调节阀原理知识

调节阀－原理知识 

调节阀的作用
调节阀又称控制阀，它是工业自动化过程控制系统的终端控制单元。在系统中，调节阀接受仪表输出的控制信号，驱动动力操作去改变被调介质的流量和压力。也可以称之为节流部件，起一个变阻元件的作用，其核心是一个可变位移的阀芯与不移动的阀座之间形成的节流窗口（节流面积），改变位置就可以改变调节阀的阻力特性，从而改变工艺系统的阻力特性，达到调节流量的目的，对生产中某些工艺参数（如流量、压力、温度、液位等）进行自动调节，实现过程控制自动化。 

调节阀的构成
总体构成：包括执行器、阀体、阀内组件、各种附件所组成。
执行机构：气动、电动或液体的装置，它是调节阀的主要驱动单元。
附件构成：定位器、变送器、转换器、手动操纵器、电磁阀和限位开关等等。 
调节阀的分类：
按驱动方式分为：气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀、自力式压力调节阀、自力式温度调节阀；
按运转方式分为：直行程、角行程；
按结构分为：单座调节阀、双座调节阀、套筒调节阀、角式调节阀、三通调节阀、V型调节阀等 

调节阀性能指标：
流量系数：用统一恒定的阀门压降下所测得的最大流量值为流量系数。它是阀门几何结构和给定行程有关的常数。流量系数是体现调节阀流通能力的最重要指标，流量系数通常用Cv、Kv来表示;
Cv—英制单位的流量系数。其定义为：温度60•F（15.6℃）的水，在llb/in⒉（7kpa）压降下，没分钟流过调节阀的美加仑数。
Kv—国际单位制（SI制）的流量系数。现已在国际国内广泛采用。其定义为温度5—40℃度的水，在100kpa(0.1mpa)压降下，每小时流过调节阀的立方米数。
C、Cv、Kv之间的关系为：Cv=1.17CKv=1.01C
额定流量系数：额定行程下阀门的流量系数。额定行程是阀门截流元件从全关位置运动至额定全开位置的距离。通常为阀门的最大开度，并以百分比表示。 
相对流量系数：指定行程时流量系数。与额定行程的流量系数之间的比例。 
流量特性：当额定行程从0变化到100%时，流经阀门的最大流量的百分比与额定行程百分比之间的关系，以曲线表示，称为流量特性。这也是衡量阀门流通特性和能力的最重要的指标。 
固有流量特性：是在经过阀门的压力降恒定时，所得出流量与行程之间的流量特性曲线，它只与阀门几何机构和行程有关. 

典型阀门特性曲线分析：
有关恒定阀门的压力降方法所测得的阀门流量特性曲线，典型的有三种：线性、等百分比和快开。
快开特性：一种固有流量特性，在行程百分比很低的位置，即在截流元件行程很小，开度很小的位置，提供很大的流量变化，即可以获得很大的流量系数。 
线性特性：一种固有流量特性，额定行程的等量增加与最大流量成正比例的增加，即行程的等量增加提供的流量系数也等量增加。可以用一条直线在流量特性图上表示出来。 
等百分比特性：一种固有流量特性，额定行程的等量增加回产生最大流量等百分比的改变。额定行程的等量增加回产生流量系数的等百分比的改变。 

阀门流量特性优缺点的比较：
从调节阀特性曲线图可以看出，快开性在低开度位置能提供最大的流量改变，该特性的阀通常用于开关切合。直线特性始终在等百分比特性的上方。在同一开度下，直线特性流量大，压差变化快，故调节速度比等百分比特性快。从流量的相对变化上看，直线特性小开度变化大，大开度变化小，使小开度时调节太快、太强、易产生超调、引起振荡；大开度时调节作用太慢太弱，不够及时、灵敏。而等百分比特性正好弥补了这个缺点，它的流量相对变化是一个常数，小开度时流量小，流量的变化也小，调节平稳缓和；大开度时流量大流量变化也大，调节灵敏有效，因而其适应性也比直线特性强。由于等百分比特性大部分流量集中在后面，开度为70%时，相对流量仅36.2%，90%时为71.2%，因此，等百分比阀的容量不易充分利用，故经济性差。选阀时，有时会出现等百分比特性比选直线特性口径要大一档的情况，特殊材料的阀，选用时更应加以考虑。