調(diào)節(jié)閥工作原理
用于調(diào)節(jié)工業(yè)自動化過程控制領(lǐng)域中的介質(zhì)流量、壓力、溫度、液位等工藝參數(shù)。根據(jù)自動化系統(tǒng)中的控制信號，自動調(diào)節(jié)閥門的開度，從而實現(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)閥通常由電動執(zhí)行機構(gòu)或氣動執(zhí)行機構(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。
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)動能源、結(jié)構(gòu)等方式進行了分類，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
(1)真空閥：工作壓力低于標準大氣壓；
(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，是目前國內(nèi)、國際常用的分類方法。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；
(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)品或標準產(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)上改進變型出來的。
按主要特殊用途來分（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)動能源分類
(1)氣動調(diào)節(jié)閥；
(2)電動調(diào)節(jié)閥；
(3)液動調(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＊某些終控制元件去完成。終控制元件可以認為是自動控制的“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，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，一部分是敏感元件，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)行機構(gòu)或者活塞式執(zhí)行機構(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章中將詳細地介紹這些內(nèi)容。
動態(tài)特性是由執(zhí)行機構(gòu)或閥門定位器一執(zhí)行機構(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)。
調(diào)節(jié)閥計算公式
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)。
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)動方式可采用手動、電動、氣動、齒輪傳動等裝置。標準：國標GB HB、美標API ANSI、日標JIS、德標DIN。
調(diào)節(jié)閥（英文：control valve）國外稱為：控制閥，國內(nèi)習(xí)慣稱為：調(diào)節(jié)閥。
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