過程控制裝置執(zhí)行器

4.3執(zhí)行器(Actuator)4.3.1.概述

4.3.1.1作用：——接受來自調(diào)節(jié)器的控制信號(hào)，通過其本身開度的變化，使流過其的介質(zhì)流量發(fā)生變化，從而達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的?？刂葡到y(tǒng)中重要、必不可少的環(huán)節(jié)執(zhí)行器使用條件惡劣，是調(diào)節(jié)系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)薄弱環(huán)節(jié)原因：執(zhí)行器與介質(zhì)（操作變量）直接接觸。工作環(huán)境特點(diǎn)：(強(qiáng))腐蝕性、(高)粘度、(易)結(jié)晶、高溫、深冷、高壓、高差壓等1本節(jié)

關(guān)鍵點(diǎn)：氣開、氣關(guān)閥（芯）結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)流量系數(shù)Kv可調(diào)比R流量特性閥門定位器執(zhí)行器的計(jì)算2執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)兩個(gè)部分構(gòu)成

執(zhí)行器常用的輔助裝置：閥門定位器——利用負(fù)反饋原理改善執(zhí)行器的性能手操機(jī)構(gòu)——用于人工直接操作執(zhí)行器

4.3.0.0執(zhí)行器的構(gòu)成3(1)按使用的能源形式分類（三種）氣動(dòng)執(zhí)行器氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥電動(dòng)執(zhí)行器液動(dòng)執(zhí)行器ElectricalActuatorPneumaticActuatorHydrodynamicActuator電動(dòng)調(diào)節(jié)閥4.3.0.1執(zhí)行器的分類及特點(diǎn)4氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有以下三種類型：輸出：直線位移l(力大)用于直行程式調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

長行程式輸出角位移θ

角行程式調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

薄膜式活塞式氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥采用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)：輸出：直線位移l

用于直行程式調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

5輸出直線位移l

直行程式調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

輸出角位移θ

角行程式調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

直行程式角行程式電動(dòng)調(diào)節(jié)閥采用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)：電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有以下兩種類型：6直通雙座調(diào)節(jié)閥直通單座調(diào)節(jié)閥籠式（套筒）調(diào)節(jié)閥三通調(diào)節(jié)閥角型調(diào)節(jié)閥高壓調(diào)節(jié)閥隔膜調(diào)節(jié)閥波紋管密封調(diào)節(jié)閥超高壓調(diào)節(jié)閥小流量調(diào)節(jié)閥低噪音調(diào)節(jié)閥直行程式調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

角

行程式調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

同一類型的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，分別采用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)蝶閥凸輪撓曲調(diào)節(jié)閥V型球閥O型球閥(2)按使用的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)分類：7優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作可靠穩(wěn)定、輸出力大、安裝維修方便、價(jià)格便宜和防火防爆氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)作較快、能源獲取方便、特別適于遠(yuǎn)距離的信號(hào)傳送電動(dòng)調(diào)節(jié)閥采用電/氣轉(zhuǎn)換器或電/氣閥門定位器，使傳送信號(hào)為電信號(hào)，現(xiàn)場操作為氣動(dòng)信號(hào)。缺點(diǎn)：響應(yīng)時(shí)間大，信號(hào)不適于遠(yuǎn)傳缺點(diǎn)：輸出力較小、價(jià)格貴一般只適用于防爆要求不高的場合(3)執(zhí)行器的特點(diǎn)8正作用：當(dāng)輸入信號(hào)增大時(shí)，執(zhí)行器的開度增大，即流過執(zhí)行器的流量增大。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥通常稱為氣開閥反作用：當(dāng)輸入信號(hào)增大時(shí)，流過執(zhí)行器的流量減小氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥通常稱為氣關(guān)閥4.3.0.2執(zhí)行器的作用方式執(zhí)行器的作用方式指執(zhí)行器的正反作用，是從安全生產(chǎn)的角度來確定的H如果，介質(zhì)是有強(qiáng)腐蝕性的，在生產(chǎn)過程中不允許溢出，調(diào)節(jié)閥的作用形式？如果后面的環(huán)節(jié)不允許沒有物料，調(diào)節(jié)閥的作用形式？氣開閥氣關(guān)閥9執(zhí)行器正反作用的實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)執(zhí)行器（氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥）：通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的正、反作用組合實(shí)現(xiàn)：調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)具有正反作用選擇時(shí)，采用正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過改變調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的正反作用來實(shí)現(xiàn)氣開、氣關(guān)；調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)只具有正作用時(shí)，采用具有正反作用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正反作用來實(shí)現(xiàn)氣開、氣關(guān)。電動(dòng)執(zhí)行器（電動(dòng)調(diào)節(jié)閥）：改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制器（伺服放大器）的作用方式方便，一般通過改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正反作用來實(shí)現(xiàn)氣開、氣關(guān)。104.3.0.3執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用:根據(jù)輸入控制信號(hào)的大小，產(chǎn)生相應(yīng)的輸出力F或力矩M和位移(直線位移l或角位移θ)輸出力F用于克服調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中流動(dòng)流體對(duì)閥芯產(chǎn)生的作用力或作用力矩，以及摩擦力等其他各種阻力位移(l或θ)用于帶動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)閥芯動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)作用方式：正作用:輸入信號(hào)增加，執(zhí)行機(jī)構(gòu)推桿向下運(yùn)動(dòng)反作用:輸入信號(hào)增加，執(zhí)行機(jī)構(gòu)推桿向上運(yùn)動(dòng)114.3.1.氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)作用：氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)接受（氣動(dòng)調(diào)節(jié)器或閥門定位器輸出的）氣壓信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的輸出力F和直線位移l，以推動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)動(dòng)作。分類：三大類：薄膜式、活塞式、長行程薄膜式：氣壓推動(dòng)薄膜并帶動(dòng)連桿運(yùn)動(dòng),結(jié)構(gòu)簡單,動(dòng)作可靠，維修方便，價(jià)格較低，但輸出行程小；活塞式：氣壓推動(dòng)活塞并帶動(dòng)連桿運(yùn)動(dòng)，輸出推力大，行程長，但價(jià)格較高，只用于特殊需要的場合。長行程：行程長，力矩大，適用于角位移執(zhí)行機(jī)構(gòu)又可分為有彈簧和無彈簧兩種，有彈簧比無彈簧輸出推力較小，價(jià)格低。121-上膜蓋；2-波紋膜片3-下膜蓋；4-支架5-推桿；6-壓縮彈簧7-彈簧座；8-調(diào)節(jié)件9-連接閥桿螺母10-行程標(biāo)尺

