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1、第五章第五章 执行器执行器 本章重点介绍薄膜式气动执行本章重点介绍薄膜式气动执行器器(气动薄膜调节阀气动薄膜调节阀)的特性、选型。的特性、选型。执行器的作用：接受控制器的控制信号，调整操执行器的作用：接受控制器的控制信号，调整操纵变量。在生产现场，执行器直接控制工艺介质，若纵变量。在生产现场，执行器直接控制工艺介质，若选型或使用不当，会给生产过程的自动控制带来困难。选型或使用不当，会给生产过程的自动控制带来困难。执行器按其能源形式可分为执行器按其能源形式可分为气动、电动和液动气动、电动和液动三三大类。大类。液动执行器液动执行器推力最大，但较笨重，很少使用。推力最大，但较笨重，很少使用。电动执行
2、器电动执行器的执行机构和调节机构是分开的的执行机构和调节机构是分开的两部两部分分，其执行机构有角行程和直行程两种，都是以两相，其执行机构有角行程和直行程两种，都是以两相交流电机为动力的位置伺服机构，作用是将输入的直交流电机为动力的位置伺服机构，作用是将输入的直流电流信号线性地转换为位移量。流电流信号线性地转换为位移量。电动执行器安全防电动执行器安全防爆性能较差，在行程受阻或阀杆被卡住时电机易受损爆性能较差，在行程受阻或阀杆被卡住时电机易受损。气动执行器气动执行器的执行机构和调节机构是统一的整体，的执行机构和调节机构是统一的整体，其执行机构有薄膜式和活塞式两类。活塞式行程长，其执行机构有薄膜式和
3、活塞式两类。活塞式行程长，适用于要求有较大推力的场合；而薄膜式行程较小，适用于要求有较大推力的场合；而薄膜式行程较小，直接带动阀杆。直接带动阀杆。由于气动执行器有结构简单，输出推力大，动作由于气动执行器有结构简单，输出推力大，动作平稳可靠，本质安全防爆等优点，因此它在化工、炼平稳可靠，本质安全防爆等优点，因此它在化工、炼油生产中获得了广泛的应用。油生产中获得了广泛的应用。4.1 气动薄膜调节阀的结构、类型及材质4.1.1 气动薄膜调节阀的结构 气动薄膜调节阀的外型如图4-l所示，其内部简单结构如图4-2所示。它由两部分组成，上部为执行机构(也称膜头)，用来产生推力；下部为调节机构(也称阀体)，
4、用来控制介质的流量。如图所示：当来自控制器的气压信号增大时，作用在橡胶膜片如图所示：当来自控制器的气压信号增大时，作用在橡胶膜片上的向下推力就增大，通过托板压缩弹簧，使推杆下移，直至与弹上的向下推力就增大，通过托板压缩弹簧，使推杆下移，直至与弹簧反作用力相平衡时为止。推杆簧反作用力相平衡时为止。推杆(亦即阀杆亦即阀杆)下移的距离与信号压力下移的距离与信号压力成比例。当信号压力增大时，阀杆下移使调节阀关小，反之则开大。成比例。当信号压力增大时，阀杆下移使调节阀关小，反之则开大。当信号压力在当信号压力在20-l00kPa范围内变化时，阀杆作全行程动作，阀门从范围内变化时，阀杆作全行程动作，阀门从全
5、开到全关。全开到全关。P上盖薄膜托板阀杆阀座阀体阀芯推杆平行弹簧下盖 执行机构执行机构 执行机构分执行机构分正作用正作用和和反作用反作用两种形式，如图所示。当信号压两种形式，如图所示。当信号压力增加时推杆向下移动的叫力增加时推杆向下移动的叫正作用式正作用式；信号压力增加时推杆向上；信号压力增加时推杆向上移动的叫移动的叫反作用式反作用式。较大口径的调节阀都采用正作用的执行机构。较大口径的调节阀都采用正作用的执行机构。信号压力通过波纹膜片的上方或下方进入气室后，在波纹膜信号压力通过波纹膜片的上方或下方进入气室后，在波纹膜片上产生一个作用力，使推杆移动并压缩或拉伸弹簧，当弹簧的片上产生一个作用力，使
