控制閥知識

發(fā)布時間：2009-09-22 來源：揚子工具集團 瀏覽次數(shù):38388

程和通過閥門的壓力降的函數(shù)，在恒定的壓力降下進行流量特性測試提供了一種比較閥門特性類型的系統(tǒng)方法扩芋。用這種方法測得的典型的閥門特性 有線性昆烁、等百分比和快開(圖2)。等百分比特性：一種固有流量特性：額定行程的等量增加會理想地產(chǎn)生流量系數(shù)(Cv)的等百分比的改變(圖2)。 線性特性： 一種固有流量特性，可以用一條直線在流量系數(shù)(Cv值)相對于額定行程的長方形圖上表示出來。因此蝌购，行程的等量增加提供流量系數(shù)(Cv)的等量增加。 圖2 快開特性：一種固有流量特性：在截流元件很小的行程下可以獲得很大的流量系數(shù)(圖2)械与。 固有閥門增益： 在恒定的壓力降條件下铅阎，通過閥門的流量改變量相對于閥門的行程改變量的比例。固有閥門增益是閥門結(jié)構(gòu)的固有函數(shù)梅柑。它等于固有特性曲線在任意行程點上的斜率歌饺，也是閥門行程的函數(shù)。 安裝特性： 當(dāng)通過閥門的壓力降受到變化的過程條件的影響時脯牛，隨著截流元件(閥板)從關(guān)閉位置運動到額定行程的過程中流量與截流元件(閥板)行程之間的關(guān)系愤凭。 安裝閥門增益： 在實際過程條件下，通過閥門的流量改變量相對于閥門行程改變量的比例仪彪。安裝

閥門增益是當(dāng)閥門安裝在一個特定的系統(tǒng)里原俘，且壓力降允許根據(jù)總系統(tǒng)的指令而自然改變時產(chǎn)生的閥門增益關(guān)系。安裝閥門增益等于安裝特性曲線的斜率蒲坐，也是閥門行程的函數(shù)竿刁。 I／P： 電流—氣壓(舊UP)的縮寫。典型地用于輸入轉(zhuǎn)換器模塊搪缨。 線性度：與兩個變量有關(guān)的一條曲線與一條直線的接近程度o(線性度也指的是相同的直線作用于向上和向下兩個方向们妥。這樣，上面所定義的死區(qū)典型地會被認(rèn)為是一種非線性度o) 回路增益：所有回路元件被看作串聯(lián)在回路里時的組合增益勉吻。有時候指的是開環(huán)增益，有時候必須清楚地說明指的是靜態(tài)回路增益還是動態(tài)回路增益旅赢。 開環(huán)回路：這樣一種情況：過程控制元件的連接被中斷齿桃，這樣，過程變量的信息不再反饋給控制器的設(shè)定點煮盼，所以對過程變量的糾正也不再進行短纵。這種情況典型地是通過把控制器設(shè)置在手動操作狀態(tài)來實現(xiàn)的带污。 填料：閥門組件的一個部件，用于防止閥板或閥桿周圍的泄漏香到。 定位器： 一個位置控制器(伺服機構(gòu))鱼冀，它在機械上被連接到終端控制元件或其執(zhí)行機構(gòu)的一動部件上，自動調(diào)整向執(zhí)行機構(gòu)的輸出悠就，以保持一個需要的與輸入信號成比例的閥門位置柔睡。 過程：控制回路里除了控制器之外的所有組合元件。過程典型地包括控制閥組件阴应、被控制的壓力容器或熱交換器棺莱、以及傳感器、泵和變送器姚沽。 過程增益：被控制的過程變量的改變量對于相應(yīng)的控制器輸出的改變量的比例陕券。過程偏差度：關(guān)于過程是如何被緊密地控制在設(shè)定點周圍的一種精確的統(tǒng)計學(xué)測量。過程偏差度典型地以百分比定義為(26／m)蟹助，式中m是被測過程變量的設(shè)定點或平均值欧舒，巧是過程變量的標(biāo)準(zhǔn)方差。 