調(diào)節(jié)閥工作原理
用于調(diào)節(jié)工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程控制領(lǐng)域中的介質(zhì)流量、壓力、溫度、液位等工藝參數(shù)。根據(jù)自動(dòng)化系統(tǒng)中的控制信號(hào)，自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的開(kāi)度，從而實(shí)現(xiàn)介質(zhì)流量、壓力、溫度和液位的調(diào)節(jié)。
調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)組成
調(diào)節(jié)閥通常由電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)或氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與閥體兩部分共同組成。直行程主要有直通單座式和直通雙座式兩種，后者具有流通能力大、不平衡辦小和操作穩(wěn)定的特點(diǎn)，所以通常特別適用于大流量、高壓降和泄漏少的場(chǎng)合。角行程主要有：V型電動(dòng)調(diào)節(jié)球閥、電動(dòng)蝶閥、通風(fēng)調(diào)節(jié)閥、偏心蝶閥等。
調(diào)節(jié)閥種類
按用途和作用、主要參數(shù)、壓力、介質(zhì)工作溫度、特殊用途（即特殊、專用閥）、驅(qū)動(dòng)能源、結(jié)構(gòu)等方式進(jìn)行了分類，其中常用的分類法是按結(jié)構(gòu)將調(diào)節(jié)閥分為九個(gè)大類，6種為直行程，3種為角行程。
按用途和作用分類
a.兩位閥：主要用于關(guān)閉或接通介質(zhì)；
b.調(diào)節(jié)閥：主要用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)。選閥時(shí)，需要確定調(diào)節(jié)閥的流量特性；
c.分流閥：用于分配或混合介質(zhì)；
d.切斷閥：通常指泄漏率小于十萬(wàn)分之一的閥。
按主要參數(shù)分類
1 按壓力分類
(1)真空閥：工作壓力低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；
(2)低壓閥：公稱壓力PN≤1.6MPa；
(3)中壓閥：PN2.5～6.4MPa；
(4)高壓閥：PNl0.0～80.OMPa，通常為PN22、PN32；
(5)超高壓閥：PN≥IOOMPa。
2 按介質(zhì)工作溫度分類
(1)高溫閥：t＞450℃；
(2)中溫閥：220℃≤t≤450℃；
(3)常溫閥：－40℃≤t≤220℃；④低溫閥：－200℃≤t≤－40℃。
常用分類法
這種分類方法既按原理、作用又按結(jié)構(gòu)劃分，是目前國(guó)內(nèi)、國(guó)際常用的分類方法。一般分為九個(gè)大類：
(1)單座調(diào)節(jié)閥；
(2)雙座調(diào)節(jié)閥；
(3)套筒調(diào)節(jié)閥；
(4)角形調(diào)節(jié)閥；
(5)三通調(diào)節(jié)閥；
(6)隔膜閥；
(7)蝶閥；
(8)球閥；
(9)偏心旋轉(zhuǎn)閥。前6種為直行程，后三種為角行程。
這九種產(chǎn)品亦是基本的產(chǎn)品，也稱為普通產(chǎn)品、基型產(chǎn)品或標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。各種各樣的特殊產(chǎn)品、專用產(chǎn)品都是在這九類產(chǎn)品的基礎(chǔ)上改進(jìn)變型出來(lái)的。
按主要特殊用途來(lái)分（即特殊、專用閥）
(1)軟密封切斷閥；
(2)硬密封切斷閥；
(3)耐磨調(diào)節(jié)閥；
(4)耐腐蝕調(diào)節(jié)閥；
(5)全四氟耐蝕調(diào)節(jié)閥
(6)全耐蝕合金調(diào)節(jié)閥；
(7)緊急動(dòng)作切斷或放空閥；
(8)防堵調(diào)節(jié)閥；
(9)耐蝕防堵切斷閥；
(10)保溫夾套閥；
(11)大壓降切斷閥；
(12)小流量調(diào)節(jié)閥；
