小開度變化大，大開度變化小，使小開度時調節太快、太強、易產生超調、引起振蕩；大開度時調節作用太慢太弱，不夠及時、靈敏。而等百分比特性正好彌補了這個缺點，它的流量相對變化是一個常數，小開度時流量小，流量的變化也小，調節平穩緩和；大開度時流量大流量變化也大，調節靈敏有效，因而其適應性也比直線特性強。由于等百分比特性大部分流量集中在后面，開度為70%時，相對流量僅36.2%，90%時為71.2%，因此，等百分比閥的容量不易充分利用，故經濟性差。選閥時，有時會出現等百分比特性比選直線特性口徑要大一檔的情況，特殊材料的閥，選用時更應加以考慮。
調節閥選型
1、選型的重要性
調節閥選型應用的好壞，除產品自身質量、用戶是否正確安裝、使用、維護外，正確地計算、選型十分重要。由于計算選型的失誤，將會影響整個系統，甚至無法投用或引起巨大的經濟損失。所以，用戶采購人員、系統設計人員必須對調節閥的選型重視，應由經驗豐富的設計院、研究所、生產廠的調節閥人員計算、選型。
2、執行器的選擇
a根據現場條件選擇執行機械驅動類型：當現場只能提供氣源和控制信號時，選氣動執行機構；當現場只能提供電源和控制信號時，選電動執行機構；如果氣源和電源以及控制信號都沒有時，只能選自力式調節閥。
b電動執行機構的特點：優點是驅動源(電源)方便，控制線路比氣動執行機構簡單，缺點是可靠性、防水防爆防護性能、穩定性、壽命不如氣動執行機構，而且批量使用時成本高，建議優先選用氣動式。
c氣動執行機構的特點：優點是性能穩定、防護性好、批量使用時可以明顯地節約成本、而且重量輕、壽命長，缺點是控制線路相對復雜（需布氣源管路和信號線路），選配附件繁瑣，如果沒有氣源單臺使用成本高。
3、結構類型的選擇
調節閥常用的結構類型有：直行程的單座閥、套筒閥、雙座閥、三通閥（合流、分流）、直角閥，角行程的O球閥、V球閥、蝶閥。
根據現場工藝參數條件及要求，結合下表中調節閥的不同結構的特點來選擇：
結構類型，特點與運用場合
單座閥：閥座泄漏量小，容許壓差小，適用于一般流體，要求密封性好或兼具切斷功能的場合。
雙座閥：不平衡力小，容許壓差較單座閥大，但流路復雜，閥座泄漏量比單座閥和套筒閥都要大。適用于壓差較大，對密封性沒有要求的場合。
套筒閥：穩定性好，容許壓差大，容易更換維修內件。適用于一般流體，壓降損失小，流量大，可調范圍廣，動態穩定性好，噪音小，空化腐蝕性小，它結合了單座和雙座的優點。
角型閥：有單座和套筒兩種結構形式，流路簡單，入口、出口成90度直角，便于自凈和清洗。適用于直角連接的場合以及高粘稠含顆粒等物質的介質。
三通調節閥：直行程的三通調節閥分為合流閥和分流閥兩種，合流是將兩種不同的介質按不同的比例或要求混合成一種介質，分流則是將一種介質按照不同的比例或要求分成兩路流出，這兩種閥常被用于加熱或冷卻系統、熱交換器。
V型球閥：調節性能比O型球閥好，流量系數大，容許壓差大，密封性好、結構緊湊，適用于紙漿、污水、含有纖維質、顆粒等流體。
O型球閥：流量系數大，密封性好，結構緊湊，但流量特性單一，他和蝶閥一樣只是一種近似百分比的流量特性，比它結構的調性能差。它適用于污水、含少量顆粒等流體，調節性能不是特別嚴格的和同時要求切斷場合。
蝶閥：流量系數大，結構緊湊，口徑范圍大，重量輕、成本低，但是流量特性單一，他和O型球閥一樣只是一種近似百分比的流量特性，比它結構的調性能差。它適用于污水、空調系統初調整，調節性能不是特別嚴格的場合。
4、閥體材質和密封材料的選擇
a閥體耐壓等級、使用溫度和耐腐蝕性能等方面應不低于工藝連接管道的要求，并應優先選用制造廠定型產品
b水蒸汽或含水較多的濕氣體和易燃易爆介質，不宜選用鑄鐵閥。
c環境溫度低于－20℃時(尤其是北方)，不宜選用鑄鐵閥。
d對強腐蝕性介質，選用耐蝕合金必須根據介質的種類、濃度、溫度、壓力的不同，選擇合適的耐腐蝕材料。
e對襯里材料(氟橡膠、塑料、PTFE)的選擇時該工作介質的溫度、壓力、濃度都必須滿足該材料的使用范圍，并考慮閥動作時對它物理、機械的破壞(如剪切破壞)。
f典型的特殊介質應選擇典型耐蝕合金材料。
5、流量特性的選擇
a等百分比流量特性。
b線性流量特性，又分為直線性和拋物線性。
c近似等百分比流量特性。
6、作用方式及故障保護選擇
a電動調節閥，作用方式選擇：電開式、電關式，故障保護（需保持電源），信號中斷時：全關、保持、全開。
b氣動調節閥，作用方式選擇：氣開式、氣關式，故障保護（氣源信號中斷時）：全關（氣開式）、全開（氣關式）。
c自力式壓力調節閥，作用方式選擇：控制閥前，起泄壓作用；控制閥后，起減壓穩壓作用。
7、附件的選擇
當控制系統對調節閥提出各式各樣的特殊要求時，必須選配以下各種附件來實現這些要求：
a電氣定位器，接收控制信號用于改善控制閥調節性能的工作特性，實現正確定位。
b回訊器，也叫限位開關，用于閥位開關顯示或閥門運行時行程工作位置遠程反饋。
c空氣過濾減壓器用于凈化氣源、調節氣壓。
d電磁閥，實現控制氣源的切換，保證閥門在電源故障時閥門處于所希望的安全開度位置。
e手輪機構，當控制系統的控制器發生故障時，可以通過手動方式操作閥門。
f閥位變送器，將調節閥的運動位適時以信號形式反饋到遠程控制室或接收設備。
g氣動保位閥，也叫鎖氣閥，當調節閥的氣源發生故障時，保持閥門處于氣源發生故障前的開度位置。
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