调节阀分类、组成、优缺点
作者:调节阀 来源:阀门 发布时间:2025-09-01
调节阀是一个局部阻力可以改变的节流元件,阀芯在阀体内移动,改变阀芯与阀座之间的流通面积,从而达到调节被测介质的流量,控制工艺参数的目的。这些工艺参数包括压力、温度、液位及流量。阀芯形式分直行程和角行程两类。直行程阀芯通过直线运动来改变与阀座之间的流通面积;角行程阀芯通过旋转运动来改变与阀座间的流通面积。
调节阀分类:气动调节阀:气动调节阀就是以压缩空气为动力源,以气缸为执行器,并借助于电/气阀门定位器、转换器、电磁阀、保位阀等附件驱动阀门,(阀芯阀座相对移动)来实现开关量或比例式调节,接收控制信号:4-20mA电流信号并将电信号转变为压力信号(由定位器完成或电磁阀完成)来调节管道介质的流量、压力、温度等各种工艺参数。
气动调节阀优点:结构简单、动作可靠稳定、输出力大、安装维修方便、价格便宜且防火防爆。缺点:响应时间大、信号不适于远传。气动薄膜式执行机构:电动调节阀:电动执行机构接收4—20mA电流信号,通过电机的正反转驱使阀芯阀杆产生相对位移(直行程、角行程)来改变阀芯和阀座之间的截面积大小,控制管道介质的流量、温度、压力等工艺参数。
电动调节阀优点:动作快、适合远距离传送;节能(只在工作时才消耗电),环保(无碳排放),安装快捷方便(无需复杂的气动管路和气泵工作站)。
缺点:结构复杂、推力小、价格贵,适用于防爆要求不太高及缺乏气源的场合。
气动调节阀分类:1、按调节阀动作方式(阀芯运动轨迹)分类:a.直行程调节阀;b.角行程调节阀。
2、按调节阀调节方式分类:
a.调节阀(调节切断阀)带定位器;
b.切断阀。执行器组成:执行器按其能源形式,分为气动、电动、液动三类。气动执行器由气动执行机构和调节机构(通常称调节阀)两部分组成。在某些特殊场合,还需要配置一些辅助装置如:阀门定位器和手轮机构。阀门定位器可提高调节质量,改善执行器的性能。手轮机构可以在调节系统因停电、停气、调节器无输出或执行机头薄膜损坏失灵时由人直接操作,保证生产的正常运行。薄膜式执行机构的输出特性是成比例式的,即输出位移和输入气压信号成正比关系。当信号压力输入薄膜气室时,在薄膜上产生一个推力,使推杆移动并压缩弹簧,当弹簧的反作用力与信号在薄膜上产生的推力平衡时,推杆就稳定在一个平衡位置。信号压力越大,推杆位移量就越大,推杆的位移就是执行机构的直线位移,也称行程。
执行器的作用方式:正作用执行机构是指信号压力增加时推杆向下移动;反作用执行机构是指信号压力增加时推杆向上移动;调节阀正装是指阀芯向下移动时,阀芯与阀座间的流通面积减小;调节阀反装是指阀芯向下移动时,阀芯与阀座间的流通面积增大。正作用执行机构和正装调节阀组成气关式执行器(正作用)。反作用执行机构和正装调节阀组成气开式执行器(反作用)。正作用执行机构和反装调节阀组成气开式执行器(反作用)。正作用执行机构和正装调节阀组成气关式执行器(正作用)。气开/气关作用方式的选择主要依据是保护人员及设备的安全。在正常生产流程中的调节阀一般选择气开,在故障时关闭,防止溢油;放空及排海等选择气关,在故障时开启泄压。
气动调节阀分类:气动执行机构按结构分类:
a.气动薄膜(单、多弹簧)执行机构:输出直线位移。
b.气动活塞(有、无弹簧)执行机构:输出直线位移或角位移。薄膜执行机构的优缺点
优点:结构简单、可靠。
缺点:
①膜片承受的压力较低,膜室压力不能超过250KPa,加上弹簧要抵消绝大部分的压力,余下的输出力就很小了。
②为了提高输出力,通常作法就是增大尺寸,使得执行机构的尺寸和重量变得很大;另一方面,工厂的气源通常是500~700KPa,它只用到了250KPa,气压没充分利用,这是不可取的,活塞执行机构解决了此问题。为了充分用足工厂的气源压力来提高执行机构的输出力、减少其重量和尺寸,便产生了活塞执行机构。
气动活塞(有、无弹簧)执行机构:输出直线位移或角位移直行程活塞执行机构:它主要用于配直行程的调节阀,它分为有弹簧式和无弹簧式两种1、无弹簧活塞执行机构:
①用于故障下要求阀保位的场合;
②用于大口径阀要求执行机构推力特别大的场合;
2、有弹簧式活塞执行机构:大多数场合使用有弹簧的活塞执行机构,其特点是:①在故障情况下,通过弹簧进行复位,实现故障开或故障关功能;
②可以抵抗不平衡力的变化,增加执行机构的刚度,提高调节阀的稳定性。
它的缺点是:
①弹簧会抵消一部分输出力;
②气缸内设弹簧,增加了气缸的长度和重量。角行程活塞执行机构:角行程的活塞执行机构主要用于角行程类的调节阀,按气缸的安装方向,分为立式气缸和卧式气缸两种。按活塞的推杆驱动输出轴转动的结构,常用的有:①曲柄连杆式;
②齿轮齿条式;
③活塞螺旋式。气动活塞式执行机构按其作用方式可分成比例式和两位式两种。所谓比例式是指输入信号压力与推杆的行程成比例关系,这时它必须与阀门定位器配用。两位式是根据输入执行机构活塞两侧的操作压力差来完成的。活塞由高压侧推向低压侧,就使推杆由一个极端位置推移至另一个极端位置。按流向不同分为:流开和流关(闭)。