(13)大口徑調(diào)節(jié)閥；
(14)大可調(diào)比調(diào)節(jié)閥；
(15)低S節(jié)能調(diào)節(jié)閥；
(16)低噪音閥；
(17)精小型調(diào)節(jié)閥；
(18)襯里（橡膠、四氟、陶瓷）調(diào)節(jié)閥；
(19)水處理專用球閥；
(20)燒堿專用閥；
(21)磷銨專用閥；
(22)氯氣調(diào)節(jié)閥；
(23)波紋管密封閥……
按驅(qū)動(dòng)能源分類
(1)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥；
(2)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥；
(3)液動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
調(diào)節(jié)閥CV值（流量系數(shù)）
流通能力Cv值（流量系數(shù)）是調(diào)節(jié)閥選型的主要參數(shù)之一，調(diào)節(jié)閥的流通能力的定義為：當(dāng)調(diào)節(jié)閥全開(kāi)時(shí)，閥兩端壓差為0.1MPa，流體密度為1g/cm3時(shí)，每小時(shí)流徑調(diào)節(jié)閥的流量數(shù)，稱為流通能力，也稱流量系數(shù)，以Cv表示，單位為t/h，液體的Cv值按下式計(jì)算。
根據(jù)流通能力Cv值大小查表，就可以確定調(diào)節(jié)閥的公稱通徑DN。
調(diào)節(jié)閥流量特性
調(diào)節(jié)閥的流量特性，是在閥兩端壓差保持恒定的條件下，介質(zhì)流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的相對(duì)流量與它的開(kāi)度之間關(guān)系。調(diào)節(jié)閥的流量特性有線性特性，等百分比特性及拋物線特性三種。三種注量特性的意義如下：
（1）等百分比特性（對(duì)數(shù)）
等百分比特性的相對(duì)行程和相對(duì)流量不成直線關(guān)系，在行程的每一點(diǎn)上單位行程變化所引起的流量的變化與此點(diǎn)的流量成正比，流量變化的百分比是相等的。所以它的優(yōu)點(diǎn)是流量小時(shí)，流量變化小，流量大時(shí)，則流量變化大，也就是在不同開(kāi)度上，具有相同的調(diào)節(jié)精度。
（2）線性特性（線性）
線性特性的相對(duì)行程和相對(duì)流量成直線關(guān)系。單位行程的變化所引起的流量變化是不變的。流量大時(shí)，流量相對(duì)值變化小，流量小時(shí)，則流量相對(duì)值變化大。
（3）拋物線特性
流量按行程的二方成比例變化，大體具有線性和等百分比特性的中間特性。
從上述三種特性的分析可以看出，就其調(diào)節(jié)性能上講，以等百分比特性為優(yōu)，其調(diào)節(jié)穩(wěn)定，調(diào)節(jié)性能好。而拋物線特性又比線性特性的調(diào)節(jié)性能好，可根據(jù)使用場(chǎng)合的要求不同，挑選其中任何一種流量特性。
調(diào)節(jié)閥應(yīng)用
在現(xiàn)代化工廠的自動(dòng)控制中，調(diào)節(jié)閥起著十分重要的作用，這些工廠的生產(chǎn)取決于流動(dòng)著的液體和氣體的正確分配和控制。這些控制無(wú)論是能量的交換、壓力的降低或者是簡(jiǎn)單的容器加料，都需要＊某些終控制元件去完成。終控制元件可以認(rèn)為是自動(dòng)控制的“體力”。在調(diào)節(jié)器的低能量級(jí)和執(zhí)行流動(dòng)流體控制所需的高能級(jí)功能之間，終控制元件完成了必要的功率放大作用。
調(diào)節(jié)閥是終控制元件的廣泛使用的型式。其他的終控制元件包括計(jì)量泵、調(diào)節(jié)擋板和百葉窗式擋板(一種蝶閥的變型)、可變斜度的風(fēng)扇葉片、電流調(diào)節(jié)裝置以及不同于閥門的電動(dòng)機(jī)定位裝置。
