如何正確選用、安裝自動控制回路中的氣動調節閥

崔海亮

[摘要]主要從調節閥的類型、工作流量特性的選擇、材質等方面介紹調節閥的選用和安裝注意事項，并結臺實際提出合理建議。

[關鍵詞]選用安裝氣動調節閥

中國分類號：TH13文獻標識碼：A文章編號：1671—7597(2009)0620032-01

隨著生產過程自動化的快速發展，用來控制過程壓力、溫度、流量、液位等參數的過程控制系統已遍及各個行業，在一個自動控制系統中，調節閥是最終的執行器，它的正確選型與安裝，直接關系著控制回路的調節品質。關系著各種介質的質量及安全生產指標。若調節閥選擇或安裝不當，輕者會造成調節閥腐蝕、振動、內漏等導致使用壽命縮短、工作可靠性下降。嚴重時會造成系統不能正常工作。全線停車，極易造成生產事故。在選擇調節閥時，不僅僅要重視閥的口徑的計算，還必須要根據介質成分、溫度、密度、腐蝕性等來確定閥的結構形式和材質。在調節閥引起的事故中，絕大部分不是計算錯誤，而是在閥的選型(結構類型、流量特性、材質選擇)和安裝不當造成的。因此如何選擇和安裝好調節閥，使其在相對理想的狀態下工作將是一個關鍵問題。

一、氣動調節閥的正確選型

氣動調節閥的選型一般要從以下幾個方面進行考慮：

(一)選擇合適的調節閥結構和類型

氣動調節閥按其行程可分為直行程和角行程兩種，按其結構分為直通單座閥、直通雙座閥、套筒閥、角形閥、隔膜閥、蝶閥、球閥等。作為使用者，必須知道這些產品的特點和使用注意事項。

1直通單座調節閥：該閥具有泄漏量小、流路復雜、允許壓差校、結構簡單，流量特性好的特點。適用于工作壓差校、泄露要求嚴的場所，但小規格的閥也可用于壓差大的場所，該類型閥門應用廣泛。

2直通雙座調節閥：與單座閥相反，適用于泄漏要求不嚴、工作壓差大的場合，也是應用最廣泛的閥之一。

3套筒閥：套筒閥有單密封和雙密封兩種，分別相當于單座閥和雙座閥所適宜的場合，套筒閥具有穩定性好、拆裝方便、低噪聲的特點，因為價格比直通閥貴，還需專門的纏繞密封，應用次于直通閥廣泛。

4隔膜閥：流路簡單，隔膜可用耐腐蝕材料如PTFE或PFA制作，因此更適用于強酸、強堿等強腐蝕介質的控制，調節性能比直通閥差。

5蝶閥：適用于大口徑、低壓差的場合，當口徑大于200mm時，通常采用蝶閥，該閥的調節性能和關閥密閉性較差，通常用于調節性能要求不高的長河。

6球閥：分為0形球閥和v形球閥，O形球閥適用于兩位切斷場所，v形球閥具有近似等百分比的調節特性，因此，在腐蝕性場所，通常用村四氟變化清情況選擇流量特性v形球閥來替代直通閥，價格更便宜。

(二)根據介質的化學特性，選擇合適的調節閥材質

1閥體材質的選擇：閥體耐壓等級、使用溫度、耐腐蝕性能等方面不低于工藝連接管道的要求，一般選用鑄鐵材質。

2閥內件材質選擇：非腐蝕性流體一般選用不銹鋼材質，腐蝕性流體采用哈氏合金。要求泄漏量小時應選用軟密封，如：四氟、橡膠等。

3耐腐蝕材料的選擇：選擇襯里材質時，流體的溫度、壓力、濃度需滿足該材質的適用范圍，并考慮閥動作時的機械沖擊。真空閥的內襯不宜用橡膠、FTFE等，但可用改性聚四氟乙烯。

(三)根據工藝對象，選擇調節閥的流量特性

調節閥的流量特性包括理想流量特性和工作流量特性，理想流量特性是指在調節閥進出口壓差固定不變的情況下的流量特性，有直線、等百分比、拋物線和快開四種特性。在實際系統中，閥門兩側的壓降并不固定，這種情況下調節閥的流量和相對開度之問的關系，稱為工作流量特性。流量特性的選擇在一般工程上都采用經驗法，因為通過數學計算的方法既復雜又費事。經驗法一般從下面幾個方面考慮：

1從自動調節系統的調節質量考慮

根據自動控制原理的特性補償原理，為了使系統保持良好的調節質量，總希望開環放大系數與各環節放大系數之積為常數。適當選擇閥的特性，用閥的放大系數變化來補償對象放大系數的變化，從而使系統的總放大系數保持不變。

2根據負荷變化情況選擇流量特性

直線閥在小開度時流量變化大，調節過于靈敏，易振蕩。在大開度時，調節作用又顯得緩慢，易造成調節不及時、不靈敏。因此負荷變化大的場合不適合采用直線流量特性的閥門。等百分比閥在接近關閉時工作緩和平穩，在接近全開時放大系數大，靈敏有效，適用于負荷變化太的場合，也是最常用的流量特性?？扉_特性閥在行程較小時流量就較大，隨著行程的增大，流量很快達到最大，一般適用于雙位調節和程序控制的長河。

3根據調節對象的特性決定閥的流量特性

一般有自平衡能力的調節對象都可以選擇等百分比流量特性的調節閥，不具有自平衡能力的調節對象則選擇直線流量特性的調節閥。

二、調節閥的安裝注意事項

1安裝前應先對閥門進行校驗，并在完成管道吹掃后安裝。

2調節閥應垂直、正立安裝在水平管道上，在閥的前后管道上應有永久性支架。

3必須按照閥門標定的流向安裝，安裝時應避免較大的應力，環境惡略時，應注意閥門的防塵、防水等。

4入口直管段應盡量長，對于小口徑閥門，應大于10倍管道通徑，出口直管段應由3到5倍管道通徑的長度。

5調節閥配管應組合緊湊，上、下部分應有足夠的操作、維護空間，配管通徑盡量與法的通徑一致，連接方式應依照說明書。

三、結束語

調節閥是自動控制系統中一個重要的環節，所以對調節閥的選型、安裝、維護等各項工作必須高度重視。隨著工業自動化的發展，對調節閥的要求也越來越高，對新型調節閥的研究和學習是一項艱巨而重要的工作。