調(diào)節(jié)閥（control valve），又名控制閥，在工業(yè)自動化過程控制領(lǐng)域中，通過接受調(diào)節(jié)控制單元輸出的控制信號，借助動力操作去改變介質(zhì)流量、壓力、溫度、液位等工藝參數(shù)的zui終控制元件。一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門組成。如果按行程特點，調(diào)節(jié)閥可分為直行程和角行程；按其所配執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用的動力，可以分為氣動調(diào)節(jié)閥、電動調(diào)節(jié)閥、液動調(diào)節(jié)閥三種；按其功能和特性分為線性特性，等百分比特性及拋物線特性三種。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)。

 

概述

　　在現(xiàn)代化工廠的自動控制中，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

著的液體和氣體的正確分配和控制。這些控制無論是能量的交換、壓力的降低或者是簡單的容器加料，都需要＊某些zui終控制元件去完成。zui終控制元件可以認(rèn)為是自動控制的“體力”。在調(diào)節(jié)器的低能量級和執(zhí)行流動流體控制所需的高能級功能之間，zui終控制元件完成了必要的功率放大作用。

　　調(diào)節(jié)閥是zui終控制元件的zui廣泛使用的型式。其他的zui終控制元件包括計量泵、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時，它必須令人滿意地運行及zui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。這一壓力降低過程通常稱為“節(jié)流”。對于氣體，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。

　　常見的控制回路包括三個主要部分，*部分是敏感元件，它通常是一個變送器。它是一個能夠用來測量被調(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，它確定并測量給定值或期望值與工藝參數(shù)的實際值之間的偏差，一個接一個地把校正信號送出給zui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。

　　在氣動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器輸出的氣動信號可以直接驅(qū)動彈簧一薄膜式執(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)凈化和過濾。

　　當(dāng)一個氣動調(diào)節(jié)閥和電動調(diào)節(jié)器配套使用時，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)可以和用于全氣動的調(diào)節(jié)系統(tǒng)一樣來考慮。

　　在調(diào)節(jié)理論的術(shù)語中，調(diào)節(jié)閥既有靜態(tài)特性，又有動態(tài)特性，因而它影響整個控制回路成敗。靜態(tài)特性或增益項是閥的流量特性，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。對于較慢的生產(chǎn)過程，如溫度控制或液位控制，閥的動態(tài)特性在可控性方面一般不是限制因素。對于較快的系統(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。

　　自動調(diào)節(jié)閥的歷史可追溯到自力式調(diào)壓閥，它包括一個帶有重物桿的球形閥，重物用來平衡閥芯力，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。工藝過程的壓力用管線接到彈簧薄膜調(diào)壓閥的薄膜氣室上。無論是減壓閥、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。

　　氣動變送器和調(diào)節(jié)器的出現(xiàn)，就必然地導(dǎo)致氣動詞節(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代替工藝過程的流體?，F(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)可以用來解決各種各樣的問題。本手冊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zui終的控制元件。

 

分類

　　調(diào)節(jié)閥按行程特點可分為：直行程和角行程。直行程包括：單座閥、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)動方式可分為：氣動調(diào)節(jié)閥、電動調(diào)節(jié)閥和液動調(diào)節(jié)閥，即以壓縮空氣為動力源的氣動調(diào)節(jié)閥，以電為動力源的電動調(diào)節(jié)閥，以液體介質(zhì)（如油等）壓力為動力的電液動調(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。

 

發(fā)展歷程

　　調(diào)節(jié)閥的發(fā)展自20世紀(jì)初始至今已有八十年的歷史，先后產(chǎn)生了十個大類的調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品、自力式閥和定位器等，調(diào)節(jié)閥和控制閥的發(fā)展歷程如下：

