一、調節閥組成:調節閥又稱控制閥,也叫執行器,由執行機構和調節機構兩部分構成。
組成: 執行機構 閥體=調節閥
國際電工委員會IEC對調節閥的定義:工業過程控制系統中由動力操作的裝置形成的終端元件,它包括一個閥部件,内部有一個改變過程流體的組件。閥體部件又與一個或多個執行機構相連。執行機構用來響應控制元件送來的信号。執行機構是調節閥的推動部分,它按控制信号的大小産生相應的推力,通過閥杆使調節閥閥芯産生相應的位移。調節機構是調節閥的調節部分,它與被調介質直接接觸,在執行機構的推動下,改變閥芯與閥座間的流通面積,從而達到調節流量的目的。
二、調節閥的分類:
1、按調節閥動作方式(閥芯運動軌迹)分類:
a.直行程調節閥
b.角行程調節閥
知行程調節閥
角行程調節閥
2、按調節閥調節方式分類:
a、調節閥 (調節切斷閥帶定位器)
b、切斷閥
3、按氣動執行機構結構不同分類:
a.氣動薄膜(單、多彈簧)執行機構:輸出直線位移。
b.氣動活塞(有、無彈簧)執行機構:輸出直線位移或角位移
4、調節閥按動力源分類:
a、氣動
b、電動
c、液動
d、自力式
5、按控制閥閥體結構不同分類
a、籠式閥b、 單座閥 雙座閥 c、三通閥 d、角閥 e、球閥 閥、碟閥 等
籠式閥 單座閥 雙座閥 三通閥 角閥 球閥 碟閥
6、控制閥按其流量特性又分為:
a.線性、b.等百分比(對數)、c.抛物線、d.快開
控制閥的流量特性:
壓差恒定時閥門的流量特性稱作固有流量特性。
在壓差等參數變化條件下閥門的流量特性稱作實際流量特性。
控制閥的流量特性是指控制閥的行程在0-100%的範圍内與對應的流經控制閥的流量之間的關系。
1、線性特性(線性)
線性特性的相對行程和相對流量成直線關系。單位行程的變化所引起的流量變化是不變的。
2、等百分比特性(對數)
等百分比特性的相對行程和相對流量不成直線關系,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。所以它的優點是流量小時,流量變化小,流量大時,則流量變化大。
3、快開流量特性的特點
較小的閥門行程可獲得較大的流量變化。閥門開度增大一定程度時(如40%-60%),流量增量趨減。
閥門開度接近最大時(如80%-100%),流量增量趨于零。
4、抛物線特性
流量按行程的二次方成比例變化,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,就其調節性能上講,以等百分比特性為最優,其調節穩定,調節性能好。
等百分比閥籠
線性閥籠 線性閥籠
7、按流向不同分為:流開和流關(閉)
流開:在閥芯節流處介質流動方向與閥門打開方向相同。
流關:在閥芯節流處介質流動方向與閥門關閉方向相同。
流開型
流關(閉)型
8、調節閥按上閥蓋形式分類:
為适合不同工作溫度和密封要求,上閥蓋有4種常見形式:
①普通型:适用于常溫-20~200℃。
②散(吸)熱型:适用于高溫或低溫:-60~450℃。
③長頸型:适合于深度冷凍場合:-60~-250℃。
④波紋管密封型:适用于有毒性、易揮發或貴重的液體,可避免介質外漏損耗,以及有毒易爆介質外漏發生危險。
三、控制閥的密封件
調節閥防止外漏的密封有:填料與墊片
常用的兩種填料:PTFE填料,石墨填料
PTFE 填料的特點:
-摩擦力小無需潤滑
-适于多種介質
-填料環由彈簧加載,自動調整
-工作溫度-40oC-232oC
-要求閥杆必須具有較高光潔度
石墨填料的特點:
-工作溫度較高可高達649oC
-适于多種介質以及核輻射場合
-使用壽命較長
-工作溫度較高時需潤滑
-摩擦力較大,易産生滞後
(死區)
四、調節閥的流量系數
采用英制單位的流量系數(Cv):
流量系數是指溫度為 40-60 ℉ 的水在 1 PSI(磅/平方英寸)的壓降下,閥門某開度下每分鐘流過閥門的(美)加侖數。
華氏度:攝氏度=(華氏度-32)÷1.8
容積換算:1加侖(美)=3.785 412升
1磅力/英寸2(psi)=6.895千帕(KPa)
流量系數是表征閥門流通能力的參數。流量系數與閥門流道的幾何形狀,閥門尺寸,閥門開度等參數有關。
調節閥尺寸基本計算公式:Q = Cv√△P / G
采用國際單位制(SI)的流量系數用Kv表示
流量系數KV 是指溫度為 5-40 ℃ 的水在100 kPa的壓降下,閥門某開度下每小時流過閥門的立方米數。
Cv 與 Kv 換算關系式:Cv = 1.167 Kv
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