調節閥的概述

         在現代化工廠的自動控制中，調節閥起著十分重要的作用，這些工廠的生產取決于流動著的液體和氣體的正確分配和控制。這些控制無論是能量的交換、壓力的降低或者是簡單的容器加料，都需要*某些最終控制元件去完成。最終控制元件可以認為是自動控制的“體力”。在調節器的低能量級和執行流動流體控制所需的高能級功能之間，最終控制元件完成了必要的功率放大作用。

     調節閥是最終控制元件的最廣泛使用的型式。其他的最終控制元件包括計量泵、調節擋板和百葉窗式擋板(一種蝶閥的變型)、可變斜度的風扇葉片、電流調節裝置以及不同于閥門的電動機定位裝置。

        盡管調節閥得到廣泛的使用，調節系統中的其它單元大概都沒有像它那樣少的維護工作量。在許多系統中，調節閥經受的工作條件如溫度、壓力、腐蝕和污染都要比其它部件更為嚴重，然而，當它控制工藝流體的流動時，它必須令人滿意地運行及最少的維修量。

     調節閥在管道中起可變阻力的作用。它改變工藝流體的紊流度或者在層流情況下提供一個壓力降，壓力降是由改變閥門阻力或“摩擦”所引起的。這一壓力降低過程通常稱為“節流”。對于氣體，它接近于等溫絕熱狀態，偏差取決于氣體的非理想程度(焦耳一湯姆遜效應)。在液體的情況下，壓力則為紊流或粘滯摩擦所消耗，這兩種情況都把壓力轉化為熱能，導致溫度略為升高。

     常見的控制回路包括三個主要部分，第一部分是敏感元件，它通常是一個變送器。它是一個能夠用來測量被調工藝參數的裝置，這類參數如壓力、液位或溫度。變送器的輸出被送到調節儀表——調節器，它確定并測量給定值或期望值與工藝參數的實際值之間的偏差，一個接一個地把校正信號送出給最終控制元件——調節閥。閥門改變了流體的流量，使工藝參數達到了期望值。

    在氣動調節系統中，調節器輸出的氣動信號可以直接驅動彈簧一薄膜式執行機構或者活塞式執行機構，使閥門動作。在這種情況下，確定閥位所需的能量是由壓縮空氣提供的，壓縮空氣應當在室外的設備中加以干燥，以防止凍結，并應凈化和過濾。

    當一個氣動調節閥和電動調節器配套使用時，可采用電一氣閥門定位器或電一氣轉換器。壓縮空氣的供氣系統可以和用于全氣動的調節系統一樣來考慮。

     在調節理論的術語中，調節閥既有靜態特性，又有動態特性，因而它影響整個控制回路成敗。靜態特性或增益項是閥的流量特性，它取決于閥門的尺寸、閥芯和閥座的組合結構、執行機構的類型、閥門定位器、閥前和閥后的壓力以及流體的性質。第5章中將詳細地介紹這些內容。

     動態特性是由執行機構或閥門定位器一執行機構組合決定的。對于較慢的生產過程，如溫度控制或液位控制，閥的動態特性在可控性方面一般不是限制因素。對于較快的系統，如液體的流量控制，調節閥可能有明顯的滯后，在回路的可控性方面一定要有所考慮。一般只有控制系統的專家才需要關心調節閥的動態持性，關于應用閥門定位器的正規考慮如第9章中所討論的，將滿足大多數調節閥裝置的需要。

     自動調節閥的歷史可追溯到自力式調壓閥，它包括一個帶有重物桿的球形閥，重物用來平衡閥芯力，從而得到某種程度的調節，另一種早期的自力式調壓閿的形式是壓力平衡式調壓閥。工藝過程的壓力用管線接到彈簧薄膜調壓閥的薄膜氣室上。無論是減壓閥、閥后壓力式調壓閥或是差壓調壓閥都筆夠從這種基型閥門的變更而制造出來。

     氣動變送器和調節器的出現，就必然地導致氣動詞節閥的應用。它們本質上是減壓閥或閥后壓力式調壓閥，改用儀表壓縮空氣來代替工藝過程的流體�，F在許多生產減壓閥的公司已經發展成為調節閥制造廠。調節閥的應用從數量上和復雜性方面繼續不斷地得到發展，許多閥門的閥體和附件的改進可以用來解決各種各樣的問題。 

      本手冊的意圖是使工程們熟悉調節閥的結紙醉金迷和因素，幫助儀表工程師在應用中選用最好的閥體、執行機構和附件。

第二節  調節閥部件的定義

執行機構彈簧(Actuafor spring)：引起執行機構推桿移動的方向與膜片壓力引起執行機構推桿移動的方向相反的彈簧。

執行機構推桿(Actuafor stern)：連在膜片板上的棒狀伸出桿，可方便地與外部連接。

球(Ball)：在球閥中的閥門截流件。

球閥(Ball Valve)：利用一個可以旋轉的球形截流件的調節閥，在球上開中心孔，V形口或等高窗口，以獲得各種各樣的流量特性。把該零件旋轉到適當的位置．可以開、關或控制流量。

