閥類(lèi)安作用和用途可分為以下幾種
1、排氣閥：排除管道中多余的氣體,提高管道使用效率及降低能耗。
2、分流閥：分配、分離或混合管道中的介質(zhì)。
3、安全閥：防止管道或裝置中的介質(zhì)壓力超過(guò)規(guī)定數(shù)值，從而達(dá)到安全保護(hù)的目的。
4、止回閥：防止管道中介質(zhì)倒流。
5、截?cái)嚅y：接通或截?cái)喙艿乐械慕橘|(zhì)流通。
6、調(diào)節(jié)閥：調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力、流量等參數(shù)。
現(xiàn)在主要介紹一下自立式調(diào)節(jié)閥和氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
(一)自力式壓力調(diào)節(jié)閥
1、自力式壓力調(diào)節(jié)閥工作原理（閥后壓力控制）
工作介質(zhì)的閥前壓力P1經(jīng)過(guò)閥芯、閥座后的節(jié)流后，變?yōu)殚y后壓力P2。P2經(jīng)過(guò)控制管線(xiàn)輸入到執(zhí)行器的下膜室內(nèi)作用在頂盤(pán)上，產(chǎn)生的作用力與彈簧的反作用力相平衡，決定了閥芯、閥座的相對(duì)位置，控制閥后壓力。當(dāng)閥后壓力P2增加時(shí)，P2作用在頂盤(pán)上的作用力也隨之增加。此時(shí)，頂盤(pán)的作用力大于彈簧的反作用力，使閥芯關(guān)向閥座的位置，直到頂盤(pán)的作用力與彈簧的反作用力相平衡為止。這時(shí)，閥芯與閥座的流通面積減少，流阻變大，從而使P2降為設(shè)定值。同理，當(dāng)閥后壓力P2降低時(shí)，作用方向與上述相反，這就是自力式(閥后)壓力調(diào)節(jié)閥的工作原理。
2、自力式壓力調(diào)節(jié)閥工作原理（閥前壓力控制）
工作介質(zhì)的閥前壓力P1經(jīng)過(guò)閥芯、閥座后的節(jié)流后，變?yōu)殚y后壓力P2。同時(shí)P1經(jīng)過(guò)控制管線(xiàn)輸入到執(zhí)行器的上膜室內(nèi)作用在頂盤(pán)上，產(chǎn)生的作用力與彈簧的反作用力相平衡，決定了閥芯、閥座的相對(duì)位置，控制閥前壓力。當(dāng)閥前壓力P1增加時(shí)，P1作用在頂盤(pán)上的作用力也隨之增加。此時(shí)，頂盤(pán)的作用力大于彈簧的反作用力，使閥芯向離開(kāi)閥座的方向移動(dòng)，直到頂盤(pán)的作用力與彈簧的反作用力相平衡為止。這時(shí)，閥芯與閥座的流通面積減大，流阻變小，從而使P1降為設(shè)定值。同理，當(dāng)閥前壓力P1降低時(shí)，作用方向與上述相反，這就是自力式(閥前)壓力調(diào)節(jié)閥的工作原理。
3、自力式流量調(diào)節(jié)閥工作原理
被控介質(zhì)輸入閥后，閥前壓力P1通過(guò)控制管線(xiàn)輸入下膜室，經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流后的壓力Ps輸入上膜室，P1與Ps的差即△Ps=P1-Ps 稱(chēng)為有效壓力。P1作用在膜片上產(chǎn)生的推力與Ps作用在膜片上產(chǎn)生的推力差與彈簧反力相平衡確定了閥芯與閥座的相對(duì)位置，從而確定了流經(jīng)閥的流量。當(dāng)流經(jīng)閥的流量增加時(shí)，即△Ps增加，結(jié)果P1、Ps分別作用在下、上膜室，使閥芯向閥座方向移動(dòng)，從而改變了閥芯與閥座之間的流通面積，使Ps增加，增加后的Ps作用在膜片上的推力加上彈簧反力與P1作用在膜片上的推力在新的位置產(chǎn)生平衡達(dá)到控制流量的目的。反之，同理。
(二)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥
氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥就是以壓縮空氣為動(dòng)力源，以氣缸為執(zhí)行器，并借助于電氣閥門(mén)定位器、轉(zhuǎn)換器、電磁閥、限位閥等附件去驅(qū)動(dòng)閥門(mén)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)量或比例式調(diào)節(jié)，接收工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制信號(hào)來(lái)完成調(diào)節(jié)管道介質(zhì)的：流量、壓力、溫度及液位等各種工藝參數(shù)。
1、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的分類(lèi)
氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作分氣開(kāi)型和氣關(guān)型兩種。氣開(kāi)型(Air to Open) 是當(dāng)膜頭上空氣壓力增加時(shí)，閥門(mén)向增加開(kāi)度方向動(dòng)作，當(dāng)達(dá)到輸入氣壓上限時(shí)，閥門(mén)處于全開(kāi)狀態(tài)。反過(guò)來(lái)，當(dāng)空氣壓力減小時(shí)，閥門(mén)向關(guān)閉方向動(dòng)作，在沒(méi)有輸入空氣時(shí)，閥門(mén)全閉。故有時(shí)氣開(kāi)型閥門(mén)又稱(chēng)故障關(guān)閉型(Fail to Close FC)。氣關(guān)型(Air to Close)動(dòng)作方向正好與氣開(kāi)型相反。當(dāng)空氣壓力增加時(shí)，閥門(mén)向關(guān)閉方向動(dòng)作；空氣壓力減小或沒(méi)有時(shí)，閥門(mén)向開(kāi)啟方向或全開(kāi)為止。故有時(shí)又稱(chēng)為故障開(kāi)啟型(Fail to Open FO)。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)或氣關(guān)，通常是通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正反作用和閥態(tài)結(jié)構(gòu)的不同組裝方式實(shí)現(xiàn)。
2、常見(jiàn)的幾個(gè)專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)
調(diào)節(jié)閥有執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥體部件兩部分組成。調(diào)節(jié)閥一般采用氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其作用方式有正，反兩種。信號(hào)壓力增大時(shí)，推干下移的為正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)，信號(hào)壓力增大時(shí)，推干上移的為反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)。閥體部件分為正，反裝兩種。閥桿下移時(shí)，閥芯與閥座流通面積減少的為正裝式，反之為反裝式。調(diào)節(jié)閥的作用方式分為氣開(kāi)和氣關(guān)兩種，氣開(kāi)、氣關(guān)是由執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正、反作用和閥體部件的正反裝組合而成。
而調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)還是氣關(guān)是多方面綜合考慮的首先是以工藝安全為主考慮，在確定了氣關(guān)還是氣開(kāi)后，再確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用，最后再確定閥體的正反裝組合方式正如上所述。
正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)是指當(dāng)膜片上氣體壓力的增加時(shí),執(zhí)行機(jī)構(gòu)推桿朝向閥體運(yùn)動(dòng)；反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)是指當(dāng)膜片上氣體壓力增加時(shí),執(zhí)行機(jī)構(gòu)推桿遠(yuǎn)離閥體運(yùn)動(dòng)；和氣開(kāi)(air to open),氣閉(air to close)型閥門(mén)是不同的兩個(gè)概念。正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)和正裝(反裝)的閥門(mén)得到氣關(guān)(氣開(kāi))；反之，反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)和反裝(正裝)的閥門(mén)可以得到氣關(guān)(氣開(kāi))。
定位器的正反作用與你所選購(gòu)的調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)和氣關(guān)是對(duì)應(yīng)的。也就是說(shuō)為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)閥自身的負(fù)反饋而設(shè)置的。調(diào)節(jié)器的正反作用是用來(lái)對(duì)整個(gè)控制回路的負(fù)反饋而設(shè)置的，當(dāng)調(diào)節(jié)器投自動(dòng)的時(shí)候，才能具體體現(xiàn)出調(diào)節(jié)器正反作用的作用。
閥門(mén)定位器的正反作用是根據(jù)調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)氣關(guān)確定的，調(diào)節(jié)器的正反作用是根據(jù)控制回路各環(huán)節(jié)的特性確定的，要保證控制回路滿(mǎn)足控制要求。例如實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋控制，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，被調(diào)參數(shù)由于受到干擾的影響，常常偏離設(shè)定值，即被調(diào)參數(shù)產(chǎn)生了偏差：
