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下面討論以下四點。

1調(diào)節(jié)閥的結構和類型

氣動控制閥由氣動執(zhí)行機構和閥門組成。氣動執(zhí)行機構接收輸入氣源信號，產(chǎn)生相應的推力，使推桿位移，推動閥門動作;閥指管道連接。閥體的承受致動器的推桿推力的主體部分改變閥桿的位移，從而改變閥的開度并最終控制流體流量的變化。氣動控制閥根據(jù)其行程可分為直行程和角行程兩種，按結構類型分別通過單座閥，直通雙座閥，高壓閥，角閥，套閥，隔膜閥，蝶閥，偏心旋轉(zhuǎn)閥等。

其中，直通閥比較普遍，單座閥的泄漏量較小，但閥前后壓差不能太大，而雙座閥正好相反。高壓閥適用于高靜壓和高壓差的介質(zhì)測量。但是，在高壓差的情況下，該流體具有嚴重的材料侵蝕和空蝕現(xiàn)象。通常應考慮閥芯和閥座的材質(zhì)，以提高使用壽命。角閥可用于控制高壓差，高粘度含懸浮固體和顆粒物質(zhì)的流體。隔膜閥更適用于控制強腐蝕性介質(zhì)，如強酸和強堿。蝶閥適用于大流量，低壓力的氣體介質(zhì)。套筒閥采用平衡閥芯結構，噪音低。它是廣泛使用的閥門之一。

氣動控制閥有兩種開啟和關閉的方式。確定調(diào)節(jié)閥開關方式的原則是：當信號壓力中斷時，應確保工藝設備和生產(chǎn)的安全。如果信號中斷后閥門處于打開位置，則流體不會中斷，并選擇最安全。如果閥門在信號壓力中斷并且流體沒有通過最安全的位置后處于關閉位置，則選擇閥門打開閥門。如加熱爐燃氣或燃油管道調(diào)節(jié)閥，應使用空氣打開閥門，當信號中斷時，閥門自動關閉，燃料切斷，以免爐溫過高，事故發(fā)生;鍋爐進水管調(diào)節(jié)閥，應使用空氣截止閥。當信號中斷時，閥門會自動打開，并仍向鍋爐送水，以免鍋爐干燥。

2控制閥的流量特性

調(diào)節(jié)閥的流量特性是指作為閥芯的相對行程（閥門的相對開度）的函數(shù)的流過閥Q的介質(zhì)的相對流量：

Q = F（L）

當調(diào)節(jié)閥兩端的壓差ΔP保持不變時，閥的流量特性稱為固有流量特性。固有的流量特性主要是線性的，等百分比（對數(shù)），折騰有4種類型的線和快速打開，如圖1所示。

閥門的內(nèi)在流動特性

圖1閥門的內(nèi)在流動特性

生產(chǎn)中閥門固有的流量特性是線性的，等百分比和快速開啟。 拋物線的特點是在直線和百分之一之間，通常被一百個特征取代。 快速開啟功能主要用于雙位置控制。

在正常情況下，閥門兩端的壓差不一定保持不變，閥門固有的流量特性會發(fā)生扭曲，實際工況下閥門的特性稱為工作流量特性。 此時，引入稱為閥阻力比的因子S以確定流動特性。

S =△P /ΣΔP

ΣΔP是系統(tǒng)的總壓差，是閥門，所有工藝設備和管道系統(tǒng)的壓差總和。

從以下三個方面分析了閥門的工作流程特點：

（1）控制系統(tǒng)控制質(zhì)量方面的分析對于一個簡單的控制系統(tǒng)，它由控制對象，變送器，調(diào)節(jié)器和調(diào)節(jié)閥幾個基本步驟組成。系統(tǒng)的總放大系數(shù)為K = K1K2K3K4K5。

K1?K5分別代表發(fā)射器，調(diào)節(jié)器，執(zhí)行器，閥門和控制對象的放大系數(shù)。在負載變化的情況下，期望控制系統(tǒng)保持預定的控制指數(shù)，并且預期總控制系數(shù)在控制系統(tǒng)的整個工作范圍內(nèi)保持恒定。一般來說，在一定的系統(tǒng)中，K1?K3的系數(shù)是固定的，只有物體的放大系數(shù)K5隨著負載的變化而變化。為此，選擇適當?shù)牧髁刻匦詠硌a償物體特性的變化。 K4K5的產(chǎn)品是一個常數(shù)，以確保系統(tǒng)的總放大系數(shù)K是一個穩(wěn)定的值。

