调节阀的选型设计要点

                                  0 概述
                                 
                              通过参与“神华宁夏煤基烯烃项目”的自动化仪表选型设计，加深了对调节阀的认识，体会到了调节阀的重要性。在现代流程工业的自动控制系统中，调节阀起着十分至关重要的作用，工厂的生产取决于流动着的液体和气体的正确分配和控制。这些控制无论是能量的交换、压力的降低或者是简单的容器加料，都需要靠某些最终控制元件去完成。最终控制元件可以认为是自动控制的“手脚”。在调节器（DCS）的低能量级和执行流动流体控制所需的高能级功能之间，最终控制元件完成了必要的功率放大作用。
                                 
                              调节阀是最终控制元件的最广泛使用的型式。在“神华宁夏煤基烯烃项目”中也不例外，所有的调节控制回路中都是使用调节阀进行流量、液位、压力、温度控制。控制效果的好坏，调节阀工作寿命的长短，主要取决于调节阀的选型是否合理。合理的选型不但可实现优化控制、提高生产效率；还可延长阀门的使用周期，降低维护费用及生产成本。
                                  1 调节阀的结构及功能
                                 
                              要正确使用调节阀，尤其是选择调节阀，必须首先弄清楚调节阀的结构及使用功能，做到有的放矢，方能选好所需的调节阀。
                                  1.1 调节阀的结构
                                 
                              什么是调节阀？国际电工委员会IEC对调节阀做了定义：“工业过程控制系统中由动力操作的装置形成的终端元件，它包括一个阀体部件，内部有一个改变过程流体流率的组件，阀体部件又与一个或多个执行机构相连接。执行机构用来响应控制元件送来的信号。”可见，调节阀是由执行机构和阀体部件两部分组成，即：调节阀＝执行机构+阀体部件。其中，执行机构是调节阀的推动装置，它按信号压力的大小产生相应的推力或转矩，使推杆或转轴产生相应的位移或转角，从而带动调节阀的阀芯动作；阀体部件是调节阀的调节部份，它直接与介质接触，通过执行机构推杆的位移或转轴的转角，改变调节阀的节流面积，达到调
                              节的目的。
                                 
                              调节阀按其能源方式不同主要分为气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀三大类。它们的差别在于所配的执行机构上。气动调节阀配的是气动执行机构，电动调节阀配的是电动执行机构，液动调节阀配的是液动执行机构。
                                  1.2 调节阀的功能
                                  调节阀的主要功能有：调节功能、克服压差功能、耐温功能、耐压功能、切断功能、耐蚀功能等。
                                  （1） 调节功能
                                  顾名思义，调节阀的首要功能就是调节，其主要表现在五个方面：
                                  ① 流量特性
                                 
                              流量特性是反映调节阀的开度与流量的变化关系，以适应系统的特性要求，如对流量调节系统反应速度快需对数特性；对温度调节系统反应速度慢，需线性流量特性。流量特性反映了调节阀的调节品质。
                                  ② 可调范围R
                                 
                              可调范围反映调节阀可控制的流量范围，用R＝Qmax：Qmin之比表示。R越大，调节流量的范围越宽，性能指标就越好。通常阀的R＝30。
                                  ③ 小开度工作性能
                                 
                              有些阀受到结构的限制，小开度工作性能差，产生启跳、振荡，R变得很小（即Qmin很大），如双座阀、衬胶蝶阀。好的阀小开度应有微调功能，既可满足很小流量的调节，且工作又要求十分平衡，这类阀如V型球阀、偏心旋转阀、全功能超轻型调节阀。