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調節閥的分類和使用特性

(1) 調節閥的分類
控制閥的調節機構是將執行機構的輸出位移變化轉換為控制閥閥芯和閥座間流通面積變化的裝置。通常，稱調節機構為閥。按公稱直徑，可分為小口徑(DN<40mm)、中口徑和大口徑(DN>350mm) 等類; 按公稱壓力，可分為真空(50mm< DN < 300mm)(PN<大氣壓)、低壓(PN<1.6MPa)、中壓(2.5MPa<PN<6.4MPa)、高壓(10.0MP a<PN<80.0MPa) 和超高壓(PN>80.0MPa) 等類。按流體工作溫度，可分為超低溫(t<-100℃)、低溫(-100℃ <t<-29℃)、常溫(-29℃<t<120℃)、中溫(120℃ <t< 450℃ )和高溫(t>450℃ )等類;按與管道連接方式，可分為法蘭連接、螺紋連接、焊接連接夾箍連接和卡套連接等;按網體材料，可分為非金屬材料閥、金屬材料閥和金屬閥體襯里閥等; 按應用對象，可分為流量，壓力、溫度、液位等。

(2) 調節閥的功能和特點
1.從結構看。調節機構由國體、閥內件、上上閥蓋件、下閥蓋組成。閥體是被控流體流過的設備，它用于連接竹道和實現流體通路，井提供閥座等闊內件的支撐。因內件是在間內都直接與被控介質接觸的組件，包括閥芯、閱座、網桿、導向套、套簡、密封環等，通常上閥道組件由上閱蓋、填料腔、填料、上蓋板和連接螺栓等組成，在一些調節機構中下閥蓋作為閱體的一部分，并不分離。下閥益用于帶底導向的調節機構，它包括下閥蓋、導向套和排放螺釘等。為安裝和維護方便，些調節機構的上閥蓋與閥體合一，而下閥蓋與閥體分離，稱為閥體分離型閥，例如，一些高壓閥和閥體分離閥。
2.從閥體結構看，可分為帶一個閥座和一個閥芯的單座閥閥體、帶兩個閥座和一個閥芯的雙網座閥體、帶一個連接人口和一個連接出口的兩通閥體、帶三個連接口(一個人口和兩個出口的分流或兩個人口和一個出口的合流) 的三通閥體。
3.從閥芯位移看，調節機構分為直線位移閥和角位移閥。它們分別與直線位移的執行機構和角位移執行機構配合使用。直通閥、角形閥、套筒閥等屬于直線位移閥，也稱為滑動閥桿閥(Sliding Stem Valve).蝶閥、偏心旋轉閥、球閥等屬于角位移閥，也稱為旋轉閥(Rotary Valve)。近年也有一些制造廠商推出了移動閥座的控制閥，它與角行程執行機構配合，但從閥芯的相對位移看，仍是直線位移。例如，Nufflo控制閥。
4.從閥芯導向看，可分為頂導向、頂底導向、套筒導向、閥桿導向和閥座導向等類型。對流體的控制和關閉等，閥芯的導向十分重要，閥芯導向用于閥芯和閥座的對中配合。頂導向采用閥蓋或閥體內的一個導向套或填料結構實現導向; 頂底導向采用閥蓋和下閥蓋的導向套實現導向，對雙座閥和需要精確導向的調節機構需采用頂底導向; 套筒導向采用閥芯的外表面與套筒的內表面進行導向，這種導向方式具有自對中性能，能夠精確實現閥芯和閥座的對中; 閥桿導向采用上閥蓋上的導向套與閥座環對中，用軸套與閥桿實現導向; 閥座導向在小流量控制閥中被采用，它用閥座直接進行對中。
5.從閥芯所受不平衡力看，調節機構的閥芯有不平衡和平衡兩種類型。平衡式閥芯是在閥芯上開有平衡孔的閥芯，當閥芯移動時，閥芯上下部因有平衡孔連接，因此，兩側壓力差的絕大部分被抵消，大大減小了不平衡力對閥芯的作用。平衡式閥芯需要平衡腔室，因此，需密封裝置密封。根據流向不同，平衡閥芯所受的壓力可以是閥前壓力(中心向外流向)，也可以是閥后壓力(外部向中心流向)。平衡閥芯可用于套筒結構的閥芯，也可用于柱塞結構的閥芯。不平衡閥芯的兩側分別是控制閥閥前和閥后的壓力，因此，閥芯所受不平衡力大，同樣口徑控制閥需要更大推力的執行機構才能操作。
6.從閥芯降壓看，閥芯結構有單級降壓和多級降壓之分。單級降壓結構因兩端的壓差大，因此，適用于噪聲小、空化不嚴重的場合。在降噪要求高，空化嚴重的場合，應采用多級降壓結構。在多級降壓結構中，控制閥兩端的壓差被分解為幾個較小的壓差，使在各分級的壓差較小，都不會發生空化和閃蒸現象，從而防止空化和閃蒸發生，也使噪聲大大降低。