　　20年代：原始的穩(wěn)定壓力用的調(diào)節(jié)閥問世。

　　30年代：以“V”型缺口的雙座閥和單座閥為代表產(chǎn)品V型調(diào)節(jié)球閥問世。

　　40年代：出現(xiàn)定位器，調(diào)節(jié)閥新品種進(jìn)一步產(chǎn)生，出現(xiàn)隔膜閥、角型閥、蝶閥、球閥等。

　　50年代：球閥得到較大的推廣使用，三通閥代替兩臺單座閥投入系統(tǒng)。

　　60年代：在國內(nèi)對上述產(chǎn)品進(jìn)行了系列化的改進(jìn)設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化后，國內(nèi)才才有了完整系列產(chǎn)品?，F(xiàn)在我們還在大量使用的單座閥、雙座閥、角型閥、三通閥、隔膜閥、蝶閥、球閥七種產(chǎn)品仍然是六十年代水平的產(chǎn)品。這時，國外開始推出了第八種結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)閥——套筒閥。

　　70年代：又一種新結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品——偏心旋轉(zhuǎn)閥問世（第九大類結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥品種）。這一時期套筒閥在國外被廣泛應(yīng)用。70年代末，國內(nèi)聯(lián)合設(shè)計了套筒閥，使中國有了自己的套筒閥產(chǎn)品系列。

　　80年代：改革開放期間，中國成功引進(jìn)了石化裝置和調(diào)節(jié)閥技術(shù)，使套筒閥、偏心旋轉(zhuǎn)閥得到了推廣使用,尤其是套筒閥,大有取代單、雙座閥之勢,其使用越來越廣。80年代末,調(diào)節(jié)閥又一重大進(jìn)展是日本的Cv3000和精小型調(diào)節(jié)閥，它們在結(jié)構(gòu)方面，將單彈簧的氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)改為多彈簧式薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)，閥的結(jié)構(gòu)只是改進(jìn)，不是改變。它的突出特點是使調(diào)節(jié)閥的重量和高度下降30%，流量系數(shù)提高30%。

　　90年代：90年代的調(diào)節(jié)閥重點是在可靠性、特殊疑難產(chǎn)品的攻關(guān)、改進(jìn)、提高上。到了90年代末，由華林公司推出了第十種結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品——全功能超輕型閥。它突出的特點是在可靠性上、功能上和重量上的突破。功能上的突破——*具備全功能的產(chǎn)品，故此，可由一種產(chǎn)品代替眾多功能上不齊全的產(chǎn)品，使選型簡化、使用簡化、品種簡化；在重量上的突破——比主導(dǎo)產(chǎn)品單座閥、雙座閥、套筒閥輕70～80％，比精小型閥還輕40～50％；可靠性的突破——解決了傳統(tǒng)調(diào)節(jié)閥等各種不可靠性因素，如密封的可靠性、定位的可靠性、動作的可靠性等。該產(chǎn)品的問世，使中國的調(diào)節(jié)閥技術(shù)和應(yīng)用水平達(dá)到了九十年代末*水平；它是對調(diào)節(jié)閥的重大突破；尤其是電子式全功能超輕型閥，必將成為下世紀(jì)調(diào)節(jié)閥的主流。

 

結(jié)構(gòu)組成

　　調(diào)節(jié)閥通常由電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)或氣動執(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，所以通常特別適用于大流量、高壓降和泄漏少的場合。角行程主要有：V型電動調(diào)節(jié)球閥、電動蝶閥、通風(fēng)調(diào)節(jié)閥、偏心蝶閥等。

 

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、閥）、驅(qū)動能源、結(jié)構(gòu)等方式進(jìn)行了分類，其中zui常用的分類法是按結(jié)構(gòu)將調(diào)節(jié)閥分為九個大類，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，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分之一的閥。

按主要參數(shù)分類

　　1 按壓力分類

　?。?）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；

　?。?）中壓閥：PN2.5～6.4MPa；

　　（4）高壓閥：PNl0.0～80.0MPa，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，是目前國內(nèi)、zui常用的分類方法。一般分為九個大類：

（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；

　?。?）三通調(diào)節(jié)閥；

　?。?）隔膜閥；

　?。?）蝶閥；

　?。?）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zui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、產(chǎn)品都是在這九類產(chǎn)品的基礎(chǔ)上改進(jìn)變型出來的。

