工業(yè)生產(chǎn)工程自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般都是由檢測(cè)、調(diào)節(jié)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等部分和調(diào)節(jié)對(duì)象所組成?？刂崎y作為工業(yè)控制系統(tǒng)中zui主要的執(zhí)行元件廣泛應(yīng)用于各種項(xiàng)目之中，往往控制閥的選擇好壞直接決定著控制方案的zui終效果，是自控設(shè)計(jì)的重中之重。對(duì)控制閥的原理、主要閥門類型、選型原則以及安裝注意事項(xiàng)進(jìn)行闡述。

控制閥類型介紹

控制閥作為控制系統(tǒng)的zui終執(zhí)行機(jī)構(gòu)伴隨著工藝的發(fā)展為滿足日益復(fù)雜的工況已經(jīng)發(fā)展衍生出了很多品種，根據(jù)結(jié)構(gòu)形式及功能特性大體可分為以下幾種：

1、直通單座閥

（1）用途：適用于閥門兩端壓差較小，對(duì)泄漏量要求不是很嚴(yán)格的場(chǎng)合。

（2）特點(diǎn)：閥體內(nèi)有一個(gè)閥芯和閥座；調(diào)節(jié)型和調(diào)節(jié)切斷型閥芯為柱塞式，切斷型閥芯為平板式；調(diào)節(jié)型泄漏量為通常為0.01%，是雙座閥的十分之一；介質(zhì)對(duì)閥芯的不平衡力大。

2、直通雙座閥

（1）用途 適用于閥門兩端壓差較大，允許較大的泄漏量的場(chǎng)合，使用范圍較廣，但流路復(fù)雜，不適用于高黏度和含纖維介質(zhì)的調(diào)節(jié)。

（2）特點(diǎn) 閥體內(nèi)有兩個(gè)閥芯和閥座；閥芯為雙導(dǎo)向，流通能力比同口徑的單座閥要大；介質(zhì)對(duì)閥芯的不平衡力小；泄漏量大

3、三通調(diào)節(jié)閥

（1）用途：適用于配比調(diào)節(jié)或旁路調(diào)節(jié)

（2）特點(diǎn)：閥芯為薄壁圓筒開窗形；與單座閥相比組成同樣的系統(tǒng)，可省掉一個(gè)二通閥和一個(gè)三通接管，從而節(jié)省投資

4、角形調(diào)節(jié)閥

（1）用途：適用于要求直角連接或介質(zhì)為高黏度、含懸浮物和顆粒物的場(chǎng)合

（2）特點(diǎn)：閥體兩端接管成直角形，流路簡(jiǎn)單，阻力較?。婚y芯為單導(dǎo)向。

5、隔膜調(diào)節(jié)閥

（1）用途：適用于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)腐蝕的介質(zhì)調(diào)節(jié)，在低壓工況下可用作高黏度及懸浮顆粒物介質(zhì)

（2）特點(diǎn)：采用帶有耐腐蝕襯里（橡膠、搪瓷、聚三氟氯乙烯）的閥體和耐腐蝕隔膜（橡膠、聚四氟乙烯）；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，流阻小，流通能力較同口徑的其他閥門中較大；耐腐蝕性強(qiáng)；耐壓耐溫性能低；流通特性近似快開特效。

6、蝶閥

（1）用途：適用于大口徑、大流量、低壓力的場(chǎng)合，也可用于濃濁槳狀及懸浮顆粒物的介質(zhì)調(diào)節(jié)

（2）特點(diǎn)：重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊；流阻較小，在相同差壓時(shí)，其流量約為同口徑單、雙座閥的1.5倍到2倍以上；制造方便，可制成大孔徑調(diào)節(jié)閥，與同口徑的其他種類閥門相比，價(jià)格要低

7、球閥

（1）用途：“O”型適用于高黏度、帶纖維、細(xì)顆粒介質(zhì)的流體，作切斷閥使用；”V”型球閥適用于高黏度、帶纖維、細(xì)顆粒介質(zhì)的流體，既具有調(diào)節(jié)作用，又可做切斷閥使用

（2）特點(diǎn) ：”O(jiān)”型球閥流通能力大，閥座多采用軟質(zhì)材料，密封性可靠，閥芯可雙向旋轉(zhuǎn)，介質(zhì)流向可任意，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便；”V”型球閥閥芯為轉(zhuǎn)動(dòng)球體，在球體上開有各種”V”形缺口以實(shí)現(xiàn)不同的流量特性，流通能力較大，較高的可調(diào)比，”V”形口和閥座間具有剪切作用，介質(zhì)不易使閥門堵塞，流量特性近似等百分比。

8、套筒閥

（1）用途：適用于閥門兩端壓差較大并要求降低噪音的場(chǎng)合

（2）特點(diǎn)：采用平衡型閥芯設(shè)計(jì)，不平衡力很小，允許壓差大，穩(wěn)定性好；才用閥芯和套筒側(cè)面導(dǎo)向，可改善由于渦流和沖擊所產(chǎn)生的震蕩，具有降低噪音功能

控制閥選型原則

閥門選型要考慮的因素很多，根據(jù)工藝輸入?yún)?shù)及要求的儀表安全等級(jí)閥門使得閥門各項(xiàng)參數(shù)得以確定，主要主要以下幾點(diǎn)：

1、控制閥閥體結(jié)構(gòu)形式的選擇

在滿足使用要求的前提下，適合的控制閥可能有幾種，選型時(shí)應(yīng)結(jié)合其使用壽命、結(jié)構(gòu)、價(jià)格等因素做綜合考慮。

