控制閥的基本常識

一、控制閥的選型

1、控制閥選型的重要性

調(diào)節(jié)閥是自控系統(tǒng)中的執(zhí)行器，它的應(yīng)用質(zhì)量直接反應(yīng)在系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)上。作為過程控制中的終端元件，人們對它的重要性較過去有了更新的認(rèn)識。調(diào)節(jié)閥應(yīng)用的好壞，除產(chǎn)品自身質(zhì)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，造成系統(tǒng)開開停停，有的甚至無法投用，所以對于用戶及系統(tǒng)設(shè)計人員應(yīng)該認(rèn)識閥在現(xiàn)場的重要性，必須對調(diào)節(jié)閥的選型引起足夠的重視。2、控制閥選型的原則

1)

根據(jù)工藝條件，選擇合適的結(jié)構(gòu)形式和材料；

2)

根據(jù)工藝對象的特點，選擇控制閥的流量特性；

3)

根據(jù)工藝操作參數(shù)，選擇合適的控制閥口徑尺寸；

4)

根據(jù)工藝過程的要求，選擇所需要的輔助裝置；

5)

合理選擇執(zhí)行機構(gòu)。執(zhí)行機構(gòu)的響應(yīng)速度應(yīng)能滿足工藝；

對控制行程時間的要求：所選用的控制閥執(zhí)行機構(gòu)應(yīng)能滿足閥門行程和工藝對泄露量等級的要求。在某些場合，如選用壓力控制閥(包括放空閥)，應(yīng)考慮實際可能的壓差進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯?，即要求?zhí)行機構(gòu)能提供較大的作用力。否則，可能當(dāng)工藝上出現(xiàn)異常情況時，控制閥前后的實際壓差較大，會發(fā)生關(guān)不上或打不開的危險。

二、控制閥的附件

在生產(chǎn)過程中，控制系統(tǒng)對閥門提出各式各樣的特殊要求，因此，控制閥必須配用各種附屬裝置(簡稱附件)來滿足生產(chǎn)過程的需要?？刂崎y的附件包括：

1、閥門定位器用于改善控制閥調(diào)節(jié)性能的工作特性，實現(xiàn)正確定位；

2、閥位開關(guān)顯示閥門的上下限行程的工作位置；

3、氣動保位閥當(dāng)控制閥的氣源發(fā)生故障時，保持閥門處于氣源發(fā)生故障前的開度位置；

4、電磁閥實現(xiàn)氣路的電磁切換，保證閥門在電源故障時閥門處于所希望的安全開度位置；

5、手輪機構(gòu)當(dāng)控制系統(tǒng)的控制器發(fā)生故障時，可切換到手動方式操作閥門；

6、氣動繼動器使執(zhí)行機構(gòu)的動作加速，減少傳輸時間；

7、空氣減壓器用于凈化氣源、調(diào)節(jié)氣壓；

8、儲氣罐保證當(dāng)氣源故障時，使無彈簧氣缸活塞執(zhí)行機構(gòu)能夠?qū)⒖刂崎y動作到故障安全位置。其大小取決于氣缸的大小、閥門動作時間的要求及閥門的工作條件等；

總之，附件的作用就在于使控制閥的功能更完善、更合理、更齊全。三、控制閥的維護

控制閥具有結(jié)構(gòu)簡單和動作可靠等特點，但由于它直接與工藝介質(zhì)接觸，其性能直接影響系統(tǒng)質(zhì)量和環(huán)境污染，所以對控制閥必須進(jìn)行經(jīng)常維護和定期檢修，尤其對使用條件惡劣和重要的場合，更應(yīng)重視維修工作。重點檢查部位：

1、閥體內(nèi)壁

對于使用在高壓差和腐蝕性介質(zhì)場合的控制閥，閥體內(nèi)壁、隔膜閥的隔膜經(jīng)常受到介質(zhì)的沖擊和腐蝕，必須重點檢查耐壓、耐腐的情況。