按主要特殊用途來分（即特殊、閥）

　　（1）軟密封切斷閥；

　　（2）硬密封切斷閥；

　?。?）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

　?。?）全耐蝕合金調(diào)節(jié)閥；

　?。?）緊急動作切斷或放空閥；

　?。?）防堵調(diào)節(jié)閥；

　?。?）耐蝕防堵切斷閥；

　?。?0）保溫夾套閥；

　　（11）大壓降切斷閥；

　?。?2）小流量調(diào)節(jié)閥；

　?。?3）大口徑調(diào)節(jié)閥；

　?。?4）大可調(diào)比調(diào)節(jié)閥；

　?。?5）低S節(jié)能調(diào)節(jié)閥；

　?。?6）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；

　?。?9）水處理球閥；

　?。?0）燒堿閥；

　?。?1）磷銨閥；

　?。?2）氯氣調(diào)節(jié)閥；

　　（23）波紋管密封閥……

按驅(qū)動能源分類

　?。?）氣動調(diào)節(jié)閥；

　?。?）電動調(diào)節(jié)閥；

　?。?）液動調(diào)節(jié)閥。

 

CV值（流量系數(shù)）

　　流通能力Cv值（）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)閥全開時，閥兩端壓差為0.1MPa，流體密度為1g/cm3時，每小時流徑調(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。

 

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)閥的相對流量與它的開度之間關(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（對數(shù)）

　　等百分比特性的相對行程和相對流量不成直線關(guān)系，在行程的每一點上單位行程變化所引起的流量的變化與此點的流量成正比，流量變化的百分比是相等的。所以它的優(yōu)點是流量小時，流量變化小，流量大時，則流量變化大，也就是在不同開度上，具有相同的調(diào)節(jié)精度。

（2）線性特性（線性）

　　線性特性的相對行程和相對流量成直線關(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，流量相對值變化小，流量小時，則流量相對值變化大。

（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*，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)使用場合的要求不同，挑選其中任何一種流量特性。

 

應(yīng)用

　　在現(xiàn)代化工廠的自動控制中，調(diào)節(jié)閥起著十分重要的作用，這些工廠的生產(chǎn)取決于流動著的液體和氣體的正確分配和控制。這些控制無論是能量的交換、壓力的降低或者是簡單的容器加料，都需要＊某些zui終控制元件去完成。zui終控制元件可以認(rèn)為是自動控制的“體力”。在調(diào)節(jié)器的低能量級和執(zhí)行流動流體控制所需的高能級功能之間，zui終控制元件完成了必要的功率放大作用。

　　調(diào)節(jié)閥是zui終控制元件的zui廣泛使用的型式。其他的zui終控制元件包括計量泵、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時，它必須令人滿意地運行及zui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。這一壓力降低過程通常稱為“節(jié)流”。對于氣體，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。

　　常見的控制回路包括三個主要部分，*部分是敏感元件，它通常是一個變送器。它是一個能夠用來測量被調(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，它確定并測量給定值或期望值與工藝參數(shù)的實際值之間的偏差，一個接一個地把校正信號送出給zui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。

　　在氣動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器輸出的氣動信號可以直接驅(qū)動彈簧一薄膜式執(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)凈化和過濾。

　　當(dāng)一個氣動調(diào)節(jié)閥和電動調(diào)節(jié)器配套使用時，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)可以和用于全氣動的調(diào)節(jié)系統(tǒng)一樣來考慮。

　　在調(diào)節(jié)理論的術(shù)語中，調(diào)節(jié)閥既有靜態(tài)特性，又有動態(tài)特性，因而它影響整個控制回路成敗。靜態(tài)特性或增益項是閥的流量特性，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。對于較慢的生產(chǎn)過程，如溫度控制或液位控制，閥的動態(tài)特性在可控性方面一般不是限制因素。對于較快的系統(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。

　　自動調(diào)節(jié)閥的歷史可追溯到自力式調(diào)壓閥，它包括一個帶有重物桿的球形閥，重物用來平衡閥芯力，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。工藝過程的壓力用管線接到彈簧薄膜調(diào)壓閥的薄膜氣室上。無論是減壓閥、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。