放大器：一個作用類似于功率放大器的裝置捉痰。它接受電氣阐拭、氣動或機械輸入信號，并捉供大流量的空氣或液壓流體輸出給執(zhí)行機構(gòu)什异。放大器可以是定位器的一個內(nèi)部元件或者一個單獨的閥門附件邦墅。分辨率：當(dāng)輸入不改變方向時用來產(chǎn)生一個能檢測到的輸出變化所需要的最小可能的輸入變化。分辨率典型地表示為百分比的輸入量程毙驯。 響應(yīng)時間：通常由一個包括時滯時間和時間常數(shù)的參數(shù)來測量倒堕。(見T63、時滯時間和時間常數(shù)爆价。)用于控制閥時垦巴，它包括整個閥門組件。 二階：一個術(shù)語铭段，指的是一個裝置的輸入與輸出之間的動態(tài)關(guān)系骤宣。一個二階系統(tǒng)或裝置有兩個能量儲存裝置。它們能夠在它們自己之間來回傳輸動態(tài)和潛在能 量序愚，這樣就引入了振蕩行為或超調(diào)的可能性憔披。 傳感器：一個測量過程變量值并提供一個相應(yīng)的輸出信號給變送器的裝置。傳感器可以是變送器的集成部件爸吮，也可以是一個單獨的元件芬膝。

設(shè)定點：一個參考值，代表需要的被控制的過程變量值形娇。 閥軸扭轉(zhuǎn)：一種現(xiàn)象锰霜，指的是閥軸的一端扭轉(zhuǎn)而另一端不扭轉(zhuǎn)筹误。這種現(xiàn)象典型地發(fā)生在執(zhí)行機構(gòu)由一根相對長的閥軸連接到閥門截流元件上的旋轉(zhuǎn)式閥門上。當(dāng)閥門的密封摩擦力把閥軸的一端保持在某一個位置時谊某，執(zhí)行機構(gòu)一端的閥軸的旋轉(zhuǎn)被閥軸的扭轉(zhuǎn)所吸收坷顽，直到執(zhí)行機構(gòu)的輸入傳遞出足夠的力來克服這個摩擦力。 (閥門)口徑計算：一種經(jīng)過設(shè)計的系統(tǒng)方法订岗，用來確保閥門在一系列的過程工況條件下有正確的流通能力喇喂。 T63：設(shè)備響應(yīng)時間的一種測量。它是通過把一個小的階躍輸入(通常下—5％)作用到系統(tǒng)上來測量的oTc筝妥，從階躍輸入開始的時間起測量暮霍，一直到系統(tǒng)輸出達到63％的最終穩(wěn)態(tài)值的時間為止。它是系統(tǒng)時滯時間(Td)和系統(tǒng)時間常數(shù)(t)的組合值屋问。(見“滯后時間”和“時間常數(shù)”串篓。) 時間常數(shù)：一個通常用于一階元件的時間參數(shù)。它是從系統(tǒng)產(chǎn)生第一個相對于小階躍輸入(通常0.25％—5％)的能檢測到的響應(yīng)時起一直到系統(tǒng)輸出達到63％的最終穩(wěn)態(tài)值時測量得到的時間間隔籍囱。用于開放回路過程時绩寂，時間常數(shù)通常表示為To用于閉和回路系統(tǒng)時，時間常數(shù)通常表示為丸烤脾。 變送器：一個測量過程變量值并提供一個相應(yīng)的輸出信號給控制器以跟設(shè)定點進行比較的裝置佃戈。行程：截流元件從關(guān)閉位置到一個中間或額定全開位置的運動。 行程指示器：一個指針和標(biāo)尺匾委，用來從外部表示截流元件的位置拖叙，典型地以行程或 旋轉(zhuǎn)角度的百分比為單位。 閥內(nèi)件：調(diào)節(jié)被控制流體的閥門內(nèi)部部件赂乐。流體增壓器：一個獨立的放大器通常稱為流體增壓器或簡單地增壓器薯鳍，因為它增力口或放大供應(yīng)給執(zhí)行機構(gòu)的壓縮空氣量。