2、控制閥體材料的選擇：

選擇材料是，主要考慮材料強(qiáng)度、硬度、耐腐蝕和耐高溫、低溫的特性。首先應(yīng)滿足安全可靠，還要考慮使用特性、使用壽命和經(jīng)濟(jì)性。對(duì)寒冷地區(qū)和蒸汽介質(zhì)不宜用鑄鐵閥體。

3、閥門流量特性的選擇：

閥門流量特性分為直線流量特性、等百分比流量特性和拋物線流量特性，其中拋物線流量特性應(yīng)用較少。要定量地選擇閥門的流量特性是很困難的，但根據(jù)國(guó)內(nèi)外工程公司的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。通常按照如下原則：

（1）閥上壓差變化小，給定值變化小，工藝過(guò)程的主要變化量的變化小，以及閥阻比小于0.75的控制對(duì)象，宜選用直線流量特性。

（2）慢速的生產(chǎn)過(guò)程，當(dāng)閥阻比小于0.4是，宜選用直線流量特性。

（3）要求大的可調(diào)范圍，管道系統(tǒng)壓力損失大，開度變化及閥上壓差變化相對(duì)較大的場(chǎng)合，宜選用等百分比流量特性。

（4）快速的生產(chǎn)過(guò)程，當(dāng)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程不太了解時(shí)選用等百分比流量特性。

4、流開流閉的選擇

根據(jù)工藝條件，有流開流閉問(wèn)題的主要有單座閥、角閥、高壓閥以及無(wú)平衡孔的套筒閥等

具體選擇如下：

（1）單座閥，通常為選流開型，當(dāng)沖刷嚴(yán)重時(shí)，可選流閉型

（2）角閥對(duì)于高粘度、含固體顆粒介質(zhì)要求“自潔”性能時(shí)，應(yīng)選用流閉型

（3）對(duì)于閥門口徑小于等于DN20的高壓閥，由于靜壓高，壓差大，氣蝕沖刷嚴(yán)重，應(yīng)選用流閉型；當(dāng)口徑大于DN20時(shí)，應(yīng)選穩(wěn)定性好為條件來(lái)決定流向

（4）單密封套筒閥一般選用流開型；有“自潔”要求時(shí)，可選用流閉型

5、閥門口徑的選擇

閥門口徑選擇是閥門選型中zui關(guān)鍵的一步，其決定了控制閥今后的訂貨尺寸，選型時(shí)一般遵循的原則為：

（1）閥門全開時(shí)，應(yīng)到少通過(guò)正常流量的1.25倍，這是一個(gè)防止閥門在全開或全關(guān)位置工作的安全系數(shù)。

（2）閥的特性和從經(jīng)濟(jì)型角度考慮，對(duì)于閥門開度范圍，在正常流量時(shí),對(duì)于直線流量特性的閥門盡量使其開度保持在70%左右，等百分百閥門在80%左右。

6、閥體及閥內(nèi)件材料的選擇

閥體材料的選擇主要考慮工藝介質(zhì)、管道耐壓等級(jí)以及環(huán)境溫度等條件，閥體材料選型原則：

（1）閥體耐壓等級(jí)、使用溫度范圍和耐腐蝕性能和材質(zhì)都不應(yīng)低于工藝連接管道材質(zhì)的要求，一般情況選用鑄鋼或鍛鋼閥體。

（2）水蒸氣或含水較多的濕氣體或易燃的流體，不宜選用鑄鋼閥體。

（3）環(huán)境溫度低于-20℃的場(chǎng)合不應(yīng)選用鑄鐵閥體。

閥內(nèi)件材料選型原則：

（1）非腐蝕流體一般選用不銹鋼。

（2）腐蝕性流體應(yīng)根據(jù)流體的類型、濃度、溫度和壓力的不同，以及流體含氧劑、流速的不同選擇不銹鋼、20#合金鋼、哈氏合金以及鈦等。

（3）對(duì)于流速大、沖刷嚴(yán)重的工況應(yīng)選用耐磨材料。

（4）對(duì)于容易出現(xiàn)閃蒸、空化和含有顆粒的流體應(yīng)進(jìn)行硬化處理。

7、閥門配件的選擇

根據(jù)工藝要求選擇安裝閥門定位器、電磁閥、保位閥、閥位傳送器及手輪的配件。

調(diào)節(jié)閥安裝注意事項(xiàng)

因?yàn)楣I(yè)現(xiàn)場(chǎng)往往環(huán)境復(fù)雜，在進(jìn)行閥門安裝時(shí)施工單位往往要根據(jù)閥門安裝環(huán)境做具體分析從而制定安裝方案。一般情況下閥門的安裝需注意以下幾點(diǎn)：

（1）控制閥宜垂直、正立安裝在水平管道上。工程直徑在DN80以上的控制閥，其閥前后管道上應(yīng)設(shè)置永久支架。

（2）控制閥安裝位置應(yīng)方便操作和檢修，必要時(shí)應(yīng)設(shè)置平臺(tái)。

（3）控制閥組配管應(yīng)組合緊湊，便于操作、維修和排液。

（4）控制閥的上、下部分應(yīng)留有足夠的空間，以便在維修時(shí)取下執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥內(nèi)件以下的法蘭和堵頭。

（5）控制閥由于高粘度、易結(jié)晶、易汽化以及低溫流體時(shí)，應(yīng)采取保溫和防凍措施。

（6）控制閥應(yīng)先檢查校驗(yàn)，并在管道吹掃后安裝。

綜上所述，調(diào)節(jié)閥的選型與使用是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，需要考慮功能性、適用性以及經(jīng)濟(jì)性等多方面性能，很多情況要在各方面性能之間進(jìn)行權(quán)衡，所以每次選型都要只有針對(duì)閥門的工況及各方面參數(shù)進(jìn)行了全方面深入的了解，只有這樣才能保證每次選型的成功。