對(duì)于調(diào)節(jié)器來(lái)說(shuō)，按照統(tǒng)一的規(guī)定，如果測(cè)量值增加，調(diào)節(jié)器輸出增加，調(diào)節(jié)器放大系數(shù)Kc為負(fù)，則該調(diào)節(jié)器稱(chēng)為正作用調(diào)節(jié)器；測(cè)量值增加，調(diào)節(jié)器輸出減小，Kc為正則該調(diào)節(jié)器稱(chēng)為反作用調(diào)節(jié)器。
3、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的選擇
任何一個(gè)控制系統(tǒng)在投運(yùn)前，必須正確選擇調(diào)節(jié)器的正反作用，使控制作用的方向正確，否則，在閉合回路中進(jìn)行的不是負(fù)反饋而是正反饋，它將不斷增大偏差，最終必將把被控變量引導(dǎo)到最高或最低的極限值上。
在一個(gè)單回路控制系統(tǒng)中，只要調(diào)節(jié)器的放大系數(shù)Kc、調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)Kv、被控對(duì)象的放大系數(shù)Ko的乘積為正，就能實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋控制。調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥和對(duì)象放大系數(shù)正負(fù)號(hào)規(guī)定如下：
(1) 調(diào)節(jié)器放大系數(shù)的正負(fù)號(hào)；對(duì)于調(diào)節(jié)器來(lái)說(shuō)，按照統(tǒng)一的規(guī)定，測(cè)量值增加，輸出增加，調(diào)節(jié)器放大系數(shù)Kc為負(fù)，稱(chēng)之為正作用。測(cè)量值增加，輸出減小，Kc為正，稱(chēng)之為反作用。
(2)調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)的正負(fù)號(hào)；調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)Kv定義為氣開(kāi)閥Kv為正，氣關(guān)閥Kv為負(fù)。
(3) 對(duì)象放大系數(shù)的正負(fù)號(hào)；對(duì)象的放大系數(shù)Ko定義為：如操縱變量增加，被控變量也增加，Ko為正；操縱變量增加，被控變量減少，Ko為負(fù)。由此可知，單回路控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器正反作用的確定方法如下：首先確定對(duì)象放大系數(shù)Ko的正負(fù)號(hào)，然后根據(jù)調(diào)節(jié)閥選型為氣開(kāi)或氣關(guān)確定調(diào)節(jié)閥放大系數(shù)Kv的正負(fù)號(hào)，最終由Kc、Kv、Ko乘積應(yīng)為正，即可確定調(diào)節(jié)器的作用方式。
總之，氣開(kāi)氣關(guān)的選擇是根據(jù)工藝生產(chǎn)的安全角度出發(fā)來(lái)考慮。當(dāng)氣源切斷時(shí)，調(diào)節(jié)閥是處于關(guān)閉位置安全還是開(kāi)啟位置安全？舉例來(lái)說(shuō)，一個(gè)加熱爐的燃燒控制，調(diào)節(jié)閥安裝在燃料氣管道上，根據(jù)爐膛的溫度或被加熱物料在加熱爐出口的溫度來(lái)控制燃料的供應(yīng)。這時(shí)，宜選用氣開(kāi)閥更安全些，因?yàn)橐坏庠赐Ｖ构┙o，閥門(mén)處于關(guān)閉比閥門(mén)處于全開(kāi)更合適。如果氣源中斷，燃料閥全開(kāi)，會(huì)使加熱過(guò)量發(fā)生危險(xiǎn)。又如一個(gè)用冷卻水冷卻的的換熱設(shè)備，熱物料在換熱器內(nèi)與冷卻水進(jìn)行熱交換被冷卻，調(diào)節(jié)閥安裝在冷卻水管上，用換熱后的物料溫度來(lái)控制冷卻水量，在氣源中斷時(shí)，調(diào)節(jié)閥應(yīng)處于開(kāi)啟位置更安全些，宜選用氣關(guān)式(即FO)調(diào)節(jié)閥。
4、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的維修
氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥對(duì)保證工藝裝置的正常運(yùn)行和安全生產(chǎn)有著十分重要的意義。因此加強(qiáng)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的維修是必要的。
A、檢修時(shí)的重點(diǎn)檢查部位
a.檢查閥體內(nèi)壁：在高壓差和有腐蝕性介質(zhì)的場(chǎng)合，閥體內(nèi)壁、隔膜閥的隔膜經(jīng)常受到介質(zhì)的沖擊和腐蝕，必須重點(diǎn)檢查耐壓耐腐情況；