(見“放大器’) 執(zhí)行機構(gòu)推力：執(zhí)行機構(gòu)提供的凈力挨措，用來對閥芯進行實際定位挖滤。 角形閥：一種閥門結(jié)構(gòu)，它的一個口與閥桿或執(zhí)行機構(gòu)在同一直線上浅役，另一個口則與 閥桿成一垂直角度斩松。 波紋管密封型閥蓋：使用波紋管來防止截流元件連接桿周圍泄漏的一種閥蓋。 閥蓋：閥門的包含填料函和閥桿密封并能對閥桿進行導(dǎo)向的部分觉既。它為閥腔提供主要的開孔以安裝內(nèi)部零件惧盹，也可以是閥體的一個不可分割的部分。它把執(zhí)行機構(gòu)連接到閥體上瞪讼。典型的閥蓋與閥體是用螺栓連接的岭参、用螺紋旋入的、用焊接連接的、用壓力密封的麸奇、或者集成不可分隔的。(這個術(shù)語通常指的是閥蓋及其包含的填料零件既屋。更加準(zhǔn)確地說票援，這一組零部件應(yīng)該稱為閥蓋組件。) 閥蓋組件：(通常稱為閥蓋闰幽，更加準(zhǔn)確地稱為閥蓋組件)一個組件膊争，包括閥桿可以在其中運動的零件以及防止閥桿周圍泄漏的密封形式。它通常提供安裝執(zhí)行機構(gòu)和裝入填料組件的方法屯贺。

底法蘭：一個封閉與閥蓋開孔相對的閥體開孔的零件渣碌。它包括一個導(dǎo)向軸套或用來 閥籠：閥內(nèi)件的一個零件，它包容截流元件并能規(guī)定流量特性或提供座合表面摸进。它也捉供了穩(wěn)定性饰样、導(dǎo)向、平衡和對中性挽晌，而且有助于其它閥內(nèi)件零件的組裝菲瓶。閥籠壁包含通常決定控制閥流量特性的開孔。各種各樣的閥籠形式示于下圖 快開 線性 等百分比 截流元件：閥門的可運動部件畏梆，它置于流體通道中您宪，用來調(diào)節(jié)通過閥門的流量。截流元件導(dǎo)向面：截流元件的一部分奠涌，它使得截流元件在閥籠宪巨、閥座環(huán)、閥蓋溜畅、底法蘭或以上任意兩個零件里運動捏卓。氣缸：活塞執(zhí)行機構(gòu)的氣室，活塞在其中運氣缸端蓋密封：活塞執(zhí)行機構(gòu)氣缸與支架的連接處的密封元件达皿。 膜片：一個活動的把力傳遞給膜片支撐板和執(zhí)行機構(gòu)的壓力響應(yīng)元件天吓。 薄膜執(zhí)行機構(gòu)：一個流體驅(qū)動的裝置，在其中流體作用在一個活動的部件膜片上峦椰。 膜蓋：包含上下兩個部分的殼體龄寞，用來支撐膜片并建立一個或兩個氣壓室。 膜片支撐板：與膜片同心的用來把力傳遞給執(zhí)行機構(gòu)推桿的板汤功。 正作用執(zhí)行機構(gòu)：一種薄膜執(zhí)行機構(gòu)物邑，它的推桿會隨著膜片壓力的增加而伸出來。伸長型閥蓋：一種閥蓋吟芜，填料函與閥蓋法蘭之間的距離較長耻覆，用于高溫或低溫工況。 直通閥：一種閥門，帶線性運動的截流元件营慷，有單閥座或多閥座慢荧，它的閥體因為閥座區(qū)域有一個球形的內(nèi)腔而與眾不同。直通閥可以進一步分為：二通單座閥朽慕、二通雙座閥松奖、角形、三通盹挑、不平衡閥籠導(dǎo)向和平衡閥籠導(dǎo)向赃慰。 下閥體：包含閥門內(nèi)部零件，有一個流道連接口的閥體殼體的一半部分假刘。在分體式閥體結(jié)構(gòu)里纪尊，閥座環(huán)通常被壓在上閥體和下閥體之間。 補償式閥門：一種閥門結(jié)構(gòu)判哥，在不同的但互成刁80度的對立面上有入口和出口管線連接献雅。 填料函(組件)：閥蓋組件的一部分，用來防止截流元件連接桿周圍的泄漏姨伟。包括在完整的填料函組