　　氣動變送器和調(diào)節(jié)器的出現(xiàn)，就必然地導(dǎo)致氣動詞節(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代替工藝過程的流體。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)可以用來解決各種各樣的問題。本手冊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zui終的控制元件。調(diào)節(jié)閥按行程特點可分為：直行程和角行程。直行程包括：單座閥、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)動方式可分為：氣動調(diào)節(jié)閥、電動調(diào)節(jié)閥和液動調(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。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)。

 

計算公式

　　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，額定行程時流經(jīng)調(diào)節(jié)閥以m/h或t/h的流量數(shù)。

　　1． 一般液體的Kv值計算

　　a． 非阻塞流

　　判別式：△P＜FL（P1－FFPV）

　　計算公式：Kv＝10QL

　　式中： FL－壓力恢復(fù)系數(shù)，見附表

　　FF－流體臨界壓力比系數(shù)，F(xiàn)F＝0.96－0.28

　　PV－閥入口溫度下，介質(zhì)的飽和蒸汽壓（壓力），kPa

　　PC－流體熱力學(xué)臨界壓力（壓力），kPa

　　QL－液體流量m/h

　　ρ－液體密度g/cm

　　P1－閥前壓力（壓力）kPa

　　P2－閥后壓力（壓力）kPa

　　b． 阻塞流

　　判別式：△P≥FL（P1－FFPV）

　　計算公式：Kv＝10QL

　　式中：各字符含義及單位同前

　　2． 氣體的Kv值計算

　　a． 一般氣體

　　當(dāng)P2＞0.5P1時

　　當(dāng)P2≤0.5P1時

　　式中： Qg－標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體流量Nm/h

　　Pm-（P1+P2）/2（P1、P2為壓力）kPa

　　△P＝P1－P2

　　G －氣體比重（空氣G＝1）

　　t －氣體溫度℃

　　b．高壓氣體（PN＞10MPa）

　　當(dāng)P2＞0.5P1時

　　當(dāng)P2≤0.5P1時

　　式中：Z-氣體壓縮系數(shù)，可查GB/T 2624-81《流量測量節(jié)流裝置的設(shè)計安裝和使用》

　　3． 低雷諾數(shù)修正（高粘度液體KV值的計算）

　　液體粘度過高或流速過低時，由于雷諾數(shù)下降，改變了流經(jīng)調(diào)節(jié)閥流體的流動狀態(tài)，在Rev<2300時流體處于低速層流，這樣按原來公式計算出的KV值，誤差較大，必須進(jìn)行修正。此時計算公式應(yīng)為：

　　式中：Φ―粘度修正系數(shù)，由Rev查FR－Rev曲線求得；QL－液體流量 m/h

　　對于單座閥、套筒閥、角閥等只有一個流路的閥

　　對于雙座閥、蝶閥等具有二個平行流路的閥

　　式中：Kv′―不考慮粘度修正時計算的流量系

　　ν ―流體運動粘度mm/s

　　FR －Rev關(guān)系曲線

　　FR-Rev關(guān)系圖

　　4． 水蒸氣的Kv值的計算

　　a． 飽和蒸汽

　　當(dāng)P2＞0.5P1時

　　當(dāng)P2≤0.5P1時

　　式中：G―蒸汽流量kg/h，P1、P2含義及單位同前，K－蒸汽修正系數(shù)，部分蒸汽的K值如下：水蒸汽：K＝19.4；氨蒸汽：K＝25；氟里昂11：K＝68.5；甲烷、乙烯蒸汽：K＝37；丙烷、丙烯蒸汽：K＝41.5；丁烷、異丁烷蒸汽：K＝43.5。

　　b． 過熱水蒸汽

　　當(dāng)P2＞0.5P1時

　　當(dāng)P2≤0.5P1時

　　式中：△t―水蒸汽過熱度℃，Gs、P1、P2含義及單位同前。

 