2、閥座

控制閥工作時，因介質(zhì)滲入，固定閥座用的螺紋內(nèi)表面易受腐蝕而使閥座松動，檢查時應(yīng)予注意。對高壓差下工作的閥，還應(yīng)檢查閥座密封面是否沖壞。

3、閥芯

閥芯是調(diào)節(jié)工作時的可動部件，受介質(zhì)的沖刷、腐蝕最為嚴(yán)重，檢修時要認(rèn)真檢查閥芯各部分是否被腐蝕、磨損，特別是在高壓差的情況下閥芯的磨損更為嚴(yán)重（因氣蝕現(xiàn)象），應(yīng)予注意。閥芯損壞嚴(yán)重時應(yīng)進(jìn)行更換，另外還應(yīng)注意閥桿是否也有類似的現(xiàn)象，或與閥芯連接松動等。

4、膜片

"O"形圈和其它密封墊。應(yīng)檢控制閥中膜片、"O"形密封墊是否老化、裂損。

5、密封填料

應(yīng)注意聚四氟乙烯填料、密封潤滑油脂是否老化，配合面是否損壞，應(yīng)在必要時更換。

調(diào)節(jié)閥又稱控制閥，是執(zhí)行器的主要類型，通過接受調(diào)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(diào)節(jié)閥一般由執(zhí)行機構(gòu)和閥門組成。如果按其所配執(zhí)行機構(gòu)使用的動力，調(diào)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(diào)節(jié)閥，以電為動力源的電動調(diào)節(jié)閥，以液體介質(zhì)(如油等)壓力為動力的電液動調(diào)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(diào)節(jié)閥等。

調(diào)節(jié)閥的閥體類型選擇

調(diào)節(jié)閥的閥體種類很多，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(zhuǎn)、蝶形、套筒式、球形等。在具體選擇時，可做如下考慮：

(1)閥芯形狀結(jié)構(gòu)

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(dāng)流體介質(zhì)是含有高濃度磨損性顆粒的懸浮液時，閥的內(nèi)部材料要堅硬。

(3)耐腐蝕

由于介質(zhì)具有腐蝕性，盡量選擇結(jié)構(gòu)簡單閥門。

(4)介質(zhì)的溫度、壓力

當(dāng)介質(zhì)的溫度、壓力高且變化大時，應(yīng)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(chǎn)生在液體介質(zhì)。在實際生產(chǎn)過程中，閃蒸和空化會形成振動和噪聲，縮短閥門的使用壽命，因此在選擇閥門時應(yīng)防止閥門產(chǎn)生閃蒸和空化。

調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機構(gòu)的選擇

為了使調(diào)節(jié)閥正常工作，配用的執(zhí)行機構(gòu)要能產(chǎn)生足夠的輸出力來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(gòu)，一般都沒有復(fù)位彈簧。作用力的大小與它的運行方向無關(guān)，因此，選擇執(zhí)行機構(gòu)的關(guān)鍵在于弄清最大的輸出力和電機的轉(zhuǎn)動力矩。對于單作用的氣動執(zhí)行機構(gòu)，輸出力與閥門的開度有關(guān)，調(diào)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(diào)節(jié)閥的開度范圍建立力平衡。

執(zhí)行機構(gòu)類型的確定

對執(zhí)行機構(gòu)輸出力確定后，根據(jù)工藝使用環(huán)境要求，選擇相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)。對于現(xiàn)場有防爆要求時，應(yīng)選用氣動執(zhí)行機構(gòu)。從節(jié)能方面考慮，應(yīng)盡量選用電動執(zhí)行機構(gòu)。若調(diào)節(jié)精度高，可選擇液動執(zhí)行機構(gòu)。如發(fā)電廠透明機的速度調(diào)節(jié)、煉油廠的催化裝置反應(yīng)器的溫度調(diào)節(jié)控制等。

調(diào)節(jié)閥的作用方式選擇

調(diào)節(jié)閥的作用方式只是在選用氣動執(zhí)行機構(gòu)時才有，其作用方式通過執(zhí)行機構(gòu)正反作用和閥門的正反作用組合形成。組合