件里的是下列零部件的部分或全部的組合：填料惩琉、填料壓蓋、填料螺母夺荒、套環(huán)瞒渠、填料彈簧、填料法蘭技扼、填料法蘭雙頭螺栓或單頭螺栓伍玖、填料法蘭螺母、填料環(huán)剿吻、填料隔離圈環(huán)窍箍、毛氈隔離圈、BeIIev川e彈簧和抗擠壓環(huán)丽旅。 活塞：一個可移動的把力傳遞給活塞執(zhí)行機構(gòu)推桿的壓力響應(yīng)元件椰棘。 活塞式執(zhí)行機構(gòu)：一個流體驅(qū)動的裝置，在其中流體作用在一個可移動的活塞上使執(zhí)行機構(gòu)推桿產(chǎn)生運動榄笙》崆悖活塞式執(zhí)行機構(gòu)可以或者分為：雙作用式，因此晶聂，在任一方向上都可產(chǎn)生最大的驅(qū)動力齿雕；或者分為彈簧復(fù)位式，因此在失去氣源時顶恍，執(zhí)行機構(gòu)會使閥門沿著要求的行程方向移動赂相。 反作用執(zhí)行機構(gòu)：一種薄膜執(zhí)行機構(gòu)寓鳄，它的推桿會隨著膜片壓力的增加而退回來。反作用執(zhí)行機構(gòu)有一個密封軸套安裝在支架的上端晋挑，以防止膜片壓力沿著執(zhí)行機構(gòu)推桿泄放跛孕。 橡膠套：一個防止破壞性異物進入活塞執(zhí)行機構(gòu)的密封軸套的保護性裝置。密封軸套：用來提供一種防止活塞執(zhí)行機構(gòu)氣缸泄漏方式的上肄寻、下軸套乎叫。合成橡膠O形圈被用在軸套里，以密封氣缸六泞、執(zhí)行機構(gòu)推桿和執(zhí)行機構(gòu)推桿加長軸。 閥座：截流元件與它的配合表面相接觸的區(qū)域邪蛔，它實現(xiàn)閥座的關(guān)閉急黎。 閥座負(fù)載：在規(guī)定的靜態(tài)條件下，截流元件與閥座之間的凈接觸力侧到。實際上勃教，對于一個給定的控制閥，執(zhí)行機構(gòu)的選擇就是以需要大的力來克服靜態(tài)匠抗、閥桿和動態(tài)不平衡力故源，并留有一個余量給閥座負(fù)載為基礎(chǔ)的。 閥座環(huán)：閥體組件的一個零件汞贸，它為截流元件提供座合表面绳军，并成為流體控制口的 彈簧調(diào)整件：一個管件，通常旋在執(zhí)行機構(gòu)推桿上或旋入支架里面矢腻，以調(diào)整彈簧壓縮量门驾。 彈簧座：一塊板，保持彈簧到位并提供一個讓彈簧調(diào)整件接觸的平面多柑。 靜態(tài)不平衡力：在規(guī)定的壓力條件下奶是，且流體處于靜止?fàn)顟B(tài)時，由于流體壓力作用在截流元件和閥桿上而產(chǎn)生的凈力平俘。閥桿連接件：把執(zhí)行機構(gòu)推桿連接到閥桿宋泊。 閥內(nèi)件：調(diào)節(jié)被控流體的閥門內(nèi)部部件。在直通閥體里猴豁，閥內(nèi)件典型地包括截流元件湃改、閥座環(huán)、閥籠洲芥、閥桿和閥桿銷釘亚滑。閥內(nèi)件，軟閥座：帶有彈性昌嘶、塑性或其它易變形材料的閥內(nèi)件还做，用在截流部件或者閥座環(huán)里，以用最小的執(zhí)行機構(gòu)力取得嚴(yán)密的關(guān)閉。 上閥體：包含閥門內(nèi)部零件裕甸、有一個流道連接口的閥體殼體的一半部分云卤。它通常包括一種防止閥桿周圍泄漏的方式，并提供一種把執(zhí)行機構(gòu)安裝在分體式閥體上的方法碳扯。閥體：閥門的主要的壓力承受腔城也。它也提供管道連接端和流體流通通道，并支撐閥座表面和閥門截流元件窃躲。最常用的閥體結(jié)構(gòu)有：a)帶一個閥座口和閥芯的單閥座閥體计贰；b)帶二個閥座口和一個閥芯的雙閥座閥體；c)帶一個入口和一個出口二個流體連接端的二通閥體蒂窒；d)帶三個流體連接端的閥體躁倒，其中二個連接端可以是入