6、推杆移动并压缩或拉伸弹簧，当弹簧的反作用力与薄膜上的作用力相平衡时，推杆稳定在一个新的位置。反作用力与薄膜上的作用力相平衡时，推杆稳定在一个新的位置。信号压力越大，推杆的位移量越大。信号压力越大，推杆的位移量越大。(a)正作用(b)反作用图图4-3 执行机构的正反作用执行机构的正反作用 5.1.1.2 调节机构调节机构 调节机构是一个局部阻力可以改变的节流元件。由于阀芯在调节机构是一个局部阻力可以改变的节流元件。由于阀芯在阀体内移动，改变了阀芯与阀座间的流通面积，即改变了阀的阻阀体内移动，改变了阀芯与阀座间的流通面积，即改变了阀的阻力系数，操纵变量力系数，操纵变量(调节介质调节介质)的流量也相
7、应改变，从而达到调节的流量也相应改变，从而达到调节工艺变量的目的。工艺变量的目的。图示为最常用的直通双座调节阀，阀杆上端通过螺母与执行图示为最常用的直通双座调节阀，阀杆上端通过螺母与执行机构推杆相连接，推杆带动阀杆及阀杆下端的阀芯上下移动，流机构推杆相连接，推杆带动阀杆及阀杆下端的阀芯上下移动，流体从左侧进入调节阀，然后经阀芯与阀座之间间隙从右侧流出。体从左侧进入调节阀，然后经阀芯与阀座之间间隙从右侧流出。阀芯与阀杆间用销钉连接，这种连接形式使阀芯根据需要可阀芯与阀杆间用销钉连接，这种连接形式使阀芯根据需要可以正装（正作用）也可以倒装（反作用。以正装（正作用）也可以倒装（反作用。调节机构调节机
8、构 调节机构的正反作用调节机构的正反作用 执行机构和调节机构组合起来可以实现气开式和气执行机构和调节机构组合起来可以实现气开式和气关式两种调节阀关式两种调节阀。有四种组合方式。有四种组合方式。气开式是输入气压越大时开度越大，而在失气是则气开式是输入气压越大时开度越大，而在失气是则全关，称全关，称FC型；型；气关式是输入气压越大时开度越小，而在失气时则气关式是输入气压越大时开度越小，而在失气时则全开，称全开，称FO型。型。调节阀的气开、气关型式调节阀的气开、气关型式5.1.2 气动薄膜调节阀的类型气动薄膜调节阀的类型A 直通单座调节阀直通单座调节阀 阀体内有一个阀芯和一个阀座。流体从左侧进入经阀
9、体内有一个阀芯和一个阀座。流体从左侧进入经阀芯从右侧流出。由于只有一个阀芯和一个阀座，容易阀芯从右侧流出。由于只有一个阀芯和一个阀座，容易关闭，因此泄漏量小，但在高压差、大口径时，阀芯所关闭，因此泄漏量小，但在高压差、大口径时，阀芯所受到流体作用的不平衡推力较大。受到流体作用的不平衡推力较大。直通单座调节阀适用直通单座调节阀适用于压差较小、要求泄漏量较小的场合。于压差较小、要求泄漏量较小的场合。直通单座调节阀 B 直通双座调节阀直通双座调节阀 阀体内有两个阀芯和阀座，流体从左侧进入，经过阀体内有两个阀芯和阀座，流体从左侧进入，经过上下阀芯汇合在一起从右侧流出。它与同口径的单座阀上下阀芯汇合在一
10、起从右侧流出。它与同口径的单座阀相比，流通能力增大相比，流通能力增大20左右，但泄漏量大，不平衡推左右，但泄漏量大，不平衡推力小。力小。直通双座调节阀适用于阀两端压差较大、对泄漏直通双座调节阀适用于阀两端压差较大、对泄漏量要求不高的场合，但由于流路复杂而不适用于高粘度量要求不高的场合，但由于流路复杂而不适用于高粘度和带有固体颗粒的液体。和带有固体颗粒的液体。直通双座调节阀 C 其他类型的调节阀其他类型的调节阀(1)角形调节阀角形调节阀 阀体为直角，如图所示。阀体为直角，如图所示。角形阀流向一般都是底角形阀流向一般都是底进侧出，此时它的稳定性较好；进侧出，此时它的稳定性较好；在高压差场合，为了在
