調(diào)節(jié)閥概述

    在現(xiàn)代化工廠的自動控制中，調(diào)節(jié)閥起著十分重要的作用，這些工廠的供應(yīng)取決于流動著的液體和氣體的正確分配和控制。這些控制無論是能量的交換、壓力的降低或者是簡單的容器加料，都需要＊某些Z終控制元件去完成。Z終控制元件可以認(rèn)為是自動控制的“體力"。在調(diào)節(jié)器的低能量級和執(zhí)行流動流體控制所需的能級功能之間，Z終控制元件完成了必要的功率放大作用。

    調(diào)節(jié)閥是Z終控制元件的Z廣泛使用的型式。其他的Z終控制元件包括計(jì)量泵、調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)裝置以及不同于閥門的電動機(jī)定位裝置。

    盡管調(diào)節(jié)閥得到廣泛的使用，調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的其它單元大概都沒有像它那樣少的維護(hù)工作量。在許多系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)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(yán)重，然而，當(dāng)它控制流體的流動時，它必須令人滿意地運(yùn)行及Z少的維修量。

    調(diào)節(jié)閥在管道中起可變阻力的作用。它改變流體的紊流度或者在層流情況下提供一個壓力降，壓力降是由改變閥門阻力或“摩擦"所引起的。這一壓力降低過程通常稱為“節(jié)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(yīng))。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(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)致溫度略為升。

    常見的控制回路包括三個主要部分，*部分是敏感元件，它通常是一個變送器。它是一個能夠用來測量被調(diào)參數(shù)的裝置，這類參數(shù)如壓力、液位或溫度。變送器的輸出被送到調(diào)節(jié)儀表——調(diào)節(jié)器，它確定并測量給定值或期望值與參數(shù)的實(shí)際值之間的偏差，一個接一個地把校正信號送出給Z終控制元件——調(diào)節(jié)閥。閥門改變了流體的流量，使參數(shù)達(dá)到了期望值。

    在氣動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器輸出的氣動信號可以直接驅(qū)動彈簧一薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)或者活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使閥門動作。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(yīng)當(dāng)在室外的設(shè)備中加以干燥，以防止凍結(jié)，并應(yīng)凈化和過濾。

    當(dāng)一個氣動調(diào)節(jié)閥和電動調(diào)節(jié)器配套使用時，可采用電一氣閥門定位器或電一氣轉(zhuǎn)換器。壓縮空氣的供氣系統(tǒng)可以和用于全氣動的調(diào)節(jié)系統(tǒng)一樣來考慮。

    在調(diào)節(jié)理論的術(shù)語中，調(diào)節(jié)閥既有靜態(tài)特性，又有動態(tài)特性，因而它影響整個控制回路成敗。靜態(tài)特性或增益項(xiàng)是閥的流量特性，它取決于閥門的尺寸、閥芯和閥座的組合結(jié)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的類型、閥門定位器、閥前和閥后的壓力以及流體的性質(zhì)。第5章中將詳細(xì)地介紹這些內(nèi)容。

    動態(tài)特性是由執(zhí)行機(jī)構(gòu)或閥門定位器一執(zhí)行機(jī)構(gòu)組合決定的。對于較慢的供應(yīng)過程，如溫度控制或液位控制，閥的動態(tài)特性在可控性方面一般不是限制因素。對于較快的系統(tǒng)，如液體的流量控制，調(diào)節(jié)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(tǒng)的專家才需要關(guān)心調(diào)節(jié)閥的動態(tài)持性，關(guān)于應(yīng)用閥門定位器的正規(guī)考慮如第9章中所討論的，將滿足大多數(shù)調(diào)節(jié)閥裝置的需要。

   自動調(diào)節(jié)閥的歷史可追溯到自力式調(diào)壓閥，它包括一個帶有重物桿的球形閥，重物用來平衡閥芯力，從而得到某種程度的調(diào)節(jié)，另一種早期的自力式調(diào)壓閿?shù)男问绞菈毫ζ胶馐秸{(diào)壓閥。過程的壓力用管線接到彈簧薄膜調(diào)壓閥的薄膜氣室上。無論是減壓閥、閥后壓力式調(diào)壓閥或是差壓調(diào)壓閥都筆夠從這種基型閥門的變更而制造出來。