常見故障處理方法

1）清洗法

　　管路中的焊渣、鐵銹、渣子等在節(jié)流口、導(dǎo)向部位、下閥蓋平衡孔內(nèi)造成堵塞或卡住使閥芯曲面、導(dǎo)向面產(chǎn)生拉傷和劃痕、密封面上產(chǎn)生壓痕等。這經(jīng)常發(fā)生于新投運系統(tǒng)和大修后投運初期。這是zui常見的故障。遇此情況，必須卸開進(jìn)行清洗，除掉渣物，如密封面受到損傷還應(yīng)研磨；同時將底塞打開，以沖掉從平衡孔掉入下閥蓋內(nèi)的渣物，并對管路進(jìn)行沖洗。投運前，讓調(diào)節(jié)閥全開，介質(zhì)流動一段時間后再納入正常運行。

2）外接沖刷法

　　對一些易沉淀、含有固體顆粒的介質(zhì)采用普通閥調(diào)節(jié)時，經(jīng)常在節(jié)流口、導(dǎo)向處堵塞，可在下閥蓋底塞處外接沖刷氣體和蒸汽。當(dāng)閥產(chǎn)生堵塞或卡住時，打開外接的氣體或蒸氣閥門，即可在不動調(diào)節(jié)閥的情況下完成沖洗工作，使閥正常運行。

3）安裝管道過濾器法

　　對小口徑的調(diào)節(jié)閥，尤其是超小流量調(diào)節(jié)閥，其節(jié)流間隙特小，介質(zhì)中不能有一點點渣物。遇此情況堵塞，在閥前管道上安裝一個過濾器，以保證介質(zhì)順利通過。帶定位器使用的調(diào)節(jié)閥，定位器工作不正常，其氣路節(jié)流口堵塞是zui常見的故障。因此，帶定位器工作時，必須處理好氣源，通常采用的辦法是在定位器前氣源管線上安裝空氣過濾減壓閥。

4）增大節(jié)流間隙法

　　如介質(zhì)中的固體顆?；蚬艿乐斜粵_刷掉的焊渣和銹物等因過不了節(jié)流口造成堵塞、卡住等故障，可改用節(jié)流間隙大的節(jié)流件—節(jié)流面積為開窗、開口類的閥芯、套筒，因其節(jié)流面積集中而不是圓周分布的，故障就能很容易地被排除。如果是單、雙座閥就可將柱塞形閥芯改為“V”形口的閥芯，或改成套筒閥等。例如某化工廠有一臺雙座閥經(jīng)?？ㄗ?，*改用套筒閥后，問題馬上得到解決。

5）介質(zhì)沖刷法

　　利用介質(zhì)自身的沖刷能量，沖刷和帶走易沉淀、易堵塞的東西，從而提高閥的防堵功能。常見的方法有：①改作流閉型使用；②采用流線型閥體；③將節(jié)流口置于沖刷zui厲害處，采用此法要注意提高節(jié)流件材料的耐沖蝕能力。

6）直通改為角形法

　　直通為倒S流動，流路復(fù)雜，上、下容腔死區(qū)多，為介質(zhì)的沉淀提供了地方。角形連接，介質(zhì)猶如流過90彎頭，沖刷性能好，死區(qū)小，易設(shè)計成流線形。因此，使用直通的調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生輕微堵塞時可改成角形閥使℃用。

密封性能差的解決方法（5種方法）

　　1）研磨法

　　細(xì)的研磨，消除痕跡，減小或消除密封間隙，提高密封面的光潔度，以提高密封性能。

　　2）利用不平衡力增加密封比壓法

　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)對閥芯產(chǎn)生的密封壓力一定,不平衡力對閥芯產(chǎn)生頂開趨勢時,閥芯的密封力為兩力相減,反之,對閥芯產(chǎn)生壓閉趨勢,閥芯的密封力為兩力相加，這樣就大大地增加了密封比壓,密封效果可以比前者提高5～10倍以上.一般dg≥20的單密封類閥為前一種情況,通常為流開型,若認(rèn)為密封效果不滿意時,改為流閉型,密封性能將成倍增加.尤其是兩位型的切斷調(diào)節(jié)閥,一般均應(yīng)按流閉型使用。