11、高压差场合，为了延长阀芯使用寿命而改用侧进底出的流向，但容易发延长阀芯使用寿命而改用侧进底出的流向，但容易发生振荡。生振荡。角形调节阀流路简单，阻力小，不易堵塞，角形调节阀流路简单，阻力小，不易堵塞，适用于高压差、高粘度、含有悬浮物和颗粒物质流体适用于高压差、高粘度、含有悬浮物和颗粒物质流体的调节的调节。角形阀 (2)隔膜调节阀隔膜调节阀 用耐腐蚀衬里的阀体和耐腐蚀隔膜代替阀芯、阀座组件，由用耐腐蚀衬里的阀体和耐腐蚀隔膜代替阀芯、阀座组件，由隔膜位移起调节作用隔膜位移起调节作用。隔膜调节阀耐腐蚀性强，适用于对强酸、强。隔膜调节阀耐腐蚀性强，适用于对强酸、强碱等强腐蚀性介质流量的调节。结构简单，
12、流路阻力小，流通能力碱等强腐蚀性介质流量的调节。结构简单，流路阻力小，流通能力较同口径的其他阀大，无泄漏量。但由于隔膜和衬里的限制，一般较同口径的其他阀大，无泄漏量。但由于隔膜和衬里的限制，一般只能在压力低于只能在压力低于1MPa，温度低于，温度低于150的情况下使用。的情况下使用。隔膜调节阀隔膜调节阀 (3)三通调节阀三通调节阀 有合流阀和分流阀两种，前者是两路流体混合为一有合流阀和分流阀两种，前者是两路流体混合为一路，后者是一路流体分为两路。在阀芯移动时，总的流路，后者是一路流体分为两路。在阀芯移动时，总的流量不变，两路流量的比例得到了调节。量不变，两路流量的比例得到了调节。在采用合流阀时
13、，如果两路流体温度相差过大，会在采用合流阀时，如果两路流体温度相差过大，会造成较大的热应力，因此温差通常不能超过造成较大的热应力，因此温差通常不能超过150。三通调节阀示意图三通调节阀示意图三通阀应用示例三通阀应用示例 （）（）套筒形调节阀套筒形调节阀结构特点结构特点是在单座阀体内装有一个套筒，阀塞能是在单座阀体内装有一个套筒，阀塞能在套筒内移动。当阀塞上下移动时，改变了套筒开孔在套筒内移动。当阀塞上下移动时，改变了套筒开孔的流通面积，从而控制调节介质流量。的流通面积，从而控制调节介质流量。由于阀塞上有均压平衡孔，不平衡推力小，稳定由于阀塞上有均压平衡孔，不平衡推力小，稳定性很高且噪音小。性很
14、高且噪音小。因此适用于高压差、低噪音等场合，因此适用于高压差、低噪音等场合，但不宜用于高温、高粘度、含颗粒和结晶的介质控制。但不宜用于高温、高粘度、含颗粒和结晶的介质控制。套筒形调节阀套筒形调节阀 5.1.3 气动薄膜调节阀的材质气动薄膜调节阀的材质 一般情况下，阀体材料采用铸铁、铸钢或一般情况下，阀体材料采用铸铁、铸钢或不锈钢。不锈钢。特殊情况下（如腐蚀性介质），各种合金特殊情况下（如腐蚀性介质），各种合金钢及高分子材料等也获得广泛的应用。钢及高分子材料等也获得广泛的应用。调节机构中，介质与外界的密封一般用填调节机构中，介质与外界的密封一般用填料函来实现，但在遇到剧毒、易挥发等介质时，料函来
15、实现，但在遇到剧毒、易挥发等介质时，可以用波纹管密封。可以用波纹管密封。52 调节阀的静态特性调节阀的静态特性-流量特性流量特性 调节阀的静态特性（流量特性）是指流过调节阀的静态特性（流量特性）是指流过阀门的调节介质的相对流量与阀杆相对行程阀门的调节介质的相对流量与阀杆相对行程(即即阀门的相对开度阀门的相对开度)之间的关系。之间的关系。其数学表达式为：其数学表达式为：q/qmax=f(l/lmax)或写成或写成 Q=f(L)Q=q/qmax表示调节阀某一开度的流量与全表示调节阀某一开度的流量与全开时的流量之比，称为相对流量；开时的流量之比，称为相对流量；L=l/lmax表示调节阀某一开度下阀杆
