控制阀的基本常识.docx

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一、控制阀的选型

1、控制阀选型的重要性

调节阀是自控系统中的执行器，它的应用质量直接反应在系统的调节品质上。

作为过程控制中的终端元件，人们对它的重要性较过去有了更新的认识。

调节阀应用的好坏，除产品自身质量、用户是否正确安装、使用、维护外，正确地计算、选型十分重要。

由于计算选型的失误，造成系统开开停停，有的甚至无法投用，所以对于用户及系统设计人员应该认识阀在现场的重要性，必须对调节阀的选型引起足够的重视。

2、控制阀选型的原则

1） 根据工艺条件，选择合适的结构形式和材料；

2） 根据工艺对象的特点，选择控制阀的流量特性；

3） 根据工艺操作参数，选择合适的控制阀口径尺寸；

4） 根据工艺过程的要求，选择所需要的辅助装置；

5） 合理选择执行机构。

执行机构的响应速度应能满足工艺；

对控制行程时间的要求：

所选用的控制阀执行机构应能满足阀门行程和工艺对泄露量等级的要求。

在某些场合，如选用压力控制阀（包括放空阀），应考虑实际可能的压差进行适当的放大，即要求执行机构能提供较大的作用力。

否则，可能当工艺上出现异常情况时，控制阀前后的实际压差较大，会发生关不上或打不开的危险。

二、控制阀的附件

在生产过程中，控制系统对阀门提出各式各样的特殊要求，因此，控制阀必须配用各种附属装置（简称附件）来满足生产过程的需要。

控制阀的附件包括：

1、阀门定位器用于改善控制阀调节性能的工作特性，实现正确定位；

2、阀位开关显示阀门的上下限行程的工作位置；

3、气动保位阀当控制阀的气源发生故障时，保持阀门处于气源发生故障前的开度位置；

4、电磁阀实现气路的电磁切换，保证阀门在电源故障时阀门处于所希望的安全开度位置；

5、手轮机构当控制系统的控制器发生故障时，可切换到手动方式操作阀门；

6、气动继动器使执行机构的动作加速，减少传输时间；

7、空气减压器用于净化气源、调节气压；

8、储气罐保证当气源故障时，使无弹簧气缸活塞执行机构能够将控制阀动作到故障安全位置。

其大小取决于气缸的大小、阀门动作时间的要求及阀门的工作条件等；

总之，附件的作用就在于使控制阀的功能更完善、更合理、更齐全。

三、控制阀的维护

控制阀具有结构简单和动作可靠等特点，但由于它直接与工艺介质接触，其性能直接影响系统质量和环境污染，所以对控制阀必须进行经常维护和定期检修，尤其对使用条件恶劣和重要的场合，更应重视维修工作。

重点检查部位：

1、阀体内壁

对于使用在高压差和腐蚀性介质场合的控制阀，阀体内壁、隔膜阀的隔膜经常受到介质的冲击和腐蚀，必须重点检查耐压、耐腐的情况。

2、阀座

控制阀工作时，因介质渗入，固定阀座用的螺纹内表面易受腐蚀而使阀座松动，检查时应予注意。

对高压差下工作的阀，还应检查阀座密封面是否冲坏。

3、阀芯

阀芯是调节工作时的可动部件，受介质的冲刷、腐蚀最为严重，检修时要认真检查阀芯各部分是否被腐蚀、磨损，特别是在高压差的情况下阀芯的磨损更为严重（因气蚀现象），应予注意。

阀芯损坏严重时应进行更换，另外还应注意阀杆是否也有类似的现象，或与阀芯连接松动等。

4、膜片

"O"形圈和其它密封垫。

应检控制阀中膜片、"O"形密封垫是否老化、裂损。

5、密封填料

应注意聚四氟乙烯填料、密封润滑油脂是否老化，配合面是否损坏，应在必要时更换。

调节阀又称控制阀，是执行器的主要类型，通过接受调节控制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变流体流量。

调节阀一般由执行机构和阀门组成。

如果按其所配执行机构使用的动力，调节阀可以分为气动、电动、液动三种，即以压缩空气为动力源的气动调节阀，以电为动力源的电动调节阀，以液体介质（如油等）压力为动力的电液动调节阀，另外，按其功能和特性分，还有电磁阀、电子式、智能式、现场总线型调节阀等。

调节阀的阀体类型选择

调节阀的阀体种类很多，常用的有直通单座、直通双座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋转、蝶形、套筒式、球形等。

在具体选择时，可做如下考虑：

（1）阀芯形状结构

主要根据所选择的流量特性和不平衡力等因素考虑。

（2）耐磨损性

当流体介质是含有高浓度磨损性颗粒的悬浮液时，阀的内部材料要坚硬。

（3）耐腐蚀

由于介质具有腐蚀性，尽量选择结构简单阀门。

（4）介质的温度、压力

当介质的温度、压力高且变化大时，应选用阀芯和阀座的材料受温度、压力变化小的阀门。

（5）防止闪蒸和空化

闪蒸和空化只产生在液体介质。

在实际生产过程中，闪蒸和空化会形成振动和噪声，缩短阀门的使用寿命，因此在选择阀门时应防止阀门产生闪蒸和空化。

调节阀执行机构的选择

为了使调节阀正常工作，配用的执行机构要能产生足够的输出力来保证高度密封和阀门的开启。

对于双作用的气动、液动、电动执行机构，一般都没有复位弹簧。

作用力的大小与它的运行方向无关，因此，选择执行机构的关键在于弄清最大的输出力和电机的转动力矩。

对于单作用的气动执行机构，输出力与阀门的开度有关，调节阀上的出现的力也将影响运动特性，因此要求在整个调节阀的开度范围建立力平衡。

执行机构类型的确定

对执行机构输出力确定后，根据工艺使用环境要求，选择相应的执行机构。

对于现场有防爆要求时，应选用气动执行机构。

从节能方面考虑，应尽量选用电动执行机构。

若调节精度高，可选择液动执行机构。

如发电厂透明机的速度调节、炼油厂的催化装置反应器的温度调节控制等。

调节阀的作用方式选择

调节阀的作用方式只是在选用气动执行机构时才有，其作用方式通过执行机构正反作用和阀门的正反作用组合形成。

组合形式有4种即正正（气关型）、正反（气开型）、反正（气开型）、反反（气关型），通过这四种组合形成的调节阀作用方式有气开和气关两种。

对于调节阀作用方式的选择，主要从三方面考虑：

a）工艺生产安全；b）介质的特性；c）保证产品质量，经济损失最小。