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調節閥是工業(yè)過(guò)程控制系統中的終端執行元件，工業(yè)過(guò)程連續生產(chǎn)自動(dòng)控制系統中一般均需要用調節閥來(lái)控制過(guò)程生產(chǎn)中的各種工藝參數，來(lái)達到對流體的壓力、溫度、流量和液位等參數的調節，通常被人們稱(chēng)之為工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化生產(chǎn)中的"手和腳"。它的應用質(zhì)量直接反應在系統的調節品質(zhì)上。作為過(guò)程控制中的終端執行元件，人們對它的重要性較過(guò)去有了更深刻地認識。調節閥應用的好壞，除產(chǎn)品質(zhì)量和用戶(hù)是否正確安裝、使用與維護外，正確地計算選型十分重要。由于計算選型的失誤，造成系統運行不穩定，有的甚至無(wú)法投用的例子很多。所以，用戶(hù)及系統設計人員要充分認識到調節閥在現場(chǎng)的重要性，必須對調節閥的選型引起足夠的重視。
調節閥選型的一般原則是：在滿(mǎn)足使用功能的前提下，所選的調節閥應結構簡(jiǎn)單、性能可靠、價(jià)格低廉、壽命長(cháng)、維護方便等。下面著(zhù)重介紹調節閥閥型的選擇和附件的選擇。
調節閥的分類(lèi)方法很多，目前國內和上通常采用的一種分類(lèi)方法是按結構、原理和作用劃分，總共為9大類(lèi)，即直通單座調節閥、直通雙座調節閥、套筒調節閥、角形調節閥、三通調節閥、隔膜閥、蝶閥、球閥和偏心旋轉閥，這九類(lèi)產(chǎn)品是基本、普通的產(chǎn)品，通常也稱(chēng)為標準型產(chǎn)品，其它在此基礎上結合實(shí)際應用改進(jìn)而來(lái)的，稱(chēng)為特殊型產(chǎn)品。
直通單座調節閥只有一個(gè)閥芯和一個(gè)閥座，容易實(shí)現嚴格的密封，可采用金屬與金屬的硬密封，或金屬與聚四氟乙烯或其它復合材料的軟密封，標準泄漏量為0.01%C（C是額定流量系數），允許壓差小，流通能力小，比如DN100單座調節閥的允許壓差僅120kPa，流通能力僅為100。流路復雜，結構簡(jiǎn)單，適用于泄漏要求嚴格、工作壓差較小的干凈介質(zhì)的場(chǎng)合，但小規格的調節閥（DN1/2、3/4、20）亦可用于壓差較大的場(chǎng)合，是應用為廣泛的調節閥之一，當進(jìn)一步設計后，可作為切斷閥使用。閥芯形狀決定了流量特性，受沖刷后失去原有特性，更換閥芯可改變流量特性。但流體介質(zhì)對閥芯的推力大，即不平衡力大，需配推力較大的執行機構，因此，在高壓差、大口徑的應用場(chǎng)合，不宜采用這類(lèi)調節閥。選用此閥應特別注意壓差校核，防止被頂開(kāi)。
直通雙座調節閥有兩個(gè)閥芯和兩個(gè)閥座，由于上閥芯所受向上推力和下閥芯所受向下推力基本平衡，因此，整個(gè)閥芯所受不平衡力小，允許壓差大，比如DN100雙座調節閥允許壓差280kPa，流通能力大，與相同口徑的其它調節閥相比，雙座調節閥可流過(guò)更多流體，同口徑雙座調節閥流通能力比單座調節閥流通能力約大20%～50%。例如，DN100雙座調節閥的流通能力達160。因此，為獲得相同的流通能力，雙座調節閥可選用較小推力的執行機構。雙座調節閥采用頂底雙導向，因此，正體閥和反體閥的改裝方便，即只需將閥芯和閥座反過(guò)來(lái)安裝就能將正體閥改為反體閥，或者將反體閥改為正體閥，而不需要改選執行機構的正作用或反作用類(lèi)型。雙座調節閥的上、下閥芯不能同時(shí)保證關(guān)閉，泄漏量較大，標準泄漏量為0.1%C（C是額定流量系數）；流路復雜，不適用于高壓差的應用場(chǎng)合，因為在該種應用場(chǎng)合，閥受到高壓流體的沖刷較為嚴重，并且容易形成閃蒸和空化，加重對閥體的沖刷，同樣它也不適用于含纖維介質(zhì)和高黏度流體的控制。