4.3.1.1氣動(dòng)薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)

（1）氣動(dòng)薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)有正作用(信號(hào)壓力增加時(shí)推桿向下動(dòng)作，ZMA)和反作用(信號(hào)壓力增加時(shí)推桿向上動(dòng)作，ZMB)兩種型式。輸入信號(hào)氣體壓力：0.02~0.1MPa輸出連桿位移—行程，規(guī)格有：10，16，25，40，60，100mm131-上膜蓋；2-波紋膜片3-下膜蓋；4-支架5-推桿；6-壓縮彈簧7-彈簧座；8-調(diào)節(jié)件9-連接閥桿螺母10-行程標(biāo)尺（1）氣動(dòng)薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)1－薄膜2－平衡彈簧3－閥桿4－閥芯5－閥體6－閥座PO氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)123456141-上膜蓋；2-波紋膜片3-下膜蓋；4-支架5-推桿；6-壓縮彈簧7-彈簧座；8-調(diào)節(jié)件9-連接閥桿螺母10-行程標(biāo)尺

工作原理信號(hào)壓力通入由上膜蓋1和膜片2組成的氣室→在膜片上產(chǎn)生向下推力→推桿5向下移動(dòng)壓縮彈簧6→當(dāng)彈簧的反作用力與信號(hào)壓力在膜片上產(chǎn)生的推力相平衡時(shí)，推桿穩(wěn)定在一個(gè)對(duì)應(yīng)的位置。推桿的位移l即為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出，也稱行程。15氣壓信號(hào)PO氣動(dòng)薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)和工作原理氣壓信號(hào)PO16在平衡狀態(tài)時(shí)，氣動(dòng)薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的力平衡方程式為：a)靜態(tài)特性輸入輸出特性見右圖。存在非線性偏差和正反行程偏差。非線性偏差小于±5％，回差小于3～5％。可采用閥門定位器減小偏差。（2）氣動(dòng)薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的特性式中：L—推桿位移；Ae—膜片有效面積；

P1—輸入壓力；Cs—彈簧剛度?？梢?，靜態(tài)時(shí)，l與P1成比例關(guān)系。即：17b)動(dòng)態(tài)特性

在動(dòng)態(tài)情況下，輸入信號(hào)管線存在阻力，管線和薄膜氣室近似作為氣容，故執(zhí)行機(jī)構(gòu)可看成一個(gè)阻容環(huán)節(jié)，薄膜氣室壓力P1與控制器輸出壓力P0關(guān)系為：R、C分別為氣阻、氣容，T為時(shí)間常數(shù)控制器輸出壓力P0與推桿位移L之間的關(guān)系為：動(dòng)態(tài)特性為一階滯后環(huán)節(jié)。18長行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)特點(diǎn):行程長輸出力矩大4.3.1.2氣動(dòng)活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)19氣動(dòng)活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)和工作原理基本部件：活塞和氣缸活塞在氣缸內(nèi)隨活塞兩側(cè)壓差而移動(dòng)；兩側(cè)可以分別輸入一個(gè)固定信號(hào)和一個(gè)變動(dòng)信號(hào)，或兩側(cè)都輸入變動(dòng)信號(hào)。它的輸出特性有比例式及兩位式兩種。兩位式是根據(jù)輸入執(zhí)行活塞兩側(cè)的操作壓力的大小，活塞從高壓側(cè)推向低壓側(cè)，使推桿從一個(gè)位置移到另一極端位置比例式是在兩位式基礎(chǔ)上加有閥門定位器后，使推桿位移與信號(hào)壓力成比例關(guān)系。P1P220作用：接受0~10mADC或4~20mADC的輸入信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的輸出力F和直線位移l或輸出力矩M和角位移θ分類：電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有角行程和直行程兩種，兩者電氣原理完全相同，只是減速器不同。特點(diǎn)：兩相交流電機(jī)為動(dòng)力的位置伺服機(jī)構(gòu)，將輸入的直流電流信號(hào)線性地轉(zhuǎn)換成位移量。4.3.2.電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)214.3.2.1電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的構(gòu)成及工作過程組成：伺服放大器、伺服電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、位置發(fā)送器等。工作過程：功率放大伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)減速器輸出轉(zhuǎn)角θ>0，伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)，輸出軸轉(zhuǎn)角增大，<0，伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)，輸出軸轉(zhuǎn)角減小。=0，即Ii=If，伺服電機(jī)停轉(zhuǎn)，輸出轉(zhuǎn)角θ與Ii對(duì)應(yīng)。輸出轉(zhuǎn)角θ位置發(fā)送器反饋電流If。θ與Ii關(guān)系為： θ=KIi 比例環(huán)節(jié)22（1）.伺服電機(jī)作用：將伺服放大器輸出的電功率轉(zhuǎn)換成機(jī)械轉(zhuǎn)矩，并且當(dāng)伺服放大器沒有輸出時(shí)，電機(jī)又能可靠地制動(dòng)。結(jié)構(gòu)：與普通籠型感應(yīng)電機(jī)相同，是一個(gè)二相電容異步電機(jī)，由一個(gè)用沖槽硅鋼片疊成的定子和鼠籠轉(zhuǎn)子、電磁制動(dòng)器等組成，定子上均勻分布著兩個(gè)匝數(shù)、線徑相同而相隔90°電角度的定子繞組W1和W2。如圖所示。23伺服電機(jī)特點(diǎn)：具有低啟動(dòng)電流，高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，特性曲線如圖所示。制動(dòng)原理：電磁制動(dòng)器設(shè)在電機(jī)后輸出軸，制動(dòng)線圈與電機(jī)繞組并聯(lián)。電機(jī)通電，制動(dòng)線圈同時(shí)得電，制動(dòng)片打開，轉(zhuǎn)子自由轉(zhuǎn)動(dòng)；電機(jī)斷電，制動(dòng)線圈同時(shí)斷電，制動(dòng)片靠彈力將轉(zhuǎn)子剎住，轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)。24