盡管調(diào)節(jié)閥得到廣泛的使用，調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的其它單元大概都沒(méi)有像它那樣少的維護(hù)工作量。在許多系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)閥經(jīng)受的工作條件如溫度、壓力、腐蝕和污染都要比其它部件更為嚴(yán)重，然而，當(dāng)它控制工藝流體的流動(dòng)時(shí)，它必須令人滿意地運(yùn)行及少的維修量。
調(diào)節(jié)閥在管道中起可變阻力的作用。它改變工藝流體的紊流度或者在層流情況下提供一個(gè)壓力降，壓力降是由改變閥門阻力或“摩擦”所引起的。這一壓力降低過(guò)程通常稱為“節(jié)流”。對(duì)于氣體，它接近于等溫絕熱狀態(tài)，偏差取決于氣體的非理想程度(焦耳一湯姆遜效應(yīng))。在液體的情況下，壓力則為紊流或粘滯摩擦所消耗，這兩種情況都把壓力轉(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)致溫度略為升高。
常見(jiàn)的控制回路包括三個(gè)主要部分，一部分是敏感元件，它通常是一個(gè)變送器。它是一個(gè)能夠用來(lái)測(cè)量被調(diào)工藝參數(shù)的裝置，這類參數(shù)如壓力、液位或溫度。變送器的輸出被送到調(diào)節(jié)儀表——調(diào)節(jié)器，它確定并測(cè)量給定值或期望值與工藝參數(shù)的實(shí)際值之間的偏差，一個(gè)接一個(gè)地把校正信號(hào)送出給終控制元件——調(diào)節(jié)閥。閥門改變了流體的流量，使工藝參數(shù)達(dá)到了期望值。
在氣動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器輸出的氣動(dòng)信號(hào)可以直接驅(qū)動(dòng)彈簧一薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)或者活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使閥門動(dòng)作。在這種情況下，確定閥位所需的能量是由壓縮空氣提供的，壓縮空氣應(yīng)當(dāng)在室外的設(shè)備中加以干燥，以防止凍結(jié)，并應(yīng)凈化和過(guò)濾。
當(dāng)一個(gè)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥和電動(dòng)調(diào)節(jié)器配套使用時(shí)，可采用電一氣閥門定位器或電一氣轉(zhuǎn)換器。壓縮空氣的供氣系統(tǒng)可以和用于全氣動(dòng)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)一樣來(lái)考慮。
在調(diào)節(jié)理論的術(shù)語(yǔ)中，調(diào)節(jié)閥既有靜態(tài)特性，又有動(dòng)態(tài)特性，因而它影響整個(gè)控制回路成敗。靜態(tài)特性或增益項(xiàng)是閥的流量特性，它取決于閥門的尺寸、閥芯和閥座的組合結(jié)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的類型、閥門定位器、閥前和閥后的壓力以及流體的性質(zhì)。第5章中將詳細(xì)地介紹這些內(nèi)容。
動(dòng)態(tài)特性是由執(zhí)行機(jī)構(gòu)或閥門定位器一執(zhí)行機(jī)構(gòu)組合決定的。對(duì)于較慢的生產(chǎn)過(guò)程，如溫度控制或液位控制，閥的動(dòng)態(tài)特性在可控性方面一般不是限制因素。對(duì)于較快的系統(tǒng)，如液體的流量控制，調(diào)節(jié)閥可能有明顯的滯后，在回路的可控性方面一定要有所考慮。一般只有控制系統(tǒng)的專家才需要關(guān)心調(diào)節(jié)閥的動(dòng)態(tài)持性，關(guān)于應(yīng)用閥門定位器的正規(guī)考慮如第9章中所討論的，將滿足大多數(shù)調(diào)節(jié)閥裝置的需要。