口，而一個是出口(用于混合流體)洒琢，或者一個連接端是入口秧秉，而二個是出口(用于分散流體)o術(shù)語閥體經(jīng)常用來指的是帶有閥蓋組件和包含閥內(nèi)件零部件的閥體。更加準(zhǔn)確地說衰抑，這一組部件應(yīng)該稱為閥休組件象迎。 閥體組件(通常稱為閥體或閥門，更加準(zhǔn)確地稱為閥體組件)：一個閥體呛踊、閥蓋組件砾淌、底法蘭(如使用)和閥內(nèi)件元件的組合件。閥內(nèi)件包括截流元件恋技，它打開拇舀、關(guān)閉或部分地阻擋一個或多個閥座口。閥芯：一個經(jīng)常與閥塞交換使用的術(shù)語狈报，指的是截流元件株矩。 閥桿：直行程閥門里，連接執(zhí)行機構(gòu)推桿和截流元件的零件溺剖。 支架：把執(zhí)行機構(gòu)的動力單元剛性地連接到閥門上的結(jié)構(gòu)碱跃。 執(zhí)行機構(gòu)杠桿：連接到旋轉(zhuǎn)閥閥軸上的臂。它把執(zhí)行機構(gòu)推桿的線性運動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)力鳖进，以定位旋轉(zhuǎn)式閥門的閥板或球园湘。這根杠桿正常地是通過間隙很小的花鍵或其它減小空隙和運動損失的方法連接到旋轉(zhuǎn)式閥軸上的。 全球：旋轉(zhuǎn)式控制閥的流體控制元件葵斗。它使用一個完整的球并帶有一個通過它的流體通道单墓。流體通道與管道直徑相等或相一致。 部分球：旋轉(zhuǎn)式控制閥的流體控制元件杂虐。它使用一個部分球并帶有一個通過它的流返工。 V形切口球：最常見的部分球控制閥類型易贿。V形切口球包括一個拋光的或涂層的部分球表面，它緊靠閥座環(huán)在全行程范圍內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運動嫡纠。在球上的V形切口可以實現(xiàn)很高的可調(diào)比烦租，并提供一個等百分比的流量特性。 傳統(tǒng)閥板：用于最常見的各種各樣的蝶閥里的對稱的流體控制元件除盏。在調(diào)節(jié)工況里叉橱，非常高的動態(tài)力矩往往會把傳統(tǒng)閥板限制在60度的最大轉(zhuǎn)角里。動態(tài)設(shè)計的閥板：蝶閥閥板經(jīng)過流線型輪廓處理者蠕，可減小大旋轉(zhuǎn)角度增量時的動態(tài)力矩窃祝，因此使得它適用于需要最大至90度的閥板旋轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié)工況。 偏心閥板：閥門結(jié)構(gòu)常用名詞踱侣，在這種閥門結(jié)構(gòu)里锌杀，閥軸與閥板連接的位置會使得閥板在打開時沿著一條很小的偏心路徑運動。這使得閥板在被打開時能夠盡可能快地偏離與密封的接觸泻仙，這樣可以減少摩擦和磨損。 無法蘭閥門：常見的旋轉(zhuǎn)式控制閥類型量没。無法蘭閥門用長螺栓夾在ANSI等級的法蘭之間(有時候也稱為對夾式閥體)玉转。 偏心球塞：帶偏心旋轉(zhuǎn)球塞的旋轉(zhuǎn)式控制閥類型。偏心球塞會塞進或偏離閥座殴蹄，可以減少摩擦和磨損究抓。此類閥門非常適合于沖刷性的應(yīng)用場合。 反向流：流體從閥板兄哮、球或球塞背面的閥軸一側(cè)流出肚微。有些旋轉(zhuǎn)式控制閥能夠在任意一個方向上均