作用:將輸入信號(hào)和反饋信號(hào)進(jìn)行比較，得到差值信號(hào)，并根據(jù)的極性和大小，控制可控硅交流開關(guān)Ⅰ、Ⅱ的導(dǎo)通或截止?？煽毓杞涣鏖_關(guān)Ⅰ、Ⅱ用來接通伺服電機(jī)的交流電源，分別控制伺服電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)或停止不轉(zhuǎn)

組成：信號(hào)隔離器、綜合放大電路、觸發(fā)電路、固態(tài)繼電器等.(2)伺服放大器25（3）位置發(fā)送器作用：將輸出軸0~90°的轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換成4~20mADC直流電流，作為閥位信號(hào)和反饋信號(hào)。結(jié)構(gòu)：位置發(fā)送器包括：位移檢測元件和轉(zhuǎn)換電路位移檢測元件用于將電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸的位移轉(zhuǎn)換成mV或電阻等信號(hào)，常用的位移檢測元件有差動(dòng)變壓器、塑料薄膜電位器和位移傳感器等；轉(zhuǎn)換電路用于將位移檢測元件輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成伺服放大器所要求的輸入信號(hào)，如0-10mA或4-20mA直流電流信號(hào)。26位置發(fā)送器采用差動(dòng)變壓器的位置發(fā)送器的原理圖如圖所示。27作用：把伺服電機(jī)高轉(zhuǎn)速、小轉(zhuǎn)矩的輸出功率轉(zhuǎn)換成執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸的低轉(zhuǎn)速、大力矩的輸出功率，以推動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。（直行程式的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，減速器還起到將伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閳?zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸的直線運(yùn)動(dòng)的作用。）結(jié)構(gòu)：減速器一般由機(jī)械齒輪或齒輪與皮帶輪構(gòu)成。（4）減速器采用正齒輪和行星齒輪機(jī)構(gòu)相結(jié)合的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖所示。28電動(dòng)執(zhí)行器原理方框圖如圖所示。伺服放大器是一個(gè)具有繼電特性的非線性環(huán)節(jié)，Δ為不靈敏區(qū)無輸出；輸出215VAC伺服電機(jī)接通電源：伺服電機(jī)工作在恒速狀態(tài)，故為一個(gè)積分環(huán)節(jié)，因此，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性主要取決于伺服電機(jī)的特性，即具有積分特性

伺服電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，

或

為比例特性

減速器和位置發(fā)送器為比例環(huán)節(jié)4.3.2.2電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的特性29

4.3.3調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是執(zhí)行器的調(diào)節(jié)部分，又稱控制閥(或調(diào)節(jié)閥)，是一個(gè)局部阻力可變的節(jié)流元件。在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力和輸出位移作用下，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)閥芯的運(yùn)動(dòng)，改變了閥芯與閥座之間的流通截面積，即改變了調(diào)節(jié)閥的阻力系數(shù)，使被控介質(zhì)流體的流量發(fā)生相應(yīng)變化。根據(jù)閥芯的動(dòng)作形式，可分為直行程和角行程兩大類。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)作用方式：正作用:閥芯下移，閥芯閥座之間流通面積增大（閥芯反裝）反作用:閥芯下移，閥芯閥座之間流通面積減?。ㄩy芯正裝）單導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的閥只有正作用。301—執(zhí)行機(jī)構(gòu)2—閥桿3—閥芯4—閥座5—閥體6—轉(zhuǎn)軸7—閥板

主要構(gòu)成：閥體、閥座、閥心、和閥桿或轉(zhuǎn)軸等構(gòu)成4.3.3.1調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)直行程角行程31直通單座閥直通雙座閥角形閥三通閥蝶閥套筒閥偏心旋轉(zhuǎn)閥高壓閥閥的結(jié)構(gòu)型式32有直行程閥芯和角行程閥芯兩類。直行程閥芯又分為：平板型、柱塞型、窗口型和多級(jí)閥芯。各種閥芯的型式見下圖。閥芯型式33角行程閥芯有偏心旋轉(zhuǎn)型、蝶型和球型。見右。流體對(duì)閥芯作用形式：流開閥和流閉閥閥芯的安裝形式：正裝閥和反裝閥閥芯型式34單導(dǎo)向結(jié)構(gòu)直通單座調(diào)節(jié)閥：閥體內(nèi)只有一個(gè)閥芯和一個(gè)閥座。結(jié)構(gòu)簡單、泄漏量?。ㄉ踔量梢酝耆袛啵┰试S壓差?。p導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的允許壓差較單導(dǎo)向結(jié)構(gòu)大）。

常用調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)示意圖及特點(diǎn)——直通單座調(diào)節(jié)閥雙導(dǎo)向結(jié)構(gòu)適用于要求泄漏量小，工作壓差較小的干凈介質(zhì)的場合。在應(yīng)用中應(yīng)特別注意其允許壓差，防止閥門關(guān)不死。