套筒調節閥又稱(chēng)籠式閥，它的閥內件采用閥芯和閥籠（套筒），套筒可以是直通單座調節閥，也可以是雙座調節閥或角形調節閥等：有單密封、雙密封兩種結構，前者相當于單座調節閥，適應于單座調節閥場(chǎng)合；后者相當于雙座調節閥，適應于雙座調節閥場(chǎng)合。除此之外，它還具有穩定性好、裝卸方便、維護方便、有降低噪音和降低空化影響的特點(diǎn)，但價(jià)格比單、雙座調節閥貴50%～200%，還需要專(zhuān)門(mén)的纏繞密封墊，它的應用也比較廣泛，僅次于單、雙座調節閥，但對于不干凈介質(zhì)和易結晶、結巴、結垢介質(zhì)不應選用此閥。
角形調節閥是具有特殊閥體結構的單座調節閥，適用于特定的配管和流體場(chǎng)合，它是將直通的閥體改變?yōu)榻切危ㄏ喈斢谝粋€(gè)彎頭）閥體，其節流、受力形式*等同于單座調節閥。保留了單座調節閥泄漏小、許用壓差小的特點(diǎn)。除此之外，由于其流路簡(jiǎn)單具有"自潔"性能，可適用于不干凈介質(zhì)，還可進(jìn)一步改進(jìn)為防堵角閥，適用于含有懸浮顆粒介質(zhì)的工況場(chǎng)合，尤其在安裝空間受限制的場(chǎng)合特別適用。
三通調節閥利用閥芯自身導向，更換氣開(kāi)、氣關(guān)時(shí)必須更換執行機構，應注意的是它的氣開(kāi)、氣關(guān)的含義與其它調節閥不一樣，它的氣開(kāi)和氣關(guān)必須要明確對哪一路而言，即水平位置還是垂直位置。它有三個(gè)通道，可代替兩個(gè)直通單座調節閥用于分流和合流兩組流及溫差≤150℃的場(chǎng)合，當DN≤80mm時(shí)，合流閥可用于分流場(chǎng)合。
隔膜調節閥由耐腐蝕的隔膜和內襯耐腐蝕材質(zhì)的閥體組成，流路簡(jiǎn)單，適應于不干凈介質(zhì)及弱腐蝕性介質(zhì)的兩位切斷場(chǎng)合。它是早的調節閥之一，由于具有近似快開(kāi)的流量特性，調節品質(zhì)較差，又受隔膜和襯里材質(zhì)的影響，不能用于高溫和高壓等工況，一般工作壓力≤1.6MPa，工作溫度≤150℃，加之隔膜容易損壞、壽命短的缺點(diǎn)，現在使用的場(chǎng)合已不多。
蝶閥相當于一段管道來(lái)做閥體，中央設閥板節流，是用于控制的普通的旋轉調節閥。適用于低壓、中壓或者極少數情況下用于高靜壓、大流量的場(chǎng)合，但壓差有限制。其體積小、重量輕，比同口徑的球形類(lèi)調節閥輕4～10倍，口徑與價(jià)格比小，特別適用于大口徑的場(chǎng)合，且調節閥的口徑越大，此特點(diǎn)越顯著(zhù)。一般當DN>300mm時(shí)，通常都由蝶閥來(lái)完成。
球閥是一種成熟的老產(chǎn)品，有"O"形和"V"形球閥之分，流路簡(jiǎn)單，流阻小，損失小，"自潔"性能。"O"形球閥是一種無(wú)阻力調節閥，同規格相比，額定流量系數大，常用于大流量及不干凈介質(zhì)的場(chǎng)合；"V"形球閥提供近似對數流量特性，且可調比大，"V"形球芯與閥座相對旋動(dòng)時(shí)產(chǎn)生剪切作用，尤其適用于高黏度、懸浮流、紙漿等不干凈、含纖維介質(zhì)的調節和切斷。球閥的價(jià)格比較昂貴。
又稱(chēng)凸輪撓曲閥，它綜合了球閥、蝶閥的長(cháng)處，流路簡(jiǎn)單，"自潔"性能和調節性能好，適用于結晶、結巴及不干凈介質(zhì)的場(chǎng)合；閥體體積小、重量輕，可根據現場(chǎng)安裝的位置不更換任何零件而靈活組裝；額定流量系數大，比同口徑的單座、雙座調節閥大10%～30%，可調比大，可達100：1；閥座密封可靠，由于閥芯支撐臂的擾性作用以及閥芯球面偏心旋轉運動(dòng)減少了所要求的操作力矩，補償了一些不對稱(chēng)性，在流開(kāi)、流閉和高壓差下都能穩定運行；比例調節時(shí)，需配定位器，可通過(guò)改變定位器中凸板位置，方便地得到直線(xiàn)或等百分比流量特性。
為特殊應用，在上述調節閥的基礎上，如果上閥蓋加長(cháng)、添加散熱片可用于低溫和高溫場(chǎng)合；采用多個(gè)彈簧的執行機構可減小整個(gè)調節閥的體積和重量；為降低噪聲采用一系列降噪措施設計可組成低噪聲調節閥。此外，還有為便于維護和清洗采用閥體分離結構的閥體分離調節閥；為連鎖動(dòng)作的快速要求采用的快速切斷調節閥；為小流量控制要求設計的小流量調節閥；為防止泄漏采用的波紋管密封調節閥等。 這些特殊類(lèi)型的調節閥都是為了滿(mǎn)足特殊工藝生產(chǎn)過(guò)程或某一特定使用場(chǎng)合使用的閥，屬于非標準的。它們具有工作條件復雜、使用要求高、生產(chǎn)批量小的特點(diǎn)，這些調節閥通常都是由標準類(lèi)型產(chǎn)品針對使用要求演變、改進(jìn)而來(lái)的。因此，首先應按非特殊性來(lái)確定其基本型式，然后再針對特殊性來(lái)確定相應的變形型式及材料等。
