控制阀,工艺控制行业中最常用的终端控制元件是控制阀。控制阀调整气体、蒸汽、水或化学混合物等流动流体,以补偿负载干扰,并尽可能接近所需的设定点。控制阀一般由执行机构和阀门组成。根据执行机构使用的动力,控制阀可分为气动、电动、液动三种,即压缩空气、电动控制阀、液体介质(如油)压力、电磁阀、电子、智能、现场总线控制阀等。
控制阀(图1)
传感器将压力、温度、流量等信号反馈给调节器。调节器将测量信号与设定值进行比较,然后根据操作结果将控制信号输出调整阀门开度,实现温度、压力、流量等参数的自动调节。根据此定义,阀门必须与传感器和控制器相匹配(PLC、DCS或简单的调节器)形成控制电路(无论是单回路还是多回路),以控制过程变量,称为控制阀。因此,所有配备执行机构的气动、电动和液动阀都应称为控制阀,包括电磁阀,因为它们可以与控制系统形成控制电路并实现自动控制。无论它们接收开关量信号还是比例信号,控制原理都是相同的。所有的手动和自力阀都不是控制阀。
控制阀系统作用图(图2)
调节阀实际上是节流阀。对于节流阀,其目的是降低压力和流量,因此它可以有一个直径明显小于阀门直径的阀座。节流阀的设计是降低直线压力、流量和温度,而开关阀的结构允许直线通过流体而不是明显的压降。O球阀、蝶阀、管夹阀等。,它们的流阻很小,介质通过时产生的压降很小,所以适合开关控制,不适合节流控制。节流阀需要根据工艺要求设计合适的流量特性和阀芯和阀座直径,而不需要开关阀。配备执行器的节流阀是电、气或液动调节阀。因此,狭义上,调节阀仅限于单座阀、双座阀、套筒阀、角阀、三通阀等节流阀V类型球阀等有限类型(所以行业内有手动调节阀)。
手动调节阀(图3)
可以说,所有的调节阀都是控制阀,但控制阀可能不是调节阀。至于自力调节阀,不应包括在控制阀中,因为无论是自力压力调节阀、温度、流量调节阀,都依靠介质本身的动力驱动阀,控制变量必须手动设置,不能与控制系统形成控制电路。它们应与安全阀、疏水阀、减压阀、水力控制阀等相结合。
控制阀的基本组成
控制阀一般由执行机构、阀门等附件组成。
控制阀结构图(图4)
阀门
直通单座阀(GLOBE):体内只有一个阀座和阀芯,结构简单,密封效果好,阀体类型使用较多,循环能力差,不平衡大,不适合高压差和大口径。
直达单座阀(图5)
套筒阀(CAGE):一种广泛使用的阀体类型;内阀盖与阀座之间增加开口套筒;内部导向,阀芯上有平衡孔,减少不平衡;泄漏量大于单座,不适用于颗粒和污垢介质。
套筒阀(图6)
角形阀(ANGLE):阀座和密封面结构简单,密封效果好;一般为底部进出,具有自清洁功能;阀体不易积聚污垢,不易堵塞;适用于控制高粘度介质、高压差、悬浮物和颗粒物介质;阀芯振荡不稳定。
角形阀(图7)
三通阀:三通阀与管道连接有三个出入口,合流和分流。
三通阀(图8)
执行机构
控制阀的驱动装置按能源供应分为气动、电动和电液。
气动执行机构
一般分为气动薄膜执行机构和气动活塞执行机构。
气动执行机构(图9)
电动执行机构
以电为能源的执行器,有电动控制,电磁式。按位移分为:直行程、角行程、多转式。具有动作迅速、响应快、电源取用方便、传输距离远等特点。
电动执行机构(图10)
电控阀接线图(图11)
液动、电液或气液执行机构
主要用于配套大推力、大扭矩、快速响应、安全可靠的装置和阀门。由于控制的需要,电液执行机构被广泛使用。
液动执行机构(图12)
其他附件
控制阀还可配备各种附件,实现产品本身的各种控制功能;附件可满足控制系统对阀门的各种特殊要求;附件的作用是使控制阀的功能更加完善、合理、完整。
阀门定位器:用于提高控制阀的调节性能,实现正确定位。
阀门定位器(图13)
空气过滤减压器:净化气源,具有自动稳压功能。
空气过滤减压器(图14)
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