調節閥的相關(guān)概述

在現代化工廠(chǎng)的自動(dòng)控制中，調節閥起著(zhù)十分重要的作用，這些工廠(chǎng)的生產(chǎn)取決于流動(dòng)著(zhù)的液體和氣體的正確分配和控制。這些控制無(wú)論是能量的交換、壓力的降低或者是簡(jiǎn)單的容器加料，都需要*某些最終控制元件去完成。最終控制元件可以認為是自動(dòng)控制的“體力”。在調節器的低能量級和執行流動(dòng)流體控制所需的高能級功能之間，最終控制元件完成了必要的功率放大作用。

調節閥是最終控制元件的最廣泛使用的型式。其他的最終控制元件包括計量泵、調節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、電流調節裝置以及不同于閥門(mén)的電動(dòng)機定位裝置。

盡管調節閥得到廣泛的使用，調節系統中的其它單元大概都沒(méi)有像它那樣少的維護工作量。在許多系統中，調節閥經(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，當它控制工藝流體的流動(dòng)時(shí)，它必須令人滿(mǎn)意地運行及最少的維修量。

調節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(gè)壓力降，壓力降是由改變閥門(mén)阻力或“摩擦”所引起的。這一壓力降低過(guò)程通常稱(chēng)為“節流”。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)。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化為熱能，導致溫度略為升高。

常見(jiàn)的控制回路包括三個(gè)主要部分，第一部分是敏感元件，它通常是一個(gè)變送器。它是一個(gè)能夠用來(lái)測量被調工藝參數的裝置，這類(lèi)參數如壓力、液位或溫度。變送器的輸出被送到調節儀表——調節器，它確定并測量給定值或期望值與工藝參數的實(shí)際值之間的偏差，一個(gè)接一個(gè)地把校正信號送出給最終控制元件——調節閥。閥門(mén)改變了流體的流量，使工藝參數達到了期望值。

在氣動(dòng)調節系統中，調節器輸出的氣動(dòng)信號可以直接驅動(dòng)彈簧一薄膜式執行機構或者活塞式執行機構，使閥門(mén)動(dòng)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，壓縮空氣應當在室外的設備中加以干燥，以防止凍結，并應凈化和過(guò)濾。

當一個(gè)氣動(dòng)調節閥和電動(dòng)調節器配套使用時(shí)，可采用電一氣閥門(mén)定位器或電一氣轉換器。壓縮空氣的供氣系統可以和用于全氣動(dòng)的調節系統一樣來(lái)考慮。

在調節理論的術(shù)語(yǔ)中，調節閥既有靜態(tài)特性，又有動(dòng)態(tài)特性，因而它影響整個(gè)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(mén)的尺寸、閥芯和閥座的組合結構、執行機構的類(lèi)型、閥門(mén)定位器、閥前和閥后的壓力以及流體的性質(zhì)。

動(dòng)態(tài)特性是由執行機構或閥門(mén)定位器一執行機構組合決定的。對于較慢的生產(chǎn)過(guò)程，如溫度控制或液位控制，閥的動(dòng)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，如液體的流量控制，調節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。一般只有控制系統的專(zhuān)家才需要關(guān)心調節閥的動(dòng)態(tài)持性，關(guān)于應用閥門(mén)定位器的正規考慮，將滿(mǎn)足大多數調節閥裝置的需要。

自動(dòng)調節閥的歷史可追溯到自力式調壓閥，它包括一個(gè)帶有重物桿的球形閥，重物用來(lái)平衡閥芯力，從而得到某種程度的調節，另一種早期的自力式調壓閿的形式是壓力平衡式調壓閥。工藝過(guò)程的壓力用管線(xiàn)接到彈簧薄膜調壓閥的薄膜氣室上。無(wú)論是減壓閥、閥后壓力式調壓閥或是差壓調壓閥都筆夠從這種基型閥門(mén)的變更而制造出來(lái)。

氣動(dòng)變送器和調節器的出現，就必然地導致氣動(dòng)詞節閥的應用。它們本質(zhì)上是減壓閥或閥后壓力式調壓閥，改用儀表壓縮空氣來(lái)代替工藝過(guò)程的流體?，F在許多生產(chǎn)減壓閥的公司已經(jīng)發(fā)展成為調節閥制造廠(chǎng)。調節閥的應用從數量上和復雜性方面繼續不斷地得到發(fā)展，許多閥門(mén)的閥體和附件的改進(jìn)可以用來(lái)解決各種各樣的問(wèn)題。 本手冊的意圖是使工程們熟悉調節閥的結紙醉金迷和因素，幫助儀表工程師在應用中選用最好的閥體、執行機構和附件。

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