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调节阀原理、作用形式、正反作用方法总结

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调节阀是用于调节工业自动化过程控制领域中的介质流量、压力、温度、液位等工艺参数。根据自动化系统中的控制信号,自动调节阀门的开度,从而实现介质流量、压力、温度和液位的调节。

1. 薄膜执行机构

 2.带阀门定位器的活塞式执行机构

 3.碟阀

蝶阀的阀瓣是圆盘, 围绕阀座内的一个轴旋转, 旋角的大小, 便是阀门的开闭度。 

优点:轻巧、 结构简单、比其他阀门要节省材料、开闭迅速,切断和节流都能用, 流体阻力小, 操作省力,可以做成很大口径。

应用: 蝶阀在热水管路得到广泛的使用。能够使用蝶阀的地方, 最好不要使用闸阀, 因为蝶阀比闸阀经济, 而且调节性好。 

4.隔膜阀

隔膜阀是利用阀杆将弹性体薄膜紧压在阀座上用来隔断气路。转动手轮可带动阀杆上、下移动,使隔膜离开阀座打开阀门或使隔膜紧压在阀座上关闭阀门。

应用场合:

一是超纯水,超纯水要求流通管路内没有死角;

二是有杂质的污水,溶液等,液体内有颗粒球阀容易磨损出现内漏,隔膜阀上下闭合极大的避免这个问题,长期使用后还可以更换隔膜片。

通常,使用条件或要求密封性能严格、泥浆介质、磨损、轻型结构、低压截止(压差小)、向大气少量渗漏、磨蚀性的介质时,推荐选用隔膜阀。在双位调节、节流、调节、通道缩口、低噪声、有气穴和汽化现象、操纵转矩小的场合,可以选用隔膜阀。在高温介质、高压介质、高压截止(压差大)、启闭动作快、结构长度短的条件下,不选用隔膜阀。

5.活塞执行机构

6.角型阀

角型阀:阀体为直角形,阀体内有一个阀座和密封面,一般为底进侧出。

优点:结构简单,密封效果好。具有自洁净功能,阀体内不易存积污物,不宜堵塞,适用于控制高粘度介质,高压差以及含有悬浮物和颗粒物的介质。

缺点:容易发生阀芯振荡不稳定的现象。

 7.气动薄膜调节阀

气动薄膜式执行机构有正作用和反作用。

正作用:当压力增大时,阀杆向下动作,压力是通入波纹膜片上方的薄膜气室。

反作用:当压力增大时,阀杆向上动作,压力是通入波纹膜片下方的薄膜气室。

8.气动活塞式执行机构

9.三通阀

阀体有三个接管口,适用于三个方向流体的管路控制系统,大多用于热交换器的温度调节、配比调节和旁路调节。

在使用中应注意流体温差不宜过大,通常小于是150℃,否则会使三通阀产生较大应力,否则会使三通阀产生较大应力而引起变形,造成连接处泄漏或损坏。

三通阀有三通合流阀和三通分流阀两种类型,三通合流阀为介质由两个输入口流进混合后由一出口流出,三通分流阀为介质由一入口流进,分为两个出口流出。

10.凸轮挠曲阀

凸轮挠曲阀又称偏心旋转阀,阀芯呈扇形球面状,与挠曲臂及轴套铸成一体,固定在转动轴上。挠曲臂在压力作用下能产生挠曲变形,使阀芯球面与阀座圈紧密接触,密封性好。

优点:重量轻、体积小、安装方便,适用于高粘度和带有悬浮物的介质流量控制。 

11.直通单座阀

直通单座阀:阀体内只有一个阀座和阀芯。

优点:结构简单,密封效果好,是使用较多的一种阀体类型。

缺点:流通能力差,不平衡力大,不适合高差压、大口径的场合

12.直通双座阀

直通单座阀:阀体内只有两个阀座和阀芯。

优点:因为流体对上、下两阀芯的作用力可以相互抵消,因此双座阀具有允许压差大。

缺点:上、下两阀芯不宜同时关闭,因此泄漏量较大。

应用场合:适用于阀两端压差较大,泄漏量要求不高的干净介质场合,不适用于高粘度和含纤维的场合。

调节阀的正作用-反作用是相对气动薄膜调节阀的执行机构而言,膜头上部进气,推杆向下运动叫正作用。下部进气,推杆向上运动叫反作用。

调节阀的气开-气闭是相对调节阀整机而言。随着信号的增加,阀门逐渐打开为气开阀,随着信号的增加,阀门逐渐关闭为气闭阀。没有信号时气开阀为关闭状态,气闭阀为全开状态。

流开-流闭是对介质而言的。在节流口介质的流动方向向着阀门打开方向流动时称为流开型,反之,向着阀门的关闭方向流动时为流闭型。

一、气动执行器的作用形式

(1)气动执行机构的正、反作用。当气动执行机构的输入气压增加时,推杆向下运动,称为正作用;相反,输入气压增加时,推杆向上运动,称为反作用(见图9-16)

(2)调节机构的正装和反装。阀芯有正装和反装两种形式。阀芯下移,阀芯与阀座间的流通截面积减小的称为正装阀;相反,阀芯下移时,流通截面积增加的称为反装阀(见图9-16)。对于双导向正装阀,只要将阀杆与阀芯下端相接,即为反装阀。公称直径Dg< 25mm的阀,一般为单导向式,因此只有正装阀。

(3)气动执行器的作用形式。气动执行器有气开式和气关式两种形式。信号压力增加时阀开,称为气开式;反之,信号压力增大时阀关,称为气关式。由于执行机构有正、反作用,调节阀(具有双导向阀芯)也有正、反作用,因此气动执行器的气开或气关即由此组合而成,如图9-16所示。

对于小口径调节阀,通常采用改变执行机构的正、反作用来实现气开或气关;对于大口径调节阀,则通常是改变调节阀的正、反作用来实现气开或气关。

二、定位器

定位器是配合气动薄膜执行机构使用的。

1)阀门定位器的正作用:输入信号增大时,输出到膜头的气压增大;

2)阀门定位器的反作用:输入信号增大时,输出到膜头的气压减小;

正作用执行机构与正作用定位器配合实现正作用执行机构的功能;

正作用执行机构与反作用定位器配合实现反作用执行机构的功能;

反作用执行机构与正作用定位器配合实现反作用执行机构的功能;

反作用执行机构与反作用定位器配合实现正作用执行机构的功能;

三、调节阀的FC气开或FO气关

气开式调节阀随信号压力的增大而流通面积也增大;

而气关式则相反,随信号压力的增大而流通面积减小。

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