調節閥的附件主要有：閥門(mén)定位器、閥位開(kāi)關(guān)、氣動(dòng)保位閥、氣動(dòng)繼動(dòng)器、電磁閥、空氣過(guò)濾減壓器、手輪機構、閥位傳送器和轉換器等。其中閥門(mén)定位器有電氣閥門(mén)定位器和氣動(dòng)閥門(mén)定位器，主要用于改善調節閥的工作特性，實(shí)現正確定位，提高調節閥位置的線(xiàn)性度，減少調節信號的傳遞滯后，改變調節閥的流量特性，改變調節閥對信號壓力的響應范圍，實(shí)現分程控制和正確定位。它是調節閥主要的附件之一，其好壞會(huì )直接影響到調節閥及調節系統的性能和品質(zhì)。下面著(zhù)重介紹選擇閥門(mén)定位器時(shí)需要考慮的幾種主要因素：
1）閥門(mén)定位器能否實(shí)現"分程"功能，即閥門(mén)定位器只對輸入信號的某個(gè)范圍有響應。若閥門(mén)定位器能實(shí)現該功能，就可根據實(shí)際需要用一個(gè)輸入信號來(lái)控制兩臺或多臺調節閥；
2）零點(diǎn)和量程的調校是否容易，標定是否獨立，穩定性如何；
3）閥門(mén)定位器的精度如何。在理想工作狀態(tài)下，對應某一輸入信號，調節閥的內件（包括調節閥的閥芯、閥桿、閥座等）每次都應準確地定位在所需要的位置，而不管行程的方向或者調節閥的內件承受多大的負載；
4）閥門(mén)定位器的作用速度如何以及頻率特性如何。因為閥門(mén)定位器可以不斷比較輸入信號和閥位，并根據它們之間的偏差調節其本身的輸出。如果閥門(mén)定位器對這種偏差響應速度快，那么單位時(shí)間里介質(zhì)的流動(dòng)量就大，調節系統對設定點(diǎn)和負載變化的響應就愈快，即系統的誤差愈小，控制品質(zhì)也就愈佳。一般來(lái)說(shuō)，頻率特性愈高，即對頻率響應的靈敏度愈高，控制性能就愈好。需要注意的是頻率特性的評估應采取實(shí)驗和理論相結合的方法，而非一味憑借理論，并且在評估時(shí)，實(shí)驗方法必須穩定、科學(xué)，同時(shí)應將閥門(mén)定位器和執行機構合并起來(lái)一塊考慮；
5）閥門(mén)定位器與調節閥組合以后，其定位分辨力變化如何。定位分辨力對調節系統的控制品質(zhì)有非常明顯的作用，因為分辨力越高，調節閥的定位就越接近理想值，因調節閥過(guò)調而造成的波動(dòng)變化就可以得到有效抑制，從而終達到限制被調節量周期性變化的目的。
6）閥門(mén)定位器的大額定供氣壓力是否和執行機構的額定操作壓力相匹配，安裝和連接是否方便，維護量和維護程度如何，等等。
而除閥門(mén)定位器外，其它的幾類(lèi)附件相對來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，在此不需要重復。所有附件都起補充功能和保證調節閥正確運行的作用，在選擇時(shí)要把握的原則是必要的增加，不必要的舍棄，否則只會(huì )提高控制系統的運行成本并降低可靠性。
調節閥的正確選型是應用好調節閥的步，也是關(guān)鍵的一步，選型的好壞直接影響到調節閥的使用效果，進(jìn)而影響系統的調節品質(zhì)。當然選型工作比較復雜，同時(shí)更是一門(mén)學(xué)問(wèn)，需要在實(shí)際運用當中不斷探索和總結。因此，我們有必要在調節閥的選型方面，在熟悉相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識的前提下，掌握一定的方法和技巧，惟有如此，才能真正發(fā)揮其在工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化控制中"手和腳"的作用。
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