16、行程表示调节阀某一开度下阀杆行程与全开时阀杆全行程之比，称为相对开度。与全开时阀杆全行程之比，称为相对开度。流量特性通常用两种形式来表示：流量特性通常用两种形式来表示：(1)理想特性理想特性 即在阀的前后压差固定的条即在阀的前后压差固定的条件下，流量与阀杆位移之间的关系，它完全件下，流量与阀杆位移之间的关系，它完全取决于阀的结构参数。取决于阀的结构参数。(2)工作特性工作特性 是指在工作条件下，阀门两是指在工作条件下，阀门两端压差变化时，流量与阀杆位移之间的关系。端压差变化时，流量与阀杆位移之间的关系。工作特性不仅取决于阀本身的结构数也与工作特性不仅取决于阀本身的结构数也与配管情况有关。配管情
17、况有关。5.2.1 调节阀的理想流量特性调节阀的理想流量特性 调节阀的前后压差保持不变时得到的流量特性。调节阀的前后压差保持不变时得到的流量特性。阀门制造厂提供的就是这种特性。理想流量特性有线阀门制造厂提供的就是这种特性。理想流量特性有线性、对数性、对数(等百分比等百分比)及快开三种。它们完全取决于阀及快开三种。它们完全取决于阀芯的曲面形状。芯的曲面形状。阀芯曲面形状阀芯曲面形状 5.2.1.1 线性流量特性线性流量特性 线性流量特性是指调节阀的相对流量与线性流量特性是指调节阀的相对流量与相对开度成直线关系。相对开度成直线关系。即阀杆单位行程变即阀杆单位行程变化所引起的流量变化是常数。化所引起
18、的流量变化是常数。数学表达式为数学表达式为 d(q/qmax)/d(l/lmax)=k 积分得积分得 q/qmax=k l/lmax+C式中，式中，C为积分常数。为积分常数。线性调节阀的放大系数线性调节阀的放大系数K是一个常数，不论阀杆是一个常数，不论阀杆在什么位置，只要阀杆作相同的变化，流量的数值也在什么位置，只要阀杆作相同的变化，流量的数值也作相同的变化。可见线性调节阀在开度较小时灵敏度作相同的变化。可见线性调节阀在开度较小时灵敏度显得过高，调节作用过强，容易产生振荡，对控制不显得过高，调节作用过强，容易产生振荡，对控制不利；在开度较大时灵敏度又显得太小，调节缓慢，削利；在开度较大时灵敏度
19、又显得太小，调节缓慢，削弱了调节作用。因此，当线性调节阀在小开度或大开弱了调节作用。因此，当线性调节阀在小开度或大开度的情况下工作时，控制性能都较差，不宜用于负荷度的情况下工作时，控制性能都较差，不宜用于负荷变化大的场合。变化大的场合。5.2.1.2 对数流量特性对数流量特性(等百分比流量特性等百分比流量特性)对数流量特性是指单位行程所引起的相对流对数流量特性是指单位行程所引起的相对流量变化，与此点的相对流量成正比关系。即调节量变化，与此点的相对流量成正比关系。即调节阀的放大系数阀的放大系数K是变化的，它随相对流量的增加是变化的，它随相对流量的增加而增加。而增加。数学表达式：数学表达式：d(q