衡地處理流體。其它類型的旋轉(zhuǎn)閥可能需要修改執(zhí)行機構(gòu)的連接件以處理反向流参匀。 萬向軸承：通常用于執(zhí)行機構(gòu)推桿與執(zhí)行機構(gòu)杠桿之間的連接旭眼。其目的是促進執(zhí)行機構(gòu)線性推力向旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)換，并盡可能減少運動損失昭仓。在旋轉(zhuǎn)式閥體上配備一個標(biāo)準(zhǔn)的可互換作用方向的執(zhí)行機構(gòu)料害，通常需要使用兩個萬向軸承的連接件。然而凯辆，選擇為旋轉(zhuǎn)式閥門工況而特別設(shè)計的執(zhí)行機構(gòu)時只需要一個這樣的軸承掸栋，因而減少了運動損失。 旋轉(zhuǎn)式控制閥：一種閥門類型宜裂，它的流體截流元件(全球浑季、部分球、閥板或球塞)在流體通道里旋轉(zhuǎn)掀哎，以控制閥門流量俩莽。 密封環(huán)：旋轉(zhuǎn)式控制閥的對應(yīng)于直通閥閥座環(huán)的那個零件旺坠。閥板或球的相對于密封環(huán)的位置決定了在某個旋轉(zhuǎn)行程增量時的流通面積和流通能力。正如以上說明的豹绪，有些密封結(jié)構(gòu)允許雙向流動价淌。 閥軸：旋轉(zhuǎn)式控制閥的對應(yīng)于直通閥閥桿的那個零件。閥軸的旋轉(zhuǎn)對流體通道里的閥板或球進行定位瞒津，因此可以控制閥門的流通能力蝉衣。 滑動密封：氣動活塞式執(zhí)行機構(gòu)氣缸下面的密封，為旋轉(zhuǎn)式閥門工況而設(shè)計巷蚪。這個密封允許執(zhí)行機構(gòu)推桿垂直移動和周向旋轉(zhuǎn)病毡，而不會使得下氣缸壓力泄放。 標(biāo)準(zhǔn)流向：帶有獨立的密封環(huán)或流體環(huán)的那些旋轉(zhuǎn)式控制閥的流動方向：流體通過與密封環(huán)相鄰的管道進入閥體并從與密封環(huán)相對的另一端流出屁柏。有時候稱為前向 流啦膜。(也可見“反向流”。) 樞軸式安裝：一種安裝方式淌喻，用二個在直徑方向相對的軸承把閥板或球安裝在閥軸 四僧家、控制閥的功能和特性術(shù)語 彈簧設(shè)定范圍：控制閥執(zhí)行機構(gòu)彈簧調(diào)整范圍，以平衡實際的過程力宜柱。流通能力：在規(guī)定條件下通過閥門的額定流量侦演。間隙流：當(dāng)截流元件沒有座合時低于最小可控流量的那個流量。膜片壓力范圍：膜片壓力范圍高低值之差拣薄。這可以認(rèn)為是一種固有或安裝特性左撤。雙作用執(zhí)行機構(gòu)：在任意一個方向上都可以提供動力的執(zhí)行機構(gòu)。動態(tài)不平衡力：由于過程流體壓力的作用校搀，在任何規(guī)定的開度下三二，在閥芯上產(chǎn)生有效面積：在薄膜執(zhí)行機構(gòu)里，有效面積是有效地產(chǎn)生輸出力的那部分膜片面積房幌。膜片的有效面積可能會隨著它的運動而改變会刀，通常在行程的開始時為最大，而在行程的末尾時為最小膜护。模壓膜片比平板膜片有較小的有效面積改變变跃，因此推薦使用模壓膜片。失氣—關(guān)閉：這樣一種狀態(tài)：當(dāng)驅(qū)動能源失去時骇幽，閥門截流元件移至關(guān)閉位置瘪决。失氣—打開：這樣一種狀態(tài)：當(dāng)驅(qū)動能源失去時，閥門截流元件移至打開位置穷娱。