摘要：介绍了气动调理阀选择的几个因素。凭据化工生产的工艺条件，选择合适的调理阀结构和类型；凭据工艺工具，选择合适的流量特性；凭据工艺参数，盘算流量系数，选择调理阀的口径；凭据工艺要求，选择质料和辅助装置。
关健词：控制回路；气动调理阀；选择
现代化工企业，自动化水平较高，在历程控制中，执行器的控制品质与生产工况的稳定有着密切的联系，所以对执行器的选择显得格外重要，关于宁静防爆要求比较高的化工企业，绝大大都执行器接纳的是气动调理阀。
气动调理阀的选择一般要从以下几个方面进行考虑：
（1）凭据工艺条件，选择合适的调理阀结构和类型。
（2）凭据工艺工具，选择合适的流量特性。
（3）凭据工艺参数，盘算流量系数，选择阀的口径。
（4）凭据工艺要求，选择质料和辅助装置。
下面针对以上 4 点加以论述。
1 调理阀的结构和类型
气动调理阀是由气动执行机构和阀两部分组成的，气动执行机构是接收输入的气源信号，爆发相应的推力，使推杆爆发位移，推动阀门行动；而阀是指与管路联接的阀体组件部分，它接受执行机构的推杆推力，改变阀杆位移，从而改变阀门开度，最终控制流体流量的变革。气动调理阀按其行程可分为直行程和角行程两种，按其结构类型分直通单座阀、直通双座阀、高压阀、角形阀、套筒阀、隔膜阀、蝶阀、偏心旋转阀等。
其中直通阀比较常见，单座阀泄漏量较小，但阀前后压差不可太大，而双座阀正好与之相反。高压阀适合于高静压和高压差的介质丈量，但在高压差情况下，流体对证料冲洗和气蚀严重，一般要考虑阀芯和阀座的材质，以提高其使用寿命。在高压差、高黏度、含悬浮物和颗粒状物质流体的控制中可选用角形阀。隔膜阀更适用于强酸、强碱等强腐化性介质的控制。蝶阀适用于大流量、低压差的气体介质。套筒阀接纳平衡型阀芯结构，具有低噪声的特点，是应用较为广泛的阀之一。
气动调理阀有气开与气关两种类型。确定调理阀开关方法的原则是：当信号压力中断时，应包管工艺设备和生产的宁静。如果阀门在信号中断后处于翻开位置，流体不中断最宁静，则选用气关阀；如果阀门在信号压力中断后处于关闭位置，流体欠亨过最宁静，则选用气开阀。如加热炉的燃料气或燃料油管路上的调理阀，应选用气开阀，当信号中断后，阀自动关闭，燃料被切断，以免炉温过高而爆发事故；锅炉进水管路上的调理阀，应选用气关阀，当信号中断后，阀自动翻开，仍然向锅炉内送水，可以制止锅炉烧干。
2 调理阀的流量特性
调理阀的流量特性是指介质流过阀的相对流量 Q 与阀芯相对行程（阀门的相对开度）之间的函数关系：
Q=f(L)
当调理阀两端压差 △P 坚持稳准时，阀的流量特性称为固有流量特性。固有流量特性主要有直线、等百分比（对数）、抛物线和快开等 4 种类型，如图 1 所示。
在生产中阀的固有流量特性有直线、等百分比和快开 3 种。抛物线特性介于直线和等百比之间，一般用等百特性来取代�？炜匦灾饕糜诙皇娇刂�。
在一般情况下，阀两端压差不可能永远坚持稳定，这时阀的固有流量特性就会爆发畸变，阀在实际事情条件下的特性称之为事情流量特性。这时在确定流量特性时要引人一个称为阀阻比的系数 S。
S=△P/Σ△P
Σ△P 为系统总压差，是阀、全部工艺设备和管路系统上的各压差之和。
从以下 3 个方面内容对阀的事情流量特性进行剖析：
（1）从控制系统的控制质量方面剖析关于一个简单的控制系统，它是由控制工具、变送器、调理器和调理阀几个基本环节组成的，系统的总放大系数 K=K1K2K3K4K5。
K1~K5 划分体现变送器、调理器、执行机构、阀、控制工具的放大系数。在负荷变换的情况下，要使控制系统能坚持预定的控制指标，希望总放大系数在控制系统的整个操作规模内坚持稳定。一般来说，在一个确定的系统里，K1~K3 的系数是牢固稳定的，只有工具的放大系数 K5 随负荷的变革而变革，为此选择适当的流量特性来赔偿工具特性的变革，包管 K4K5 的乘积是个常数就包管了系统的总放大系数 K 是个稳定值。