　　3）提高執(zhí)行機(jī)構(gòu)密封力法

　　提高執(zhí)行機(jī)構(gòu)對閥芯的密封力，也是保證閥關(guān)閉，增加密封比壓，提高密封性能的常見方法。常用的方法有：

　?、僖苿訌椈晒ぷ鞣秶?；

　?、诟挠眯偠葟椈?；

　?、墼黾痈郊?，如帶定位器；

　?、茉黾託庠磯毫Γ?/p>

　?、莞挠镁哂懈笸屏Φ膱?zhí)行機(jī)構(gòu)。

　　4）采用單密封、軟密封法

　　對雙密封使用的調(diào)節(jié)閥,可改用單密封,通?？商岣?0倍以上的密封效果,若不平衡力較大,應(yīng)增加相應(yīng)措施,對硬密封的閥可改用軟密封,又可提高10倍以上密封效果。

　　5）改用密封性能好的閥

　　在不得已的情況下,可考慮改用具有更好的密封性能的閥.如將普通蝶閥改用橢圓蝶閥,進(jìn)而還可改用切斷型蝶閥、偏心旋轉(zhuǎn)閥、球閥和為之專門設(shè)計的切斷閥。

　　調(diào)節(jié)閥外泄的解決方法（6種方法）

　　1）增加密封油脂法

　　對未使用密封油脂的閥，可考慮增加密封油脂來提高閥桿密封性能。

　　2）增加填料法

　　為提高填料對閥桿的密封性能，可采用增加填料的方法。通常是采用雙層、多層混合填料形式，單純增加數(shù)量，如將3片增到5片，效果并不明顯。

　　3）更換石墨填料法

　　大量使用的四氟填料，因其工作溫度在－20～+200范圍內(nèi)，當(dāng)溫度在上、下限，變化較大時，其密封性便明顯下降，老化快，壽命短。柔性石墨填料可克服這些缺點且使用壽命長。因而有的工廠全部將四氟填料改為石墨填料，甚至新購回的調(diào)節(jié)閥也將其中的四氟填料換成石墨填料后使用。但使用石墨填料的回差大，初時有的還產(chǎn)生爬行現(xiàn)象，對此必須有所考慮。℃

　　4）改變流向，置P2在閥桿端法

　　當(dāng)△P較大,P1又較大時,密封P1顯然比密封P2困難.因此,可采取改變流向的方法,將P1在閥桿端改為P2在閥桿端,這對壓力高、壓差大的閥是較有效的.如波紋管閥就通常應(yīng)考慮密封P2。

　　5）采用透鏡墊密封法

　　對于上、下蓋的密封,閥座與上、下閥體的密封.若為平面密封,在高溫高壓下,密封性差,引起外泄,可以改用透鏡墊密封,能得到滿意的效果。

　　6）更換密封墊片

　　至今,大部分密封墊片仍采用石棉板,在高溫下,密封性能較差,壽命也短,引起外泄。遇到這種情況,可改用纏繞墊片,“O”形環(huán)等,現(xiàn)在許多廠已采用。

　　調(diào)節(jié)閥振動的解決方法

　　1）增加剛度法

　　對振蕩和輕微振動，可增大剛度來消除或減弱，如選用大剛度的彈簧，改用活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)等辦法都是可行的。

　　2）增加阻尼法

　　增加阻尼即增加對振動的摩擦，如套筒閥的閥塞可采用“O”形圈密封，采用具有較大摩擦力的石墨填料等，這對消除或減弱輕微的振動還是有一定作用的。

　　3）增大導(dǎo)向尺寸，減小配合間隙法

　　軸塞形閥一般導(dǎo)向尺寸都較小,所有閥配合間隙一般都較大,有0.4～lmm,這對產(chǎn)生機(jī)械振動是有幫助.因此,在發(fā)生輕微的機(jī)械振動時,可通過增大導(dǎo)向尺寸,減小配合間隙來削弱振動。

　　4）改變節(jié)流件形狀，消除共振法

　　因調(diào)節(jié)閥的所謂振源發(fā)生在高速流動、壓力急劇變化的節(jié)流口，改變節(jié)流件的形狀即可改變振源頻率，在共振不強(qiáng)烈時比較容易解決。具體辦法是將在振動開度范圍內(nèi)閥芯曲面車削0.5～1.0mm。如某廠家屬區(qū)附近安裝了一臺自力式壓力調(diào)節(jié)閥，因共振產(chǎn)生嘯叫影響職工休息，我們將閥芯曲面車掉0.5mm后，共振嘯叫聲消失。