7.從流量特性看，根據流通面積的不同變化，可分為線性特性、等百分比特性、快開特性、拋物線特性、雙曲線特性及一些修正特性等。流量特性表示閥桿位移與流體流量之間的關系。通常，采用流量特性來補償被控對象的非線性特性。閥芯的形狀或套筒開孔形狀決定控制閥的流量特性。直行程閥芯可分為平板型(用于快開)、柱塞型、窗口型和套筒型等。由于開孔面積變化不同，閥芯移動時，流通面積也不同，從而實現所需流量特性。柱塞型閥和窗口型閥也可根據所需流量特性有不同形狀。角行程閥的閥芯也有不同形狀，例如，用于蝶閥的傳統閥板、動態輪廓閥板; 用于球閥的0形開孔、V形開孔和修正型開孔等結構。
8.從閥內件的互換性看，一些調節機構的閥內件可方便地更換和維護，例如，套簡閥可方便地更換套簡實現不同流量特性; 頂底導向的閥內件可方便地翻轉閥芯和閥座來實現正體閥與反體閥的更換，從而實現氣開和氣關方式的更換; 閥體分離閥可方便地拆卸，用于閥座更換和清洗。
9.從上閥蓋結構看，根據不同應用要求，可采用普通閥蓋，也可采用長頸型閥蓋、散熱或吸熱片的長頸型閥蓋，和波紋管密封型閥蓋。長頸型閥蓋用于高溫和低溫的應用，0護閥桿填料，達到不受介質溫度影響造成的黏結、咬卡、泄漏或降低潤滑效果。除了通過把閥蓋延伸，使填料處溫度遠離介質工作溫度的長頸型閥蓋外，也可增加散熱或吸熱片，制成帶散熱或吸熱片的長頸型閥蓋，使介質溫度得到降低或提高。通常，鑄造的長頸型閥蓋具有較好的散熱性和較高的高溫適應性，被用于高溫應用場合; 不銹鋼裝配的長頸型閥蓋具有較低的熱傳導性和較好的低溫適應性，被用于低溫應用場合。當不允許被控介質泄漏時，不能采用常用填料結構的上閥蓋，必須采用帶波紋管密封的上閥蓋。這種結構采用波紋管密封，可使被控介質被密封在閥體內，不與填料接觸，防止流體泄漏。在選用時需考慮波紋管的耐壓和受溫度影響。
10.從調節機構與管道的連接看，有旋人式管螺紋連接、法蘭連接、無法蘭的夾接連接和焊接連接等幾種。小型控制閥常采用旋人式管螺紋連接，閥體連接端是錐管陰螺紋，管道連接端為錐管陽螺紋。這種連接方式適用于口徑小于2in0 的控制閥閥體與管道的連接，不適用于高溫工況。由于維護、拆卸困難，因此，需要在控制閥的上下游安裝活接頭。法蘭連接采用與控制閥配套的法蘭，用螺栓和墊片進行連接。配套法蘭焊接在管道上，根據控制閥連接法蘭的不同，有不同的配套法蘭，例如，有平法蘭、凸面法蘭、環型結合面法蘭等。所用法蘭應與控制閥額定工作壓力和溫度相適應。平法蘭連接時，可在兩片法蘭面間安裝墊片，適用于低壓、鑄鐵和銅質控制閥的安裝連接; 凸面法蘭上加工有扒緊線，它是一個與法蘭同心的小槽，當兩片法蘭間安裝的墊片在螺栓作用下壓緊時，墊片會進人扒緊線的槽內，使連接處的密封更緊密，凸面法蘭連接適用于大多數應用場合使用的鑄鋼、合金鋼的控制閥; 環型結合面法蘭用于高壓控制閥的連接，采用透鏡墊片，當壓緊墊片時，墊片被壓人法蘭凸面上的U形槽內，形成嚴密密封; 夾接連接適用于閘閥、蝶閥等低壓、大口徑控制閥的連接，采用外部的法蘭夾住控制閥，并在連接面安放墊片，用螺栓壓緊法蘭完成閥與管道的連接; 焊接連接將控制閥直接與管道焊接，可采用套接焊接或對接焊接。焊接連接的優點是可實現嚴格密封。缺點是焊接連接需要閥體材質可焊接，而且不易從管道拆卸，因此，一般不采用焊接連接。

控制閥調節機構的特點如下。
1.控制閥有各種不同類型，它們的適用場合不同，因此，應根據工藝生產過程的要求合理選擇控制閥類型。
2.控制閥分氣開和氣關兩類。氣開控制閥在故障狀態時控制閥關閉，氣關控制閥在故障狀態時控制閥打開。可采用一些輔助設備組成保位閥或使控制閥自鎖，即故障時控制閥保持故障前的閥門開度。
3.氣開和氣關的方式可通過正、反作用的執行機構類型和正體和反體閥的組合實現，在使用閥門定位器時，也可通過閥門定位器實現。0 閥內件的材料隨溫度變化，因此，應考慮不同溫度下熱膨脹造成的影響，也要考慮在高溫下耐壓等級的變化等，應考慮材料的耐腐蝕性、抗疲勞性等性能。

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