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控制阀_控制阀的发展

控制阀又称调节阀,它是过程控制系统中用动力操作去改变流体流量的装置。

控制阀又称调节阀,它是过程控制系统中用动力操作去改变流体流量的装置。

控制阀

国际电工委员会IEC对调节阀(国外称控制阀control valve)的定义为:

工业过程控制系统中由动力操作的装置形成的终端元件,它包括一个阀体部件,内部有一个改变过程流体流率的组件,阀体部件又是一个或多个执行机构相连接。执行机构用来响应控制元件送来的信号。

控制阀(Control valve)由两个主要的组合件构成:阀体组合件和执行机构组合件(或执行机构系统)。

分为四大系列:单座系列控制阀、双座系列控制阀、套筒系列控制阀和自力式系列控制阀。

四种类型阀门的变种可导致许许多多不同的可应用的结构,每种结构有其特殊的应用、特点、优点和缺点。

虽然某些控制阀较其他阀门有较广的应用工况,但控制阀并不能适用所有的工况,以共同构建增强性能、降低成本的最佳解决方案。 

 

从控制阀应用看,发展方向如下:

1、小型执行机构:可降低成本,提高流通能力;

2、套筒导向:采用套筒导向,有利于对中,有利于降低摩擦,有利于降噪,有利于流量特性的互换;

3、平衡式阀芯:为降低执行机构推力或推力矩,采用平衡式阀芯是重要的,它对系统的动态性能也有改善;

4、一体化阀芯和阀座:为克服双座阀密封性差的缺点,采用相同材质的一体化阀芯和阀座组成阀内件,将泄漏量和不平衡力同时减到最小 ;

5、简单流路:流路简单,流阻减小,不仅可使阀两端压损下降,而且可降低成本;

控制阀

6、密封和摩擦:密封性能和摩擦性能是矛盾的两方面,控制阀设计中不仅要解决密封问题,对摩擦和寿命等性能指标也必须重视 因此,填料函和填料结构的研究得到重视,旋转型控制阀得到较广泛应用;

7、降低噪声:采用多种方式降低控制阀噪声,例如,采用降噪套筒和阀芯,采用多级阀芯,采用降噪限流板,采用扩展器等;

8、采用与管道同直径的控制阀和限制流通能力的阀内件:利于降低阀入口压力和出口流体流速,不需安装异径管等附加管件;

有利于降低成本,通过更换流通能力大的阀内件,可扩展流通能力,通过选用限制流通能力阀内件可纠正计算口径过大的错误;

9、在数字化信息化时代,将较多采用智能阀门定位器或通过数字控制器等实现非线性规律,补偿被控对象非线性,将较少选用控制阀流量特性来补偿被控对象非线性;

10、阀内件的材料随温度变化,因此,应考虑不同温度下热膨胀造成的影响,也要考虑在高温下耐压等级的变化等,应考虑材料的耐腐蚀性、抗疲劳性等性能。

 

控制阀的选定,主要是考虑压力和流量。液压控制阀都有共额定压力,选择时要求各种控制阀的额定压力大于(至少等于)液压系统的最高工作压力。

对于压力控制阀,还要选择压力调节范田或压力控制范围,其压力调节范旧应大于或等于系统要求的凋节范围。

一般情况下,阀的额定流量应大于阀所控制的系统或部分系统所流过的最大流量、例如,溢流阀的额定流量,要人于或等于所控制的泵的最大流量;

换向阀的额定流量,要大于或等于所控制的缸或马达的最大流量。

但也有例外,如要求控制的最大流量为50升/分,在已有额定流量为40升/分和loo升/分的换向阀中。

则也可选用额定流量为40升/分的换向阀,超过额定流量25%左右,也可使用,只是压力损失大。但溢流阀尽量不要这样使用。

此外,当液压缸缩回时,回汕-量增大,这在选择换向阀时应予以注意。

在选择调速阀或节流阀时,要以缸或马达所要求的最小流量来考虑,即调速阀和节流阀的最小稳定流量的选择,要小于缸戎马达的最小流睦;

但选择单向调速阀和单向节流阀时,要同时兼顾到油流反向(快退)时通过单向阀的最大流量。

 

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