20、/qmax)/d(l/lmax)=k q/qmax 积分得：积分得：ln(q/qmax)=k(l/lmax)+C 上式表明相对行程与相对流量成对数关系，上式表明相对行程与相对流量成对数关系，在直角坐标上得到的一条对数曲线。又因为阀杆在直角坐标上得到的一条对数曲线。又因为阀杆位移增加位移增加1，流量在原来基础上约增加，流量在原来基础上约增加3.4，所以也称为等百分比流量特性。所以也称为等百分比流量特性。由于对数阀的放大系数由于对数阀的放大系数K随相对开度增加随相对开度增加而增加，因此，对数阀有利于自动控制系统。而增加，因此，对数阀有利于自动控制系统。在小开度时调节阀的放大系数小，控制平稳在小开度
21、时调节阀的放大系数小，控制平稳缓和；在大开度时放大系数大，控制灵敏有缓和；在大开度时放大系数大，控制灵敏有效。效。5.2.1.3 快开流量特性快开流量特性 这种流量特性在开度较小时就有较大流量，随着这种流量特性在开度较小时就有较大流量，随着开度的增大，流量很快就达到最大，随后再增加开度开度的增大，流量很快就达到最大，随后再增加开度时流量的变化很小，故称为快开特性。时流量的变化很小，故称为快开特性。5.2.2 调节阀的工作流量特性调节阀的工作流量特性 在实际生产中，调节阀前后压差总是变化的。在实际生产中，调节阀前后压差总是变化的。调节调节阀前后压差随管路系统阻力损失变化而发生变化。阀前后压差随管
22、路系统阻力损失变化而发生变化。以图示的串联系统为例，系统的总压差以图示的串联系统为例，系统的总压差 p等于管路系统等于管路系统的压差的压差 pf与调节阀压差与调节阀压差 pv 之和。当系统的总压差之和。当系统的总压差 p一定时，随着通过管道的流量的增大，串联管道的阻力一定时，随着通过管道的流量的增大，串联管道的阻力损失也增大，阻力损失与流速的平方成正比。这样，使损失也增大，阻力损失与流速的平方成正比。这样，使调节阀上的压差减小，引起流量特性的变化。调节阀上的压差减小，引起流量特性的变化。若以若以S表示调节阀全开时，调节阀上压差表示调节阀全开时，调节阀上压差pv与系统总压差与系统总压差p之比，即
23、之比，即S=pv/p。以。以qmax 表示理想流量特性情况下表示理想流量特性情况下(阀上压差为系统总压阀上压差为系统总压差，即管道阻力损失为零差，即管道阻力损失为零)调节阀的全开流量，调节阀的全开流量，可以得到串联管道时以可以得到串联管道时以qmax 作为参比值的工作作为参比值的工作流量特性，如图所示。流量特性，如图所示。S1时管道阻力损失为零，系统的总压差全部降在调时管道阻力损失为零，系统的总压差全部降在调节阀上，工作流量特性和理想流量特性一致节阀上，工作流量特性和理想流量特性一致。随着随着S的减的减小，即管道阻力的增加，带来两个不利后果：小，即管道阻力的增加，带来两个不利后果：一是系统的一
24、是系统的总压差不变，管道阻力增加，意味着调节阀全开时压差减总压差不变，管道阻力增加，意味着调节阀全开时压差减小，全开时的流量也就减小，调节阀的可调范围小，全开时的流量也就减小，调节阀的可调范围R变得越变得越来越小来越小；二是调节阀的流量特性发生很大畸变，理想线性二是调节阀的流量特性发生很大畸变，理想线性特性渐渐趋近快开特性，理想对数特性渐渐趋近线性特性。特性渐渐趋近快开特性，理想对数特性渐渐趋近线性特性。在实际使用中，在实际使用中，S选得过大或过小都不妥。选得过大或过小都不妥。S选得过大，在流量相同情况下，管路阻力损耗不变，选得过大，在流量相同情况下，管路阻力损耗不变，但是阀上压降很大，消耗能