   氣動變送器和調(diào)節(jié)器的出現(xiàn)，就必然地導(dǎo)致氣動詞節(jié)閥的應(yīng)用。它們本質(zhì)上是減壓閥或閥后壓力式調(diào)壓閥，改用儀表壓縮空氣來代替過程的流體?，F(xiàn)在許多供應(yīng)減壓閥的公司已經(jīng)發(fā)展成為調(diào)節(jié)閥制造廠。調(diào)節(jié)閥的應(yīng)用從數(shù)量上和復(fù)雜性方面繼續(xù)不斷地得到發(fā)展，許多閥門的閥體和附件的改進(jìn)可以用來解決各種各樣的問題。本手冊的意圖是使工程們熟悉調(diào)節(jié)閥的結(jié)紙醉金迷和因素，幫助儀表工程師在應(yīng)用中選用的閥體、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和附件。

第二節(jié)  調(diào)節(jié)閥部件的定義

執(zhí)行機(jī)構(gòu)彈簧(Actuafor spring)：引起執(zhí)行機(jī)構(gòu)推桿移動的方向與膜片壓力引起執(zhí)行機(jī)構(gòu)推桿移動的方向相反的彈簧。

執(zhí)行機(jī)構(gòu)推桿(Actuafor stern)：連在膜片板上的棒狀伸出桿，可方便地與外部連接。

球(Ball)：在球閥中的閥門截流件。

球閥(Ball Valve)：利用一個可以旋轉(zhuǎn)的球形截流件的調(diào)節(jié)閥，在球上開中心孔，V形口或等窗口，以獲得各種各樣的流量特性。把該零件旋轉(zhuǎn)到適當(dāng)?shù)奈恢茫梢蚤_、關(guān)或控制流量。

波紋管密封上閥蓋(Bellows Seal Bounet)；采用波紋管密封，以防止被控制的流體沿著閥芯桿泄漏出來的上閥蓋。

上閥蓋（Bonnet)：上閥蓋組合件的主要部分，不包括密封裝置。

上閥蓋組合件（Bonnet Assembly）：包括閥芯桿移動穿過的零件和防止沿著閥桿上泄漏出來的密封裝置的組合件。它通常用于安裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)。由填料或波紋管構(gòu)成防泄漏密封。一個上閥蓋組合件可包括一個填料注油器組合件，它可帶或不帶隔斷閥。散熱片或伸長型上閥蓋可以用來在閥體和密封裝置之間保持一個溫度差。

下法蘭（Bonnet Flange)：該零件用于封閉開在上閥蓋對面的閥體的接口。做為三通閥使用時，這可供連接附加的流路。它可以包括一個導(dǎo)向襯套，然而做為三通閥時也可以帶一個閥座。

蝶閥（Butterfly Valve)：利用一個可以旋轉(zhuǎn)的閥盤或閥板做閥門截流件的一種調(diào)節(jié)閥。

套筒（Cage）：為一個空心圓筒形的閥內(nèi)件的零件，在閥芯移動與閥座環(huán)對準(zhǔn)時起導(dǎo)向作用，并把閥座環(huán)固定在閥體上。套筒的筒壁上往往開一些孔，開孔的形狀決定了調(diào)節(jié)閥的流量特性。

中間閥體（Center Valve Body)：處于上、下閥體之間的位置以提供另*路接口，如在三通閥中用于和另一個流路連接。

壓塊（Compressor）：隔膜閥的閥桿組合件中的一個零件，它把隔膜壓向含辛茹苦體內(nèi)向上突起的腹部，使流體節(jié)流。

調(diào)節(jié)閥（Control Valve）：一種帶有動力驅(qū)動定位的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的閥門。執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)外部信號的大小成比例地推動閥門截流件移動至相應(yīng)的位置。調(diào)節(jié)閥上執(zhí)行機(jī)構(gòu)的能源由單獨(dú)的動力源供給。

氣缸（Cylinder)：供活塞移動的氣室。

膜片（Diaphragm）：是一種撓性的壓力敏感元件，它把力付給膜片板和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推桿。