35直通雙座調(diào)節(jié)閥：閥體內(nèi)有兩個(gè)閥芯和閥座。因?yàn)榱黧w對(duì)上、下兩閥芯上的作用力可以相互抵消，因此雙座閥允許的壓差大上、下兩閥芯不易同時(shí)關(guān)閉，因此泄漏量較大常用調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)示意圖及特點(diǎn)——直通雙座調(diào)節(jié)閥均為雙導(dǎo)向結(jié)構(gòu)它適用于閥兩端壓差較大，泄漏量要求不高的干凈介質(zhì)場合，不適用于高粘度和含纖維的場合。36角形調(diào)節(jié)閥：閥體為直角形流路簡單、阻力小，適用于高壓差、高粘度、含有懸浮物和顆粒狀物質(zhì)的調(diào)節(jié)。角形閥一般使用于底進(jìn)側(cè)出，此時(shí)調(diào)節(jié)閥穩(wěn)定性好，在高壓差場合下，為了延長閥芯使用壽命，也可采用側(cè)進(jìn)底出。但側(cè)進(jìn)底出在小開度時(shí)易發(fā)生振蕩。角形閥還適用于工藝管道直角形配管的場合。常用調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)示意圖及特點(diǎn)——角形調(diào)節(jié)閥角形調(diào)節(jié)閥37分流三通調(diào)節(jié)閥三通調(diào)節(jié)閥：閥體有三個(gè)接管口，適用于三個(gè)方向流體的管路控制系統(tǒng)，大多用于熱交換器的溫度調(diào)節(jié)、配比調(diào)節(jié)和旁路調(diào)節(jié)。在使用中應(yīng)注意流體溫差不宜過大，通常小于是150℃，否則會(huì)使三通閥產(chǎn)生較大應(yīng)力而引起變形，造成連接處泄漏或損壞。三通閥有三通合流閥和三通分流閥兩種類型。三通合流閥為介質(zhì)由兩個(gè)輸入口流進(jìn)混合后由一出口流出；三通分流閥為介質(zhì)由一入口流進(jìn)，分為兩個(gè)出口流出。

常用調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)示意圖及特點(diǎn)——三通調(diào)節(jié)閥合流三通調(diào)節(jié)閥38蝶閥：蝶閥是通過擋板以轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)來控制流體的流量。結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、成本低，流通能力大特別適用于低壓差、大口徑、大流量的氣體形或帶有懸浮物流體的場合泄漏較大蝶閥通常工作轉(zhuǎn)角應(yīng)小于70℃，此時(shí)流量特性與等百分比特性相似多用于開關(guān)閥常用調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)示意圖及特點(diǎn)——蝶閥蝶閥39套筒閥：套筒閥的結(jié)構(gòu)比較特殊，閥體與一般的直通單座閥相似，但閥內(nèi)有一個(gè)圓柱形套筒，又稱籠子，利用套筒導(dǎo)向，閥芯可在套筒中上下移動(dòng)。套筒上開有一定形狀的窗口（節(jié)流孔），閥芯移動(dòng)時(shí)，就改變了節(jié)流孔的面積，從而實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)。套筒閥分為單密封和雙密封兩種結(jié)構(gòu)，前者類似于直通單座閥，適用于單座閥的場合；后者類似于直通雙座閥，適用于雙座閥的場合。套筒閥具有穩(wěn)定性好、拆裝維修方便等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用，但其價(jià)格比較貴。常用調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)示意圖及特點(diǎn)——套筒閥套筒閥40偏心旋轉(zhuǎn)閥：轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)閥芯偏心旋轉(zhuǎn)體積小，重量輕，使用可靠，維修方便，通用性強(qiáng)，流體阻力小等優(yōu)點(diǎn)，適用于粘度較大的場合，在石灰、泥漿等流體中，具有較好的使用性能。常用調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)示意圖及特點(diǎn)——偏心旋轉(zhuǎn)閥偏心旋轉(zhuǎn)閥41“O”形球閥：閥芯為一球體閥芯上開有一個(gè)直徑和管道直徑相等的通孔，轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)球體旋轉(zhuǎn)，起調(diào)節(jié)和切斷作用。該閥結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，密封可靠，流通能力大流量特性為快開特性，一般用于位式控制。常用調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)示意圖及特點(diǎn)——“O”形球閥“O”形球閥42“V”形球閥：閥芯也為一球體但球體上開孔為V形口，隨著球體的旋轉(zhuǎn)，流通截面積不斷發(fā)生變化，但流通截面的形狀始終保持為三角形。該閥結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，關(guān)閉性能好，流通能力大，可調(diào)比大流量特性近似為等百分比特性，適用于纖維、紙漿及含顆粒的介質(zhì)。常用調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)示意圖及特點(diǎn)——“V”形球閥“V”形球閥43

可見，在閥口徑一定和P、ρ不變的情況下，流量Q僅隨阻力系數(shù)ξ變化。4.3.3.2調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的工作原理控制閥的節(jié)流原理及流量方程：流體經(jīng)調(diào)節(jié)閥時(shí)的能量損失H為式中,P1、P2－閥前后壓力，ρ－流體密度，g/cm3單位質(zhì)量流體經(jīng)調(diào)節(jié)閥時(shí)的能量損失與流體的動(dòng)能成正比式中,ξ

－閥阻力系數(shù)，與閥門結(jié)構(gòu)、開度等有關(guān)流體在調(diào)節(jié)閥的平均流速W為式中,Q－體積流量，m3/h，A－閥接口流通面積，cm2流量方程：44在實(shí)際使用時(shí)，上式各項(xiàng)采用如下單位：A—cm2

ρ—g/cm3(10-5Ns2/cm4)ΔP-100kPa(10N/cm2)；Q—m3/h代入可得：設(shè)