25、量过多；但是阀上压降很大，消耗能量过多；S选得过小，选得过小，则对调节不利。一般希望则对调节不利。一般希望S值最小不低于值最小不低于0.3。当。当S0.6时，可以认为工作特性与理想特性相差无几。时，可以认为工作特性与理想特性相差无几。现场使用时调节阀一般都装有旁路阀，即调现场使用时调节阀一般都装有旁路阀，即调节阀与旁路阀并联安装。节阀与旁路阀并联安装。安装旁路阀一是当控制系统失灵时手动控制安装旁路阀一是当控制系统失灵时手动控制使用。另外，有时因生产量提高或阀门选得过小，使用。另外，有时因生产量提高或阀门选得过小，使调节阀流量不能满足工艺要求时，只好打开旁使调节阀流量不能满足工艺要求时，只好打开
26、旁路阀以增加管道流量。打开旁路阀，虽然调节阀路阀以增加管道流量。打开旁路阀，虽然调节阀本身的流量特性无变化，但系统的可调范围大大本身的流量特性无变化，但系统的可调范围大大下降，泄漏量也很大。下降，泄漏量也很大。53 调节阀的动态特性及变差调节阀的动态特性及变差531 调节阀的动态特性调节阀的动态特性 调节阀的动态特性是指信号压力与阀杆位移的关系。调节阀的动态特性是指信号压力与阀杆位移的关系。调节阀膜头可以看作是一个气容，从调节器到调节阀膜调节阀膜头可以看作是一个气容，从调节器到调节阀膜头间的引压管线有气容和气阻，所以管线和膜头是一个头间的引压管线有气容和气阻，所以管线和膜头是一个由气阻和气容组
27、成的一阶滞后环节，其时间常数的大小由气阻和气容组成的一阶滞后环节，其时间常数的大小取决于气容和气阻。当信号管线太长或太粗，膜头气室取决于气容和气阻。当信号管线太长或太粗，膜头气室太大时，气容、气阻很大，调节阀的时间常数就大。这太大时，气容、气阻很大，调节阀的时间常数就大。这样在调节阀接受调节器的控制信号时，由膜头充气到阀样在调节阀接受调节器的控制信号时，由膜头充气到阀杆走完全行程的过程很长，增加了系统广义过程容量滞杆走完全行程的过程很长，增加了系统广义过程容量滞后，对控制不利。后，对控制不利。减小时间常数的措施有：减小时间常数的措施有：（1）尽量缩短引压管线的长度。尽量缩短引压管线的长度。例如
28、在采例如在采用电动调节器时，电用电动调节器时，电/气转换器应装在调节阀附气转换器应装在调节阀附近。近。（2）选用合适口径的气动管线。选用合适口径的气动管线。通常采用通常采用8l紫铜管线。紫铜管线。（3）加装传输滞后补偿器加装传输滞后补偿器。如引压管线很。如引压管线很长，或膜头很大，可在阀门附近装设继动器，或长，或膜头很大，可在阀门附近装设继动器，或采用阀门定位器。采用阀门定位器。5.3.2 调节阀的变差调节阀的变差 调节阀的阀杆是一个移动部件，它与填料调节阀的阀杆是一个移动部件，它与填料之间总有一定摩擦。当阀门的填料函压得过紧之间总有一定摩擦。当阀门的填料函压得过紧或长期末润滑时，干摩擦力很大
29、，膜头上较小或长期末润滑时，干摩擦力很大，膜头上较小的气压变化推不动阀杆。这时会产生正反行程的气压变化推不动阀杆。这时会产生正反行程的变差，即在阀杆上升和下降时对应于同样阀的变差，即在阀杆上升和下降时对应于同样阀杆位置的气压不一样。杆位置的气压不一样。5.4 调节阀的选择调节阀的选择 选择调节阀时需从三个方面来考虑：选择调节阀时需从三个方面来考虑：1、调节阀结构形式的选择；、调节阀结构形式的选择；2、气开、气关的选择；、气开、气关的选择；3、调节阀流量特性的选择。、调节阀流量特性的选择。5.4.1 调节阀结构形式的选择调节阀结构形式的选择 考虑两点：考虑两点：(1)调节介质的工艺条件：温度、压