隔膜（在隔膜閥中）（Diaphragm）：是隔膜閥中的截流件，如桑德斯（Saunders）型隔膜閥，它對流量提供了一個可變的節(jié)流。

薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)（Diaphragm Actuator）：利用流體的壓力作用在膜片上所產(chǎn)生的力去推動執(zhí)行機(jī)構(gòu)推相的一個組合件，為了定位和執(zhí)行機(jī)構(gòu)推桿的返回，它可以有彈簧，也可以沒有彈簧。

膜片盒（Diaphragm Case）：用于固定膜片，并建立一個或二個壓力氣室的盒子，它包含上、下兩個部分。

薄膜調(diào)節(jié)閥（Diaphragm Control Valve ）：由膜片或彈簧——膜片執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動的調(diào)節(jié)閥。

膜片板（Diaphragm Plate）：膜片上的同心板，用于向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推桿傳遞推力。

隔膜板（Diaphragm Valve):利用撓性隔膜做為閥門截流件的一種調(diào)節(jié)閥，隔膜向下壓使流體受到節(jié)流。

正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)（Direct Actuator)：一種薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)。其膜片上的壓力增加時，執(zhí)行機(jī)構(gòu)推桿向外伸出。

滑盤（Disc）：在滑閥的流通口中產(chǎn)生可變阻力的截流件。

閥盤（Disc）：在蝶閥的流通口中產(chǎn)生可變阻力的截流件，有時稱為擋板。

伸長型上閥蓋(Extension Bonnet)：在填料函組合件與上悶蓋法蘭之間有一伸長部分的。上閥蓋，用于熱或冷的介質(zhì)。

球形閥(Globe Valve)：是調(diào)節(jié)閥的一種基本的型式，它是從閥體形狀像個圓球而得名, 通常使用閥芯嫩為閥門的截流件。

導(dǎo)向襯套(Guide Bu shing)：在上閥蓋、下法蘭或閥體中用以校準(zhǔn)閥芯對悶廖環(huán)的移動的襯套。一個閥芯的導(dǎo)向可以由上閥蓋或下法蘭的內(nèi)部零件來完成，或者是由一個閥座的的伸長部分或一個套筒來導(dǎo)向。

進(jìn)入口(Inlet Port)：直接與流體系統(tǒng)的上游側(cè)相連接的流通口。

隔斷閥(Isolating Va]re)：在填料注油器和填料函之間的一個手動操作閥，用以切斷從注油器來的流體壓力。

下閥體(Lower Valve Body)：閥門內(nèi)部零件的一半殼體，它有和一個流體管線連接的接口。例如，分離式閥體的一半殼體。

注油器(Lubricator)：見填料注油器組合件的說明。

流出口(Outlet Port)：直接與流體系統(tǒng)的下游側(cè)相連接的流通口。

填料函組合件(Packing Box Assembly)：用于密封，防止沿著閥芯桿泄漏的上閥蓋組合件的一部分，它包括下列的全部或者部分的各種組合：

a，填料

b．填料螺母

c。填料壓蓋

d。套環(huán)

e．填料彈簧

f．填料法蘭

g。填料法蘭用雙頭螺栓或螺栓

h．填料法蘭用螺母

i．填料環(huán)

j．填料墊環(huán)

k。氈墊環(huán)

填料注油器組合件(Packing Imbricafor Assembly)：上閥蓋組合件的任選部分，用于向填料函注入潤滑劑。

活塞(Piston)：可移動的、對壓力易起反應(yīng)的元件，它把力傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推桿。

活塞式執(zhí)行饑構(gòu)(Piston Actuator)：流體壓力操作活塞和氣缸組合件，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推桿位置與操作流體的壓力成比例。

滑板(Plate)：插入滑閥的閥體中的隔板，用以形成一個閥體的流通口。

閥口導(dǎo)向(Port Guided)：閥芯的移動由閥體的流通口或僅由閥口的導(dǎo)向來校準(zhǔn)的一種導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。

帶散熱片的上閥蓋(Radiation Fin Bonnet)：帶翅片的上閥蓋，用于減少閥體與填料函組合件之間的熱傳導(dǎo)。

擋圈(Retaining Ring)：一種對開環(huán)，用于固定上、下閥體的活套法蘭。

反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)(Reverse Actuator)：當(dāng)摸片上的壓力增加時，執(zhí)行機(jī)掏上的推桿向里面縮回的薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