（2）分析控制閥始終與流程管道條件下的管道和設備一起使用。管道阻力閥門的存在將不可避免地導致閥門具有不同的操作特性和固有特性。因此，根據(jù)對象的特點，選擇合適的工作特性，然后根據(jù)管道狀況選擇相應閥門的固有流量特性。在考慮過程管道時，參考表1選擇閥門的固有特性。

從表1可以看出，當S = 1?0.6時，所選擇的固有流動特性和工作流動特性是相同的。當S <0.3時，特性曲線失真不應嚴格控制。

（3）負荷特性變化的分析線性特性控制閥在小開度時流量變化量比較大，過于敏感，易引起振蕩，閥座易損壞。因此，不適用于S值小，負載變動大的應用。使用。當閥門行程增加時，等百分比閥門放大系數(shù)增加，并且流量的相對變化是恒定的。

3調(diào)節(jié)閥的直徑

閥徑的確定基于閥流量系數(shù)CV的計算。流量系數(shù)的定義是，在閥門完全打開的情況下，閥門兩端的壓差ΔP為100kPa，當流體密度為ρ= 1g / cm3時，流體體積流過閥為Q（m3 / h），其節(jié)流公式為：

公式1）

C是比例系數(shù)，它與流量系數(shù)的關系是m倍，即CV = mC。 當流量特性為線性時，m = 1.63，當流量特性等百分比時，m = 1.97。 公式（1）是當測量介質(zhì)是液體時的計算方法。 當測量介質(zhì)是氣體時，應考慮溫度和壓力對介質(zhì)體積的影響。 C值的計算分為兩種情況：當閥壓差ΔP<閥前P1壓力的0.5倍時，即△P <0.5P1：

式（2）

在公式（2）中，P2是閥門后面的壓力。

當△P≥0.5P1時：

式（3）

另外，當介質(zhì)是過熱蒸汽時，在計算C值時考慮蒸汽的過熱度。 CV值確定后，檢查調(diào)節(jié)閥的開度。當需要最大流量時，閥門開度≤90％，最小流量≤10％。在正常情況下，閥門開度應在15％到85％之間。最后，根據(jù)CV值確定閥門直徑。

4控制閥材料和輔助裝置

調(diào)節(jié)閥的閥體通常由鑄鐵制成。其壓力等級，工作溫度范圍，耐腐蝕性等方面不應低于工藝管道的要求，但在介質(zhì)易燃易爆時應特別考慮。閥芯和閥座材料的選擇應考慮流體磨損中產(chǎn)生的固體顆粒是否磨損以及氣蝕對閥芯的影響。通常對于非腐蝕性流體，經(jīng)常使用不銹鋼;對于高腐蝕性液體，可以使用哈氏合金;對于沖擊，振動和嚴重磨損的流體，可以使用表面堆焊合金或噴涂材料。另外，當運行介質(zhì)溫度> 200°C時，選擇帶有散熱器的上部閥蓋。

調(diào)節(jié)閥的輔助裝置主要包括閥門定位器，電磁閥，反饋開關，過濾減壓器，安全閥等。閥門定位器是調(diào)節(jié)閥的重要附件有氣動閥門定位器和電動閥門定位器兩種。它主要用于：

高壓差的場合;

高壓，高溫或低溫介質(zhì)應用;

介質(zhì)含有固體懸浮液或粘性流體;

當閥門直徑較大時;

實現(xiàn)分割控制;

改善調(diào)節(jié)閥的流量特性。

電磁閥的作用是迅速切斷并打開供氣，使閥門處于完全打開和關閉的位置，主要用于安全排氣閥。當控制室實時監(jiān)控閥門位置時選擇混響開關。位置閥的選擇基于工藝條件。當氣源關閉時，閥門位置需要保持在某個位置，但這種情況很少見。

5結論

調(diào)節(jié)閥是自動控制系統(tǒng)的重要組成部分。如果計算不準確，不允許使用和維護，將直接影響控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量，甚至造成嚴重的生產(chǎn)事故。為此，必須高度重視調(diào)節(jié)閥的正確選擇，安裝和維護。

隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，對氣動控制閥的要求越來越高。這些要求包括：新結構，新材料，高性能，與電腦的溝通以及卓越的動作國家表現(xiàn)等等。 因此，新型調(diào)節(jié)閥的研究和研究是一項艱巨而重要的任務。