過程控制調節(jié)閥的選擇|最新資料

摘要：主要闡述了調節(jié)閥的組成和分類，以及調節(jié)間的類型、執(zhí)行機構、作用方式、流量特性等選擇原則和方法，并對調節(jié)閻選擇的方法、原則進行了分析。

關鍵詞：控制閥；調節(jié)閥；分類；選擇；分析

調節(jié)閥在過程控制中的作用是接受調節(jié)器或計算機的控制信號，改變被調介質的流量，使被調參數(shù)維持在所要求的范圍內，從而達到生產過程的自動化。如果把自動調節(jié)系統(tǒng)與人工調節(jié)過程相比較，檢測單元是人的眼睛，調節(jié)控制單元是人的大腦，那么執(zhí)行單元是人的手和腳，調節(jié)閥就是人的手和腳。要實現(xiàn)對工藝過程某一參數(shù)如溫度、壓力、流量、液位等的調節(jié)控制，都離不開調節(jié)閥。因此正確選擇調節(jié)閥在過程自動化中具有重要意義。

1 調節(jié)閥的組成與分類

調節(jié)閥又稱控制閥，是執(zhí)行器的主要類型，通過接受調節(jié)控制單元輸出的控制信號，借助動力操作去改變流體流量。調節(jié)閥一般由執(zhí)行機構和閥門組成。如果按其所配執(zhí)行機構使用的動力，調節(jié)閥可以分為氣動、電動、液動三種，即以壓縮空氣為動力源的氣動調節(jié)閥，以電為動力源的電動調節(jié)閥，以液體介質(如油等)壓力為動力的電液動調節(jié)閥，另外，按其功能和特性分，還有電磁閥、電子式、智能式、現(xiàn)場總線型調節(jié)閥等。調節(jié)閥的產品類型很
多，結構也多種多樣，而且還在不斷更新和變化。一般來說閥是通用的，既可以與氣動執(zhí)行機構匹配，也可以與電動執(zhí)行機構或其他執(zhí)行機構匹配。

2 調節(jié)閥類型的選擇

2.1 調節(jié)閥的閥體類型選擇閥體的選擇是調節(jié)閥選擇中最重要的環(huán)節(jié)。調節(jié)閥閥體種類很多，常用的有直通單座、直通雙座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋轉、蝶形、套筒式、球形等10種。在選擇閥門之前，要對控制過程的介質、工藝條件和參數(shù)進行細心的分析，收集足夠的數(shù)據(jù)，了解系統(tǒng)對調節(jié)閥的要求，根據(jù)所收集的數(shù)據(jù)來確定所要使用的閥門類型。在具體選擇時，可從以下幾方面考慮：

(1)閥芯形狀結構主要根據(jù)所選擇的流量特性和不平衡力等因素考慮。

(2)耐磨損性當流體介質是含有高濃度磨損性顆粒的懸浮液時，閥芯、閥座接合面每一次關閉都會受到嚴重摩擦。因此閥門的流路要光滑，閥的內部材料要堅硬。

(3)耐腐蝕由于介質具有腐蝕性，在能滿足調節(jié)功能的情況下，盡量選擇結構簡單閥門。

(4)介質的溫度、壓力當介質的溫度、壓力高且變化大時，應選用閥芯和閥座的材料受溫度、壓力變化小的閥門。

(5) 防止閃蒸和空化閃蒸和空化只產生在液體介質。在實際生產過程中，閃蒸和空化不僅影響流量系數(shù)的計算，還會形成振動和噪聲，使閥門的使用壽命變短，因此在選擇閥門時應防止閥門產生閃蒸和空化。

2.2 調節(jié)閥執(zhí)行機構的選擇

2.2.1 輸出力的考慮

執(zhí)行機構不論是何種類型，其輸出力都是用于克服負荷的有效力(主要是指不平衡力和不平衡力矩加上摩擦力、密封力、重力等有關力的作用)。因此，為了使調節(jié)閥正常工作，配用的執(zhí)行機構要能產生足夠的輸出力來克服各種阻力，保證高度密封和閥門的開啟。

對于雙作用的氣動、液動、電動執(zhí)行機構，一般都沒有復位彈簧。作用力的大小與它的運行方向無關，因此，選擇執(zhí)行機構的關鍵在于弄清最大的輸出力和電機的轉動力矩。對于單作用的氣動執(zhí)行機構，輸出力與閥門的開度有關，調節(jié)閥上的出現(xiàn)的力也將影響運動特性，因此要求在整個調節(jié)閥的開度范圍建立力平衡。