橡皮套(Rubber B00t)：類似子彈性渡紋蓄的保護(hù)裝置，用于防止閥桿的磨損。

閥座(Seat)：閥座環(huán)或閥體的一部分，一個閥芯與其接觸，使閥關(guān)閉。

閥座環(huán)(Seat Ring)：放置在閥體中用以形成閥體流通口的一個獨(dú)立零件。

活套法蘭(Separable Flange)：一種可拆卸的法蘭，是閥體與流體管道連接的管件，它通常用擋圈來保持其位置。

分離式閥體組合件(Split Valve BodyAssembly)：由上闋體、下閥體及閥內(nèi)件構(gòu)或的組合件，也可以包括一個中間閥體，如在一個三通閥用來和另一個流路相連接。

彈簧調(diào)整器(Spring Adjustor)：一個管件，通常用螺紋連接在閥桿上，或者固定在支架上，用以調(diào)整彈簧的壓縮量。

彈簧座(spring Seat)：一塊托住彈簧的板，并提供與彈簧調(diào)整器接觸的平面。

推桿閥桿連接器(Stern Connec"-Or)：是一砷壓緊的連接頭，其兩端分別與執(zhí)行機(jī)構(gòu)推桿及閥桿相連接。

閥桿導(dǎo)向(stem．Guided)：頂部導(dǎo)向的一個特例，由閥桿的導(dǎo)向作用來校準(zhǔn)閥芯。

頂部導(dǎo)向0(Top Guided)：是一種單導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，閥芯用閩體與上閥蓋相鄰處的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)來校準(zhǔn)，或是用在上閥蓋中的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)來校準(zhǔn)。

頂?shù)讓?dǎo)向(Top And：Bottom Guided)：閥芯的移動用在閥體或上閥蓋中的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)和下法蘭中的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)來校準(zhǔn)。

頂部和閥口導(dǎo)向(Top And Pot：Guide)：閥芯的移動用在上閥蓋或閥體中的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)和閥口的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)來校準(zhǔn)。

行程指示器(Travel Indicator)：一個指針，固定在推桿閥稈連接器的附近，用于指示閥芯的位置。

行程指示器刻度板(Travel Indicator Scale)：固定在支架上的刻度板，用于指示閥門的行程。

閥內(nèi)件(Trim)：除閥體、上閥蓋組臺等及下法蘭外的閥體組合件部分，它暴露在流體介質(zhì)中，并與管線中的流體相接色。閥內(nèi)件通常包括閥座環(huán)、閥扦、閥芯、閥芯導(dǎo)向、導(dǎo)向襯套及套筒，但不僅于這些。

上閥體(Upper Valve Body)：分離式閥體一半殼體，它包含閥的內(nèi)部零件及一個流路的連接口，通常還包括防止閥桿泄漏的密封裝置及安裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)施。

閥體(Valve Body)：有進(jìn)、出流路連接口的閥門殼體，幾種常用的閥體如下。

a．單座閥有一個閥座和一個閥芯。

b．雙座閥有兩個閥座和一個閥芯。

c．兩通閥有兩個流路連接口——一個進(jìn)口，一個出口。

d．三通閥有三個流路連接口，兩個進(jìn)口，一個出口(合流或混流式)；或是一個進(jìn)口，兩個出口(分流式)。

閥體組合件(Valve Body Assembly)：一個由閥體、上閥蓋組合件、下法蘭及閥內(nèi)件組成的組合件。閥內(nèi)件包括一個閥芯，它開啟、關(guān)閉或部分遮斷一個或幾個閥座流通口。

閥門截流件(Valve Closure Member)：閥門中用于關(guān)閉、開啟或控制流量的那一部分。

閥芯(Valve Plug)：提供在閥座流通口上可變阻力的一個可移動的零件。

閥芯導(dǎo)向(Valve Plug Guide)：在閥座環(huán)、上閥蓋、下法蘭中或者是其中的任意兩種中。用于校準(zhǔn)閥芯移動的部分。

閥芯桿(Valve Plug Stem)：從上閥蓋組合件中伸出的桿，用于決定閥芯的位置。

閥板(Vane)：在蝶閥的流通口中提供可變阻力的截流件，有時稱為閥盤。

支架(Yoke)：用來把膜片盒牢固地支撐在上閥蓋組合件上的構(gòu)件。