則

(m3/h)K為調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)，反映了通過閥門的流量即流通能力。K與流體性質(zhì)、閥結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)，根據(jù)K值可確定閥門口徑調(diào)節(jié)閥實(shí)際應(yīng)用的流量方程式454.3.3.3調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)K

--定義4.3.3.1流量系數(shù)K是反映調(diào)節(jié)閥口徑大小的一個(gè)重要參數(shù)。將可見：K與DN、ζ有關(guān)；ζ—阻力系數(shù)，與流體的種類、性質(zhì)、工況、閥的結(jié)構(gòu)等有關(guān)，在一定條件下為常數(shù)所以，在一定條件下，根據(jù)流量系數(shù)K值可以確定閥的公稱直徑DN。流量系數(shù)K是反映調(diào)節(jié)閥口徑大小的一個(gè)重要參數(shù)。代入得：464.3.3.3流量系數(shù)Kv的定義流量系數(shù)Kv的定義：采用國際單位制時(shí)，流量系數(shù)Kv定義為：在閥全開，閥前后壓差為100kPa，流體密度為1g/cm3(5400C的水)時(shí)，每小時(shí)通過閥門的流量數(shù)(m3)。調(diào)節(jié)閥樣本中給出的流量系數(shù)Kv，就是上述條件下的K值。例：Kv=32，就是說在上述條件下流過閥的流量為32m3/h。國外采用Cv表示流量系數(shù)，其定義為：40~60°F的水，保持閥兩端壓差為1b/in2，閥全開時(shí)，每分鐘流過閥門的水的美加侖數(shù)。Kv與Cv的換算關(guān)系：Cv=1.17Kv474.3.3.4流量系數(shù)Kv的計(jì)算，取的單位為kPa時(shí)：由上式適用于一般液體。說明：流體的種類和性質(zhì)將影響Kv的大小，因此對(duì)不同的流體必須考慮其對(duì)流量系數(shù)的影響流體的流動(dòng)狀態(tài)也將影響Kv的大小，因此要考慮阻塞流與非阻塞流的情況各種情況下的流量系數(shù)Kv的計(jì)算公式見教材P171表5-1,也可參閱控制閥工程設(shè)計(jì)手冊(cè)。Q—體積流量，m3/h；ΔP-閥前后壓差，kPa；

ρ—流體密度，g/cm348可調(diào)比反映調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)能力。定義：可調(diào)比R是指調(diào)節(jié)閥所能控制的最大流量和最小流量之比注意：Qmin為控制閥可調(diào)流量的下限值，一般為Qmax的2%~4%，不是泄漏量。泄漏量僅為Qmax的0.01%~0.1%。因?yàn)檎{(diào)節(jié)閥前后壓差的變化，會(huì)引起可調(diào)比變化，所以在分析時(shí)，將可調(diào)比分為理想可調(diào)比和實(shí)際可調(diào)比。4.3.4調(diào)節(jié)閥的可調(diào)比494.3.4.1理想可調(diào)比(ΔP一定)理想可調(diào)比:

控制閥前后壓差不變時(shí)的可調(diào)比。理想可調(diào)比由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定，通常

R=30或50即理想可調(diào)比等于最大流量系數(shù)與最小流量系數(shù)之比。反映控制閥調(diào)節(jié)能力的大小。

50閥與管道串、并聯(lián)時(shí)，前后壓差將變化，此時(shí)的可調(diào)比稱之。①串聯(lián)管道時(shí)的可調(diào)比

4.3.4.2實(shí)際可調(diào)比Rr(ΔP變化)S越小，串聯(lián)管道的阻力損失越大，實(shí)際可調(diào)比越小設(shè)

則

51設(shè)

②并聯(lián)管道時(shí)的可調(diào)比通常，R＞＞1x越小，并聯(lián)管道的旁路流量越大，實(shí)際可調(diào)比越小。52調(diào)節(jié)閥流量特性：介質(zhì)流過調(diào)節(jié)閥的相對(duì)流量與相對(duì)位移（即閥的相對(duì)開度）之間的關(guān)系

調(diào)節(jié)閥前后壓差的變化，會(huì)引起流量變化。流量特性分為理想流量特性和實(shí)際流量特性4.3.5.調(diào)節(jié)閥的流量特性最大流量最大位移實(shí)際位移實(shí)際流量53理想流量特性：調(diào)節(jié)閥前后壓差一定時(shí)的流量特性。是調(diào)節(jié)閥的固有特性，由閥芯的形狀所決定。主要有以下四種：1-快開特性2-直線特性3-拋物線特性4.3.5.1理想流量特性(ΔP一定)4-等百分比（對(duì)數(shù)）特性541快開；2

直線；3

拋物線；3’

修正拋物線；4

等百分比。各種流量特性及其閥芯形狀如圖所示。55調(diào)節(jié)閥的相對(duì)流量與相對(duì)位移成直線關(guān)系，即單位位移變化所引起的流量變化是常數(shù)

(1)直線流量特性56特點(diǎn)：a.調(diào)節(jié)閥的單位位移變化所引起的流量變化相等。b.調(diào)節(jié)閥的流量相對(duì)變化值（單位位移變化所引起的流量變化與起始流量之比）隨調(diào)節(jié)閥的開度而改變。開度↑流量相對(duì)變化值

↓結(jié)論：直線流量特性的調(diào)節(jié)閥在小開度時(shí)，流量相對(duì)變化值大，靈敏度高，調(diào)節(jié)作用強(qiáng)，易產(chǎn)生振蕩；在大開度時(shí)，流量相對(duì)變化值小，靈敏度低，調(diào)節(jié)作用弱，調(diào)節(jié)緩慢。直線流量特性注意：可調(diào)比不同，特性曲線在縱坐標(biāo)上的起點(diǎn)不同。