　　調(diào)節(jié)閥的工作原理

　　調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量、壓力和液位。根據(jù)調(diào)節(jié)部位信號，自動控制閥門的開度，從而達(dá)到介質(zhì)流量、壓力和液位的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)閥分電動調(diào)節(jié)閥、氣動調(diào)節(jié)閥和液動調(diào)節(jié)閥等。

　　調(diào)節(jié)閥由電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)或氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥兩部分組成。調(diào)節(jié)閥通常分為直通單座式調(diào)節(jié)閥和直通雙座式調(diào)節(jié)閥兩種，后者具有流通能力大、不平衡辦小和操作穩(wěn)定的特點，所以通常特別適用于大流量、高壓降和泄漏少的場合。

　　流通能力Cv是選擇調(diào)節(jié)閥的主要參數(shù)之一，調(diào)節(jié)閥的流通能力的定義為：當(dāng)調(diào)節(jié)閥全開時，閥兩端壓差為0.1MPa，流體密度為1g/cm3時，每小時流徑調(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)閥的相對流量與它的開度之間關(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（對數(shù)）等百分比特性的相對行程和相對流量不成直線關(guān)系，在行程的每一點上單位行程變化所引起的流量的變化與此點的流量成正比，流量變化的百分比是相等的。所以它的優(yōu)點是流量小時，流量變化小，流量大時，則流量變化大，也就是在不同開度上，具有相同的調(diào)節(jié)精度。

　?。?）線性特性（線性）線性特性的相對行程和相對流量成直線關(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，流量相對值變化小，流量小時，則流量相對值變化大。

　?。?）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*，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)使用場合的要求不同，挑選其中任何一種流量特性。

 

施工、安裝要點

　　1）安裝位置、高度、進(jìn)出口方向必須符合設(shè)計要求，連接應(yīng)牢固緊密。

　　2）安裝在保溫管道上的各類手動閥門，手柄均不得向下。

　　3）閥門安裝前必須進(jìn)行外觀檢查，閥門的銘牌應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《通用閥門標(biāo)志》GB 12220的規(guī)定。對于工作壓力大于1.0 MPa 及在主干管上起到切斷作用的閥門，安裝前應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度和嚴(yán)密性能試驗，合格后方準(zhǔn)使用。強(qiáng)度試驗時，試驗壓力為公稱壓力的1.5倍，持續(xù)時間不少于5min，閥門殼體、填料應(yīng)無滲漏為合格。嚴(yán)密性試驗時，試驗壓力為公稱壓力的1.1倍；試驗壓力在試驗持續(xù)的時間應(yīng)符合GB 50243標(biāo)準(zhǔn)要求，以閥瓣密封面無滲漏為合格。

 

基本資料

　　調(diào)節(jié)閥又名控制閥，通過接受調(diào)節(jié)控制單元輸出的控制信號，借助動力操作去改變流體流量。調(diào)節(jié)閥一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門組成。如果按其所配執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用的動力，調(diào)節(jié)閥可以分為氣動調(diào)節(jié)閥、電動調(diào)節(jié)閥、液動調(diào)節(jié)閥三種，另外，按其功能和特性分，線性特性，等百分比特性及拋物線特性三種。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)。

　　閥體類型

　　調(diào)節(jié)閥的閥體種類很多，常用的閥體種類有直通單座、直通雙座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋轉(zhuǎn)、蝶形、套筒式、球形等。

　　在具體選擇時，可做如下考慮:

　?。?） 閥芯形狀結(jié)構(gòu)

