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分析了解控制阀和调节阀的关系

2018-03-29 00:00:00    来源:    点击:990    喜欢:0

调节阀的定义应该是:对于节流阀,它的意图是产生压力降和降低流量,因此它可以有一个直径明显小于阀门通径的阀座。节流阀的设计是产生压力降以降低直线压力、流量、温度,而开关阀的结构上允许直线通过流体而不明显地产生压力降。如O型球阀、蝶阀、管夹阀等,它们的流阻都很小,介质通过时产生的压降都很小,所以适合开关控制,不适合节流控制。
节流阀需要根据过程工艺的要求设计出合适的流量特性和阀芯、阀座直径,开关阀则不需要。节流阀配以执行器,就是电、气或液动调节阀了。所以狭义地将,调节阀只限于节流阀如单座调节阀 、双座阀、套筒阀、角形阀、三通调节阀、V型球阀等有限的几种(所以在业界还有手动调节阀一说)。
而控制阀的定义是:过程控制工业里最常用的终端控制元件就是控制阀。控制阀调节流动的流体,如气体、蒸汽、水或化学混合物,以补偿负载扰动并使被控制的过程变量尽可能地靠近需要的设定点。传感器将压力、温度、流量等信号反馈给调节器,调节器将测量信号与设定值进行比较,然后根据运算的结果输出控制信号给控制阀,由控制阀来调整阀门开度,进而实现对温度、压力、流量等参数的自动调节。
按照这个定义,阀门必须要和传感器、控制器(PLC、DCS或单纯的调节器)组成控制回路(不管是单回路还是多回路)实现对过程变量的控制,才能称之为控制阀。所以,所有配有执行机构的气动、电动、液动的阀门,都应该叫做控制阀,包括电磁阀,因为它们都可以和控制系统组成控制回路,实现自动控制。不管它们接收的是开关量信号还是比例信号,控制原理都是一样。而所有的手动阀门都不是控制阀。有些阀门厂家还有自控阀的叫法,其定义应该同于控制阀。
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。
可以说,所有的调节阀都是控制阀,但控制阀未必就是调节阀。也就是说调节阀属于控制阀的一部分。至于自力式调节阀,它不应该归入控制阀一类,因为不管是自力式压力调节阀,还是温度、流量调节阀,都是靠介质自身的动力来驱动阀门,控制变量还得靠手动来设定,它们不能和控制系统组成控制回路。它们应该和安全阀、疏水阀、减压阀、水力控制阀等归入自动阀一类。

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