57在10％時(shí)，流量變化的相對(duì)值為在50％時(shí)，流量變化的相對(duì)值為在80％時(shí)，流量變化的相對(duì)值為

直線流量特性舉例20直線流量特性舉例當(dāng)R=30,l/L=0時(shí)，Q/Qmax=0.33假設(shè)R=∞,位移變化量為10%在流量小時(shí)，流量變化的相對(duì)值大；在流量大時(shí)，流量變化的相對(duì)值小。58（2）等百分比（對(duì)數(shù)）流量特性21等百分比流量特性是指單位相對(duì)行程變化所引起的相對(duì)流量變化與此點(diǎn)的相對(duì)流量成正比關(guān)系。積分得：代入邊界條件特點(diǎn)：a.Q↑放大系數(shù)↑b.流量相對(duì)變化值是常數(shù)

結(jié)論：具有等百分比流量特性的調(diào)節(jié)閥，在小開度時(shí)，放大系數(shù)小，調(diào)節(jié)平穩(wěn)緩和；在大開度時(shí)，放大系數(shù)大，調(diào)節(jié)靈敏有效。59單位相對(duì)位移的變化所引起的相對(duì)流量變化與此點(diǎn)的相對(duì)流量值的平方根成正比關(guān)系(3)拋物線流量特性60在開度較小時(shí)就有較大的流量，隨著開度的增大，流量很快就達(dá)到最大；此后再增加開度，流量變化很小

有效位移一般為閥座直徑的1/4

適用于迅速啟閉的位式控制或程序控制系統(tǒng)

(4)快開流量特性上述4種流量特性中：直線和等百分比最常用。快開特性的閥芯形式是平板形的，適用于迅速啟閉的切斷閥或雙位控制系統(tǒng)。61(1)串聯(lián)管道時(shí)的工作流量特性4.3.5.2工作流量特性(ΔP變化)理想流量特性是在假定調(diào)節(jié)閥前后壓差不變的情況下得到的，而在實(shí)際使用時(shí)，調(diào)節(jié)閥所在的管路系統(tǒng)的阻力變化將造成閥前后壓差變化，從而使調(diào)節(jié)閥的流量特性變?yōu)楣ぷ髁髁刻匦?。在?shí)際生產(chǎn)中，控制閥前后壓差總是變化的，這時(shí)的流量特性稱為工作流量特性。當(dāng)調(diào)節(jié)閥全開時(shí)，調(diào)節(jié)閥前后的壓差最小，記為62串聯(lián)管道時(shí)的工作流量特性推導(dǎo)ΔPs不變時(shí)，由可得：式中：Qmax—流過調(diào)節(jié)閥的最大流量；Kmax—閥全開時(shí)的流量系數(shù)而流量特性定義為：流量Q也可用管道的流量系數(shù)Kp和壓力損失ΔPp表示為：∴63串聯(lián)管道時(shí)的工作流量特性推導(dǎo)其中可得：由

ΔPs=ΔPp+ΔPv，并設(shè)：由式和式可得：64串聯(lián)管道時(shí)的工作流量特性推導(dǎo)當(dāng)調(diào)節(jié)閥全開時(shí)，上式即為串聯(lián)管道時(shí)的工作流量特性。代入上式得：65串聯(lián)管道時(shí)s表示調(diào)節(jié)閥全開時(shí)，調(diào)節(jié)閥前后壓差與系統(tǒng)總壓差之比：隨著s值的減少，調(diào)節(jié)閥的流量特性發(fā)生畸變，可調(diào)比減小，如圖所示。直線特性→快開特性等百分比特性→直線特性

66（2）并聯(lián)管道的工作流量特性25

控制閥一般都裝有旁路，以便手動(dòng)操作和維護(hù)。當(dāng)生產(chǎn)量提高或控制閥選小了時(shí)，只好將旁路閥打開一些，此時(shí)控制閥的理想流量特性就改變成為工作特性。并聯(lián)管道的情況如圖所示，顯然這時(shí)管路的總流量Q是控制閥流量Q1與旁路流量Q2之和，即：Kb--旁路閥的流量系數(shù)67并聯(lián)管道的工作流量特性調(diào)節(jié)閥全開時(shí)，設(shè)上式即為并聯(lián)管道時(shí)的工作流量特性。68并聯(lián)管道的工作流量特性26

以x代表并聯(lián)管道時(shí)控制閥全開時(shí)的流量Q1max與總管最大流量Qmax之比，可以得到在壓差Δp為一定時(shí)，而x為不同數(shù)值時(shí)的工作流量特性曲線。并聯(lián)管道時(shí)控制閥的工作特性6927由上圖可見

當(dāng)x＝1，即旁路閥關(guān)閉、Q2＝0時(shí)，控制閥的工作流量特性與它的理想流量特性相同。隨著x值的減小，即旁路閥逐漸打開，雖然閥本身的流量特性變化不大，但可調(diào)范圍大大降低了?？刂崎y關(guān)死，即l/L＝0時(shí)，流量Qmin比控制閥本身的Q1min大得多。在實(shí)際使用中總存在著串聯(lián)管道阻力的影響，控制閥上的壓差還會(huì)隨流量的增加而降低，使可調(diào)范圍下降得更多些，控制閥在工作過程中所能控制的流量變化范圍更小，甚至幾乎不起控制作用。采用打開旁路閥的控制方案是不好的，一般認(rèn)為旁路流量最多只能是總流量的百分之十幾，即x值最小不低于0.8。并聯(lián)管道的工作流量特性70串、并聯(lián)都會(huì)使理想流量特性發(fā)生畸變,串聯(lián)管道尤為嚴(yán)重,串、并聯(lián)都會(huì)使控制閥可調(diào)比降低，并聯(lián)管道尤為嚴(yán)重。