b.檢查閥座：因工作時(shí)介質(zhì)滲入，固定閥座用的螺紋內(nèi)表面易受腐蝕而使閥座松弛；
c.檢查閥芯：閥芯是調(diào)節(jié)閥的可動(dòng)部件之一，受介質(zhì)的沖蝕較為嚴(yán)重，檢修時(shí)要認(rèn)真檢查閥芯各部是否被腐蝕、磨損，特別是在高壓差的情況下，閥芯的磨損因空化引起的汽蝕現(xiàn)象更為嚴(yán)重。損壞嚴(yán)重的閥芯應(yīng)予更換；檢查密封填料。
B、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的日常維護(hù)
當(dāng)調(diào)節(jié)閥采用石墨一石棉為填料時(shí)，大約三個(gè)月應(yīng)在填料上添加一次潤(rùn)滑油，以保證調(diào)節(jié)閥靈活好用。如發(fā)現(xiàn)填料壓帽壓得很低，則應(yīng)補(bǔ)充填料，如發(fā)現(xiàn)聚四氟乙燥填料硬化，則應(yīng)及時(shí)更換；應(yīng)在巡回檢查中注意調(diào)節(jié)閥的運(yùn)行情況，檢查閥位指示器和調(diào)節(jié)器輸出是否吻合；對(duì)有定位器的調(diào)節(jié)閥要經(jīng)常檢查氣源，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理；應(yīng)經(jīng)常保持調(diào)節(jié)閥的衛(wèi)生以及各部件完整好用。
(三)常見(jiàn)故障及產(chǎn)生的原因
調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作的故障及原因
1.無(wú)信號(hào)、無(wú)氣源。
原 因：①氣源未開(kāi)；②氣源臟，導(dǎo)致氣源管堵塞或過(guò)濾器、減壓閥堵塞(特別注意冬天氣源帶水結(jié)冰)；③壓縮機(jī)故障使氣源壓力低；④氣源總管泄漏。
2.有氣源，無(wú)信號(hào)。
原 因：①調(diào)節(jié)器故障，②氣源管泄漏；③閥門(mén)定位器漏氣；④調(diào)節(jié)閥膜片損壞。
3.定位器無(wú)氣源。
原 因：①過(guò)濾器堵塞；②減壓閥故障；③管道泄漏或堵塞。
4.定位器有氣源無(wú)輸出。
原 因：①定位器的節(jié)流孔堵塞；②放大器失靈；③噴嘴堵。
5.有信號(hào)、無(wú)動(dòng)作。
原 因：①閥芯脫落，②閥芯卡死；③閥桿彎曲；④執(zhí)行機(jī)構(gòu)彈簧斷。
調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作不穩(wěn)定的故障及原因
1.氣源壓力不穩(wěn)定。
原 因:①氣源總管泄漏；②減壓閥故障。
2.信號(hào)壓力不穩(wěn)定。
原 因:①控制系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)(T=RC)不適當(dāng)；②調(diào)節(jié)器輸出不穩(wěn)定。
3.氣源壓力穩(wěn)定，信號(hào)壓力也穩(wěn)定，但調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作仍不穩(wěn)定。
原 因:①定位器中放大器的球閥受臟物磨損關(guān)不嚴(yán)，耗氣量特別增大時(shí)會(huì)產(chǎn)生輸出震蕩；②定位器中放大器的噴咀擋板不平行，擋板蓋不住噴咀；③輸出管、線(xiàn)漏氣；④執(zhí)行機(jī)構(gòu)剛性太小。
調(diào)節(jié)閥振動(dòng)的故障及原因
1.調(diào)節(jié)閥在任何開(kāi)度下都振動(dòng)。
原 因:①支撐不穩(wěn)；②附近有振動(dòng)源；③閥芯與襯套磨損嚴(yán)重。
2.調(diào)節(jié)閥在接近全閉位置時(shí)振動(dòng)。
原 因：①調(diào)節(jié)閥選大了，常在小開(kāi)度下使用；②單座閥介質(zhì)流向與關(guān)閉方向相反。
調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作遲鈍的故障及原因
1.閥桿僅在單方向動(dòng)作時(shí)遲鈍。
原 因：①氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)中膜片泄漏；②執(zhí)行機(jī)構(gòu)中“O”型密封泄漏。
2.閥桿在往復(fù)動(dòng)作時(shí)均有遲鈍現(xiàn)象。
原 因:①閥體內(nèi)有粘物堵塞；②填料有問(wèn)題，壓得太緊或需要更換。
調(diào)節(jié)閥已關(guān)到位但泄漏量大的故障及原因
1.閥全關(guān)時(shí)泄漏量大。
原 因:①閥芯被磨損，內(nèi)漏嚴(yán)重，②閥未調(diào)好關(guān)不嚴(yán)。
2.閥達(dá)不到全閉位置。
原 因:①介質(zhì)壓差太大，執(zhí)行機(jī)構(gòu)剛性小，閥關(guān)不嚴(yán)；②閥內(nèi)有異物；③襯套燒結(jié)。
量可調(diào)范圍變小：主要原因是閥芯被腐蝕變小，從而使可調(diào)的最小流量變大。
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