（2）从工艺配管情况剖析调理阀总是与管道、设备连在一起使用的，管道阻力的保存一定会使阀的事情特性与固有特性差别。所以，应凭据工具的特性，选择合适的事情特性，再凭据配管情况选择相应阀的固有流量特性�？悸枪ひ张涔芮榭鍪�，可参照表 1 来选择阀的固有特性。
| 配管状况 | S=1~0.6 | S=0.6~0.3 | S＜0.3 |
|---|---|---|---|
| 阀的事情特性 | 直线 等百分比 | 直线 等百分比 | 不宜控制 |
| 阀的固有特性 | 直线 等百分比 | 等百分比 等百分比 | 不宜控制 |
从表 1 上看，当 S=1~0.6 时，所选固有流量特性和事情流量特性一致。当 S ＜ 0.3 时，特性曲线畸变严重不宜控制。
（3）从负荷变革情况剖析直线特性调理阀在小开度时流量相对变革量大，过于灵敏，容易引起振荡，阀芯阀座易损坏，故在 S 值小、负荷变革幅度大的场合不宜接纳。等百分比阀的放大系数随阀门行程增大而增大，流量相对变革量恒定稳定。
3 调理阀的口径
调理阀口径简直定是在盘算阀流量系数 CV 的基础上进行的。流量系数的界说是指在阀门全开条件下，阀两端压差 △P 为 100kPa，流体密度 ρ=1g/cm3 时，通过阀的流体体积流量为 Q(m3/h)，其节流公式为：
C 是一个比例系数，它与流量系数的关系是 m 倍，即 CV=mC。当流量特性为直线型时 m=1.63，当流量特性为等百分比型时 m=1.97。式（1）是当丈量介质为液体时的盘算要领，当丈量介质为气体时应考虑温度和压力对介质体积的影响，其 C 值的盘算分 2 种情况：当阀前后压差 △P ＜ 0.5 倍的阀前压力 P1，即 △P ＜ 0.5P1 时：
式（2）中 P2 为阀后压力。
△P ≥ 0.5P1 时：
另外，当介质为过热蒸汽时，盘算 C 值要考虑蒸汽的过热度。确定完 CV 值以后，要对调治阀的开度进行验算，要求最大流量时阀开度 ≯ 90%，最小流量时开度 ≮ 10%。在正常工况下，阀门开度应在 15%~85% 之间。最后凭据 CV 值确定调理阀口径。
4 调理阀的质料和辅助装置
调理阀的阀体一般选用铸铁材质，其耐压品级、使用温度规模、耐腐化等方面应不低于对工艺管道的要求，但在介质为易燃易爆的流体时应作特殊考虑。阀芯、阀座材质的选用应考虑到流体中是否有固体颗粒爆发的磨损和气蚀作用对阀内件的攻击。一般关于非腐化性流体，常选用不锈钢；关于腐化性较强的流体，可选用哈氏合金；关于攻击、振动、磨损严重的流体，可选用堆焊硬质合金或喷涂材质。另外当操作介质温度 ＞ 200℃ 时，要选择带散热片的上阀盖。
调理阀的辅助装置主要有阀门定位器、电磁阀、回讯开关、过滤减压器、保位阀等。阀门定位器是调理阀的一个重要附件，常见的有气动阀门定位器和电气阀门定位器 2 种。它主要用于：
高压差的场合；
高压、高温或低温介质的场合；
介质中含有固体悬浮物或黏性流体的场合；
调理阀口径较大的场合；
实现分程控制；
改善调理阀的流量特性。
电磁阀的作用是快速地切断和接通气源，使阀处于完全通、断的位置，多用于宁静放空阀�；匮犊厥切枰诳刂剖沂凳奔嗖獾椒坏男藕挪叛∮玫�。保位阀的选择是凭据工艺状况，当气源切断时，阀位要求坚持在一定的位置上，但这种情况未几见。
5 结语
调理阀是自动控制系统中一个重要的环节，若选择盘算禁绝确，使用维护不恰当，将直接影响控制系统的控制质量，甚至造成严重的生产事故。为此，对调治阀的正确选用、装置和维修等各项事情都必须高度重视。
随着工业自动化的生长，对气动调理阀的要求越来越高，这些要求包括：新结构、新质料、高性能、与盘算机通讯以及优越的动态性能等。因此，对新型调理阀的研究和学习是一项艰巨而重要的任务。
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