串聯(lián)管道使總流量減少，并聯(lián)管道則增加。串聯(lián)使放大系數(shù)隨開度增大而減小,并聯(lián)管道總比原來小。實(shí)際流量特性結(jié)論71執(zhí)行器的選用是否得當(dāng)，將直接影響控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量、安全性和可靠性。在選擇執(zhí)行器時(shí)，必須根據(jù)工況特點(diǎn)，生產(chǎn)工藝、控制系統(tǒng)要求等多方面的因素。執(zhí)行器的選擇，主要是從以下三方面考慮：1.執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)形式；2.調(diào)節(jié)閥的流量特性；3.調(diào)節(jié)閥的口徑。4.3.5執(zhí)行器的選擇計(jì)算724.4.1.執(zhí)行器結(jié)構(gòu)形式的選擇比較項(xiàng)目氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可靠性高（簡單、可靠）較低驅(qū)動(dòng)能源需另設(shè)氣源簡單方便價(jià)格低高輸出力大小剛度小大防爆好差工作環(huán)境大（－40～＋80℃）?。ǎ?0～＋55℃）4.4.1.1執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇根據(jù)能源、工藝條件、介質(zhì)性質(zhì)等實(shí)際使用要求，綜合考慮來確定。主要是指對(duì)氣動(dòng)、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇。73執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇可以根據(jù)實(shí)際使用要求，綜合考慮確定。必須考慮執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力（力矩）應(yīng)大于它所受到的負(fù)荷力（力矩）負(fù)荷力（力矩）包括流體對(duì)閥芯產(chǎn)生的作用力（不平衡力）或作用力矩（不平衡力矩）閥桿的摩擦力、重量以及壓縮彈簧的預(yù)緊力對(duì)于氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu):工作壓差小于最大允許壓差但當(dāng)所用調(diào)節(jié)閥的口徑較大或壓差較高時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)要求有更大的輸出力，此時(shí)可考慮用活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)，也可選用薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)再配上閥門定位器。74氣開式調(diào)節(jié)閥:有信號(hào)壓力輸入時(shí)閥打開，無信號(hào)壓力時(shí)閥全關(guān)氣關(guān)式調(diào)節(jié)閥:有信號(hào)壓力時(shí)閥關(guān)閉，無信號(hào)壓力時(shí)閥全開氣開氣關(guān)的選擇考慮原則是：信號(hào)壓力中斷時(shí)，應(yīng)保證設(shè)備和操作人員的發(fā)全，如閥門處于打開位置時(shí)危害性小，則應(yīng)選用氣關(guān)式；反之，則用氣開式。

按執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正反作用和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的正反安裝方式，實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)執(zhí)行器的氣開、氣關(guān)時(shí)有四種組合方式,如圖。確定整個(gè)調(diào)節(jié)閥的作用方式75確定氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥作用方式實(shí)例764.4.1.2調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的選擇主要依據(jù)是：（1）流體性質(zhì)如流體種類、粘度、腐蝕性、是否含懸浮顆粒（2）工藝條件如溫度、壓力、流量、壓差、泄漏量（3）過程控制要求控制系統(tǒng)精度、可調(diào)比、噪音根據(jù)以上各點(diǎn)進(jìn)行綜合考慮，并參照各種調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及其適用場合，同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性，來選擇滿足工藝要求的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。77在生產(chǎn)過程中常用的閥的理想流量特性主要有快開、直線特性和等百分比特性三種，實(shí)際上是指如何選擇直線特性和等百分比特性。選擇方法：理論計(jì)算、經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則:適當(dāng)?shù)剡x擇調(diào)節(jié)閥的特性，以閥的放大系數(shù)的變化來補(bǔ)償控制對(duì)象放大系數(shù)的變化，使控制系統(tǒng)總的放大系數(shù)保持不變或近似不變4.4.2.執(zhí)行器流量特性的選擇（1）考慮系統(tǒng)的控制品質(zhì)78調(diào)節(jié)閥在串聯(lián)管道時(shí)的工作流量特性與S值的大小有關(guān)，即與工藝配管情況有關(guān)。因此，在選擇其特性時(shí)，還必須考慮工藝配管情況。具體做法是先根據(jù)系統(tǒng)的特點(diǎn)選擇所需要的工作流量特性，再考慮工藝配管情況確定相應(yīng)的理想流量特性。（2）考慮工藝管道情況79直線特性調(diào)節(jié)閥在小開度時(shí)流量相對(duì)變化值大，控制過于靈敏，易引起振蕩，且閥芯、閥座也易受到破壞，因此在S值小、負(fù)荷變化大的場合，不宜采用。等百分比特性調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)隨調(diào)節(jié)閥行程增加而增大，流量相對(duì)變化值是恒定不變的，因此它對(duì)負(fù)荷變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性。根據(jù)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行選擇，參照P182表5-5調(diào)節(jié)閥工作流量特性的選擇表結(jié)論：常用的調(diào)節(jié)閥流量特性為“線性”和“等百分比”在設(shè)計(jì)過程中，當(dāng)流量特性難以確定時(shí)，優(yōu)先選用“等百分比”特性，它的適應(yīng)性更強(qiáng)。（3）考慮負(fù)荷變化情況從負(fù)荷變化情況考慮

