控制阀是用于过程控制回路的元件,用于调节过程变量,如流量、液位、压力、温度等。控制阀本质上由阀门和执行机构组成,在某些情况下可能还会出现更多的阀门控制元件。
这些阀门基本上是通过节流来达到预期的控制效果。
控制阀特性
控制阀开度(也称为“阀行程”)与通过阀门的流量之间的关系称为该阀门的流量特性。在定压条件下,阀门开度与流量的关系是一种固有的流量特性。
阀门的增益定义为阀门开度每单位百分比变化的流量变化。
- 的线性流动特性具有恒定的斜率,这意味着这种类型的阀门在整个流量范围内具有恒定的增益。这些阀门通常用于液位控制和某些需要恒定增益的流量控制操作。
- 相等的比例阀门之所以叫这个名字,是因为每当阀门开度改变时,流量的变化百分比等于阀门开度的变化百分比。这意味着在增量阀开启之前,流量的变化与流量成正比。这也可以从下图中观察到。这种类型的阀门通常用于压力控制应用。可以考虑在压力降变化较大的应用中使用。
- 快开阀门类型没有一个具体的数学定义。这些阀门在相对较小的阀门开度下提供了较大的流量增量,如下图所示。这些阀门通常用于开关应用场合。
- 修改后的抛物线阀门位于线性阀和等百分比阀之间的某处。如下图所示,它们可以用于低流量水平的节流,在高流量时几乎具有线性特性。
一般的大类
根据阀杆运动的类型,阀门可以大致分为线性或旋转类型。
截止阀:截止阀是最常用的衬管阀杆运动式控制阀。这类阀门的流量控制是通过如下图所示的旋塞运动来实现的。加号的形状和类型也决定了阀门的流量特性。
闸阀:闸阀采用直线式阀杆运动来开启和关闭阀门。这些阀门使用阀瓣作为关闭成员,如下图所示。圆盘的面可以是平行的,也可以是楔形的。
蝶阀:蝶阀以其紧凑的尺寸和低的初始成本而闻名,这主要是因为这些阀门的小圆片和阀体尺寸,以及这种设计的简单性。本阀属于旋转式阀杆运动型。
球阀:这些阀门使用一个球形的封闭部件,一个圆柱形的孔通过该部件,用于流体的通道。这个球形关闭部件必须旋转90度,使阀门从全关位置到全开位置。此类型从闭包成员的形状获取名称。如果圆柱孔的直径与连接管的直径相同,则该阀称为全口径阀。如果该管径小于连接管的管径,则该阀称为文丘里式阀。这些阀门旋转阀杆运动。
控制阀的通径
控制阀的孔板可以调节,以控制通过它们的流量。控制阀的选型和通径是根据理论和经验数据相结合的。性能、特性、量程和回收率是选择调节阀的四个重要因素。Cv被称为流量系数或孔板系数一个阀门。这个系数Cv通过下面的基本液体方程与流量和压力条件有关。
因此,
所需的Cv这样就可以根据流量和压力条件对阀门进行计算。这个Cv然后,应与可用阀门的阀门相匹配,并应选择合适的阀门,以便所需的Cv在选择阀门的70%到90%之间v能力。在选择阀门时,还必须考虑最大和最小工艺流量的可能性。
对于C,许多流动情况往往超出上述基本液体方程的范围v计算。对于这些情况,C的修正液体方程v计算式为:
上面提到的液体的基本方程,下面给出了气体的修正形式。
的能力表示为:
Cd= Cv/ d2(d为阀门的直径)
阀的特点是阀门开度(阀门行程)与通过阀门的流量之间的关系。
变化幅度阀门的最大流量与最小流量之比可以定义为通过使用阀门可以达到良好控制的最大流量与最小流量之比。
复苏是指从收缩静脉处的低压恢复到阀门出口的压力。对于流线型的阀门来说,压力恢复能力很高。