　　主要根據(jù)所選擇的流量特性和不平衡力等因素考慮。

　?。?） 耐磨損性

　　當(dāng)流體介質(zhì)是含有高濃度磨損性顆粒的懸浮液時，閥的內(nèi)部材料要堅硬。

　?。?） 耐腐蝕性

　　由于介質(zhì)具有腐蝕性，盡量選擇結(jié)構(gòu)簡單閥門。

　?。?） 介質(zhì)的溫度、壓力

　　當(dāng)介質(zhì)的溫度、壓力高且變化大時，應(yīng)選用閥芯和閥座的材料受溫度、壓力變化小的閥門，當(dāng)溫度≥250℃時應(yīng)加散熱器。

　?。?） 防止閃蒸和空化

　　閃蒸和空化只產(chǎn)生在液體介質(zhì)。在實際生產(chǎn)過程中，閃蒸和空化會形成振動和噪聲，縮短閥門的使用壽命，因此在選擇閥門時應(yīng)防止閥門產(chǎn)生閃蒸和空化。

　　調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)

　　為了使調(diào)節(jié)閥正常工作，配用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)要能產(chǎn)生足夠的輸出力來保證高度密封和閥門的開啟。

　　對于雙作用的氣動、液動、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，一般都沒有復(fù)位彈簧。作用力的大小與它的運行方向無關(guān)，因此，選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵在于弄清zui大的輸出力和電機(jī)的轉(zhuǎn)動力矩。對于單作用的氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，輸出力與閥門的開度有關(guān)，調(diào)節(jié)閥上的出現(xiàn)的力也將影響運動特性，因此要求在整個調(diào)節(jié)閥的開度范圍建立力平衡。

　　對執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力確定后，根據(jù)工藝使用環(huán)境要求，選擇相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對于現(xiàn)場有防爆要求時，應(yīng)選用氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。從節(jié)能方面考慮，應(yīng)盡量選用電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。若調(diào)節(jié)精度高，可選擇液動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如發(fā)電廠透明機(jī)的速度調(diào)節(jié)、煉油廠的催化裝置反應(yīng)器的溫度調(diào)節(jié)控制等。

　　調(diào)節(jié)閥的作用方式只是在選用氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)時才有，其作用方式通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)正反作用和閥門的正反作用組合形成。組合形式有4種即正正（氣關(guān)型）、正反（氣開型）、反正（氣開型）、反反（氣關(guān)型），通過這四種組合形成的調(diào)節(jié)閥作用方式有氣開和氣關(guān)兩種。對于調(diào)節(jié)閥作用方式的選擇，主要從三方面考慮:a）工藝生產(chǎn)安全;b）介質(zhì)的特性;c）保證產(chǎn)品質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)損失zui小。

 

名稱大觀

　　電動調(diào)節(jié)閥、壓力調(diào)節(jié)閥、單座調(diào)節(jié)閥、氣動調(diào)節(jié)閥、套筒調(diào)節(jié)閥、雙座調(diào)節(jié)閥、三通調(diào)節(jié)閥、溫度調(diào)節(jié)閥、風(fēng)量調(diào)節(jié)閥、自力式調(diào)節(jié)閥、防火調(diào)節(jié)閥、分流調(diào)節(jié)閥、手動調(diào)節(jié)閥、籠式調(diào)節(jié)閥、微壓調(diào)節(jié)閥、精小型調(diào)節(jié)閥、角形調(diào)節(jié)閥、回轉(zhuǎn)式調(diào)節(jié)閥、多葉調(diào)節(jié)閥、差壓調(diào)節(jié)閥、直通調(diào)節(jié)閥、電子式調(diào)節(jié)閥、合流調(diào)節(jié)閥、密封調(diào)節(jié)閥、蒸汽調(diào)節(jié)閥、給水調(diào)節(jié)閥、溫控調(diào)節(jié)閥、防爆調(diào)節(jié)閥、自動調(diào)節(jié)閥、不銹鋼調(diào)節(jié)閥、襯塑調(diào)節(jié)閥、鎖閉調(diào)節(jié)閥、恒流量調(diào)節(jié)閥、瓣式調(diào)節(jié)閥、黃銅調(diào)節(jié)閥、升降式調(diào)節(jié)閥、單向調(diào)節(jié)閥、波紋管調(diào)節(jié)閥、現(xiàn)場總線型調(diào)節(jié)閥等。