在負(fù)荷變化小時(shí)可用直線特性閥，負(fù)荷變化幅度大的場合使用等百分比特性閥。804.4.3.調(diào)節(jié)閥的口徑選擇調(diào)節(jié)閥的口徑選擇依據(jù)流量系數(shù)。由式：可知，為了能正確計(jì)算流量系數(shù)，即合理地選擇閥的直徑，須：合理確定調(diào)節(jié)閥流量和壓差的數(shù)據(jù)。通常把代入計(jì)算公式中的流量和壓差分別稱為計(jì)算流量和計(jì)算壓差。應(yīng)對(duì)所選調(diào)節(jié)閥開度和可調(diào)節(jié)比進(jìn)行驗(yàn)算在根據(jù)計(jì)算所得到的流量系數(shù)選擇調(diào)節(jié)閥口徑之后，還應(yīng)對(duì)所選調(diào)節(jié)閥開度和可調(diào)節(jié)比進(jìn)行驗(yàn)算，以保證所選調(diào)節(jié)閥的口徑能滿足控制要求。81選擇調(diào)節(jié)閥口徑的步驟1.確定計(jì)算流量：根據(jù)生產(chǎn)能力、設(shè)備負(fù)荷、介質(zhì)情況等來確定最大計(jì)算流量Qmax和Qmin

2.確定計(jì)算差壓：根據(jù)所選擇的流量特性及系統(tǒng)特性選定S，然后按S值確定計(jì)算差壓。3.計(jì)算流量系數(shù)選擇合適的流量系數(shù)公式，根據(jù)已決定的計(jì)算流量和計(jì)算差壓求取最大流量時(shí)的流量系數(shù)Kmax。4.選取流量系數(shù)KV根據(jù)已求得的Kmax，在所選產(chǎn)品型號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)系列中選取Kv大于KVmax且與其最接近的那一擋KV值。82選擇調(diào)節(jié)閥口徑的步驟4.驗(yàn)算控制閥開度一般要求：最大計(jì)算流量時(shí)的開度≤90%;最小計(jì)算流量時(shí)的開度≥10%;6.驗(yàn)算調(diào)節(jié)閥的實(shí)際可調(diào)比7.確定控制閥口徑驗(yàn)算合格后，根據(jù)KV值決定控制閥的公稱直徑和閥座直徑。下面詳細(xì)說明。說穿了，就是根據(jù)工藝參數(shù)計(jì)算出K，然后根據(jù)K來選取一個(gè)Kv值差不多的調(diào)節(jié)閥。834.4.3.1確定計(jì)算流量最大計(jì)算流量Qmax：指通過調(diào)節(jié)閥的最大流量。其值應(yīng)根據(jù)工藝設(shè)備的生產(chǎn)能力、對(duì)象負(fù)荷的變化、操作條件變化以及系統(tǒng)的控制質(zhì)量等因素綜合考慮，合理確定。在確定Qmax時(shí)，應(yīng)避免兩種傾向：過多考慮余量。使閥口徑選的過大造成：1經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)2經(jīng)常工作在小開度，可調(diào)比減小，控制性能變壞，甚至引起震蕩，降低閥的壽命。只考慮眼前生產(chǎn)，片面強(qiáng)調(diào)控制質(zhì)量，當(dāng)生產(chǎn)能力提高時(shí)，不得不更換閥。844.4.3.2確定計(jì)算壓差計(jì)算壓差：指最大流量時(shí)調(diào)節(jié)閥上的壓差，即調(diào)節(jié)閥全開時(shí)的壓差。確定計(jì)算壓差時(shí)必須兼顧調(diào)節(jié)性能和動(dòng)力消耗兩方面，即應(yīng)合理選定S值。閥起作用的前提是其前后必須有一定的壓差。閥前后壓差占系統(tǒng)壓差的比值越大，閥流量特性的畸變?cè)叫?，控制性能越能得到保證；閥前后壓差占系統(tǒng)壓差的比值越大，閥上的壓力損失越大，動(dòng)力消耗越多。計(jì)算壓差主要根據(jù)工藝管路、設(shè)備的組成的管路系統(tǒng)壓降大小及變化情況來選擇。85計(jì)算壓差的確定步驟如下：1)選擇調(diào)節(jié)閥前后最近的壓力基本穩(wěn)定的兩個(gè)設(shè)備作為系統(tǒng)的計(jì)算范圍。2)在最大流量的條件下，分別計(jì)算系統(tǒng)內(nèi)閥之外的各項(xiàng)局部阻力所引起的壓力損失，再求出它們的總和∑ΔPF。3)選取S值S值應(yīng)為閥全開時(shí)閥上壓差和系統(tǒng)中壓力損失總和之比，一般希望不小于0.3。常選s=0.3~0.5。4)求取調(diào)節(jié)閥計(jì)算壓差△PV考慮系統(tǒng)中靜壓p變化時(shí)，可按下式計(jì)算：盡量避免產(chǎn)生空化現(xiàn)象和噪聲。864.4.3.3調(diào)節(jié)閥開度驗(yàn)算計(jì)算流量系數(shù)Kmax選擇合適的計(jì)算公式，根據(jù)已決定的計(jì)算流量和計(jì)算壓差，求得最大流量時(shí)的流量系數(shù)Kmax。選取流量系數(shù)Kv根據(jù)已求得的Kmax，在所選用的產(chǎn)品型式的標(biāo)準(zhǔn)系列中，選取大于Kmax并與其最接近的那一擋Kv值，作為確定閥口徑的依據(jù)。因?yàn)樵谶x取Kv值時(shí)進(jìn)行了圓整，需要對(duì)閥的開度和可調(diào)比進(jìn)行驗(yàn)算。一般要求：最大計(jì)算流量時(shí)的開度不大于90%最小計(jì)算流量時(shí)的開度不小于10%87直線特性調(diào)節(jié)閥

等百分比特性調(diào)節(jié)閥

驗(yàn)算調(diào)節(jié)閥開度當(dāng)理想可調(diào)比為30時(shí)，可得開度驗(yàn)算公式如下：K—閥開度，%884.4.3.4驗(yàn)算調(diào)節(jié)閥實(shí)際可調(diào)比目前閥的理想可調(diào)比R有30和50兩種。由于在閥口徑選用過程中對(duì)流量系數(shù)進(jìn)行了圓整和放大，對(duì)閥的最大、最小開度進(jìn)行了限制，實(shí)際可調(diào)比將下降，