30、力、流量等；调节介质的工艺条件：温度、压力、流量等；(2)调节介质的特性：粘度、腐蚀性、毒性，是否含悬浮颗粒，调节介质的特性：粘度、腐蚀性、毒性，是否含悬浮颗粒，是液态还是气态等。是液态还是气态等。当阀前后压差较小，要求泄漏量也小的场合选直通单座阀；当阀前后压差较小，要求泄漏量也小的场合选直通单座阀；当阀前后压差较大，允许有较大泄漏量的场合选直通双座阀；当阀前后压差较大，允许有较大泄漏量的场合选直通双座阀；当介质为高粘度，含有悬浮颗粒物时，应选用角形调节阀；当介质为高粘度，含有悬浮颗粒物时，应选用角形调节阀；当介质为悬浮颗粒物或浓油浆状时，应选用球阀；当介质为悬浮颗粒物或浓油浆状时，应选用球阀
31、；当在大口径、大流量、低压差的气体场合工作时，选蝶阀；当在大口径、大流量、低压差的气体场合工作时，选蝶阀；当介质为强酸、强碱、强腐蚀性的流体，或为高粘度及悬浮颗当介质为强酸、强碱、强腐蚀性的流体，或为高粘度及悬浮颗 粒物时，选隔膜调节阀；粒物时，选隔膜调节阀；当介质为高压时，应选用高压调节阀；当介质为高压时，应选用高压调节阀；当介质为低温时，应选用低温调节阀。当介质为低温时，应选用低温调节阀。5.4.2 调节阀的气开、气关选择调节阀的气开、气关选择 调节阀有气开、气关两种类型。气开、气关的选择主要是从调节阀有气开、气关两种类型。气开、气关的选择主要是从生产安全角度考虑，生产安全角度考虑，当调节
32、阀上信号压力中断时，应避免损坏设当调节阀上信号压力中断时，应避免损坏设备和伤害操作人员备和伤害操作人员。如阀门处于全开位置时，危害性较小，则应。如阀门处于全开位置时，危害性较小，则应选用气关式调节阀；反之则选用气开式调节阀。选用气关式调节阀；反之则选用气开式调节阀。例如，例如，控制进入加热炉内的燃料油流量，应选用气开式。当调控制进入加热炉内的燃料油流量，应选用气开式。当调节器发生故障或仪表供气中断时，应立即停止燃料油加入炉内，以节器发生故障或仪表供气中断时，应立即停止燃料油加入炉内，以避免炉子温度继续上升而烧坏炉管避免炉子温度继续上升而烧坏炉管。又如，控制进入锅炉给水量的调节阀，应选用气关式，
33、一旦气又如，控制进入锅炉给水量的调节阀，应选用气关式，一旦气源中断时，阀处于全开状态，给水继续流入锅炉，以保证锅炉不致源中断时，阀处于全开状态，给水继续流入锅炉，以保证锅炉不致因烧干而引起爆炸，然而，在用来作为透平蒸汽源的锅炉时，蒸汽因烧干而引起爆炸，然而，在用来作为透平蒸汽源的锅炉时，蒸汽大量带水的危险更大，故宜用气开阀。大量带水的危险更大，故宜用气开阀。蒸汽LTLC给水气关阀气关阀气开阀气开阀 加热炉出口温度控制系统加热炉出口温度控制系统 锅炉水位控制系统锅炉水位控制系统5.4.3 调节阀流量特性的选择调节阀流量特性的选择 调节阀流量特性的选择通常是指如何合理选择线性调节阀流量特性的选择通
34、常是指如何合理选择线性和对数流量特性。和对数流量特性。步骤：步骤：(1)根据过程特性，选择阀的工作特性；根据过程特性，选择阀的工作特性；(2)根据配管情况，从所需的工作特性出发，推断理想根据配管情况，从所需的工作特性出发，推断理想流量特性。流量特性。原则：使整个广义过程具有线性特性。原则：使整个广义过程具有线性特性。即在广义过程中，除调节阀外其余即在广义过程中，除调节阀外其余 部分为线性时，调节阀也应是线性的。部分为线性时，调节阀也应是线性的。除调节阀外其余部分是非线性特性时，除调节阀外其余部分是非线性特性时，调节阀应该能克服它的非线性影响而调节阀应该能克服它的非线性影响而 使广义过程接近为线性。使广义过程接近为线性。输出输入过程调节阀 调节阀特性补偿示意图调节阀特性补偿示意图