自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的歷史可追溯到自力式調(diào)壓閥，它包括一個(gè)帶有重物桿的球形閥，重物用來(lái)平衡閥芯力，從而得到某種程度的調(diào)節(jié)，另一種早期的自力式調(diào)壓閿?shù)男问绞菈毫ζ胶馐秸{(diào)壓閥。工藝過(guò)程的壓力用管線接到彈簧薄膜調(diào)壓閥的薄膜氣室上。無(wú)論是減壓閥、閥后壓力式調(diào)壓閥或是差壓調(diào)壓閥都筆夠從這種基型閥門的變更而制造出來(lái)。
氣動(dòng)變送器和調(diào)節(jié)器的出現(xiàn)，就必然地導(dǎo)致氣動(dòng)詞節(jié)閥的應(yīng)用。它們本質(zhì)上是減壓閥或閥后壓力式調(diào)壓閥，改用儀表壓縮空氣來(lái)代替工藝過(guò)程的流體。現(xiàn)在許多生產(chǎn)減壓閥的公司已經(jīng)發(fā)展成為調(diào)節(jié)閥制造廠。調(diào)節(jié)閥的應(yīng)用從數(shù)量上和復(fù)雜性方面繼續(xù)不斷地得到發(fā)展，許多閥門的閥體和附件的改進(jìn)可以用來(lái)解決各種各樣的問(wèn)題。本手冊(cè)的意圖是使工程們熟悉調(diào)節(jié)閥的結(jié)紙醉金迷和因素，幫助儀表工程師在應(yīng)用中選用的閥體、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和附件。
調(diào)節(jié)閥屬于控制閥系列，主要作用是調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力、流量、溫度等等參數(shù)，是工藝環(huán)路中終的控制元件。調(diào)節(jié)閥按行程特點(diǎn)可分為：直行程和角行程。直行程包括：?jiǎn)巫y、雙座閥、套筒閥、角形閥、三通閥、隔膜閥；角行程包括：蝶閥、球閥、偏心旋轉(zhuǎn)閥、全功能超輕型調(diào)節(jié)閥。調(diào)節(jié)閥按驅(qū)動(dòng)方式可分為：氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和液動(dòng)調(diào)節(jié)閥；按調(diào)節(jié)形式可分為：調(diào)節(jié)型、切斷型、調(diào)節(jié)切斷型；按流量特性可分為：線性、等百分比、拋物線、快開(kāi)。調(diào)節(jié)閥適用于空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質(zhì)、泥漿、油品等介質(zhì)。
調(diào)節(jié)閥計(jì)算公式
調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)Kv，是調(diào)節(jié)閥的重要參數(shù)，它反映調(diào)節(jié)閥通過(guò)流體的能力，也就是調(diào)節(jié)閥的容量。根據(jù)調(diào)節(jié)閥流量系數(shù)Kv的計(jì)算，就可以確定選擇調(diào)節(jié)閥的口徑。為了正確選擇調(diào)節(jié)閥的口徑，必須正確計(jì)算出調(diào)節(jié)閥的額定流量系數(shù)Kv值。調(diào)節(jié)閥額定流量系數(shù)Kv的定義是：在規(guī)定條件下，即閥的兩端壓差為10Pa，流體的密度為lg/cm，額定行程時(shí)流經(jīng)調(diào)節(jié)閥以m/h或t/h的流量數(shù)。
閥門材質(zhì)有：鑄鐵、鑄鋼、碳鋼、20＃鋼、A182鋼、鉻鉬鋼WC6 WC9、不銹鋼、304、316、等。閥門規(guī)格:DN15-DN1200。壓力:1.0-10.0Mpa 驅(qū)動(dòng)方式可采用手動(dòng)、電動(dòng)、氣動(dòng)、齒輪傳動(dòng)等裝置。標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)標(biāo)GB HB、美標(biāo)API ANSI、日標(biāo)JIS、德標(biāo)DIN。
調(diào)節(jié)閥（英文：control valve）國(guó)外稱為：控制閥，國(guó)內(nèi)習(xí)慣稱為：調(diào)節(jié)閥。
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