波紋管密封上閥蓋(Bellows Seal Bounet)；采用波紋管密封，以防止被控制的流體沿著閥芯桿泄漏出來的上閥蓋。

上閥蓋（Bonnet)：上閥蓋組合件的主要部分，不包括密封裝置。

上閥蓋組合件（Bonnet Assembly）：包括閥芯桿移動穿過的零件和防止沿著閥桿上泄漏出來的密封裝置的組合件。它通常用于安裝執行機構。由填料或波紋管構成防泄漏密封。一個上閥蓋組合件可包括一個填料注油器組合件，它可帶或不帶隔斷閥。散熱片或伸長型上閥蓋可以用來在閥體和密封裝置之間保持一個溫度差。

下法蘭（Bonnet Flange)：該零件用于封閉開在上閥蓋對面的閥體的接口。做為三通閥使用時，這可供連接附加的流路。它可以包括一個導向襯套，然而做為三通閥時也可以帶一個閥座。

蝶閥（Butterfly Valve)：利用一個可以旋轉的閥盤或閥板做閥門截流件的一種調節閥。

套筒（Cage）：為一個空心圓筒形的閥內件的零件，在閥芯移動與閥座環對準時起導向作用，并把閥座環固定在閥體上。套筒的筒壁上往往開一些孔，開孔的形狀決定了調節閥的流量特性。

中間閥體（Center Valve Body)：處于上、下閥體之間的位置以提供另一流路接口，如在三通閥中用于和另一個流路連接。

壓塊（Compressor）：隔膜閥的閥桿組合件中的一個零件，它把隔膜壓向含辛茹苦體內向上突起的腹部，使流體節流。

調節閥（Control Valve）：一種帶有動力驅動定位的執行機構的閥門。執行機構根據外部信號的大小成比例地推動閥門截流件移動至相應的位置。調節閥上執行機構的能源由單獨的動力源供給。

氣缸（Cylinder)：供活塞移動的氣室。

膜片（Diaphragm）：是一種撓性的壓力敏感元件，它把力付給膜片板和執行機構的推桿。

隔膜（在隔膜閥中）（Diaphragm）：是隔膜閥中的截流件，如桑德斯（Saunders）型隔膜閥，它對流量提供了一個可變的節流。

薄膜式執行機構（Diaphragm Actuator）：利用流體的壓力作用在膜片上所產生的力去推動執行機構推相的一個組合件，為了定位和執行機構推桿的返回，它可以有彈簧，也可以沒有彈簧。

膜片盒（Diaphragm Case）：用于固定膜片，并建立一個或二個壓力氣室的盒子，它包含上、下兩個部分。

薄膜調節閥（Diaphragm Control Valve ）：由膜片或彈簧——膜片執行機構驅動的調節閥。

膜片板（Diaphragm Plate）：膜片上的同心板，用于向執行機構的推桿傳遞推力。

隔膜板（Diaphragm Valve):利用撓性隔膜做為閥門截流件的一種調節閥，隔膜向下壓使流體受到節流。

正作用執行機構（Direct Actuator)：一種薄膜式執行機構。其膜片上的壓力增加時，執行機構推桿向外伸出。

滑盤（Disc）：在滑閥的流通口中產生可變阻力的截流件。

閥盤（Disc）：在蝶閥的流通口中產生可變阻力的截流件，有時稱為擋板。

伸長型上閥蓋(Extension Bonnet)：在填料函組合件與上悶蓋法蘭之間有一伸長部分的。上閥蓋，用于熱或冷的介質。

球形閥(Globe Valve)：是調節閥的一種基本的型式，它是從閥體形狀像個圓球而得名, 通常使用閥芯嫩為閥門的截流件。

導向襯套(Guide Bu shing)：在上閥蓋、下法蘭或閥體中用以校準閥芯對悶廖環的移動的襯套。一個閥芯的導向可以由上閥蓋或下法蘭的內部零件來完成，或者是由一個閥座的的伸長部分或一個套筒來導向。

進入口(Inlet Port)：直接與流體系統的上游側相連接的流通口。

隔斷閥(Isolating Va]re)：在填料注油器和填料函之間的一個手動操作閥，用以切斷從注油器來的流體壓力。

下閥體(Lower Valve Body)：閥門內部零件的一半殼體，它具有和一個流體管線連接的接口。例如，分離式閥體的一半殼體。

注油器(Lubricator)：見填料注油器組合件的說明。

流出口(Outlet Port)：直接與流體系統的下游側相連接的流通口。

填料函組合件(Packing Box Assembly)：用于密封，防止沿著閥芯桿泄漏的上閥蓋組合件的一部分，它包括下列的全部或者部分的各種組合：

a，填料

b．填料螺母

c。填料壓蓋

d。套環

e．填料彈簧

f．填料法蘭

g。填料法蘭用雙頭螺栓或螺栓

h．填料法蘭用螺母

i．填料環

j．填料墊環

k。氈墊環

填料注油器組合件(Packing Imbricafor Assembly)：上閥蓋組合件的任選部分，用于向填料函注入潤滑劑。

活塞(Piston)：可移動的、對壓力易起反應的元件，它把力傳遞給執行機構的推桿。

活塞式執行饑構(Piston Actuator)：流體壓力操作活塞和氣缸組合件，執行機構的推桿位置與操作流體的壓力成比例。

滑板(Plate)：插入滑閥的閥體中的隔板，用以形成一個閥體的流通口。

閥口導向(Port Guided)：閥芯的移動由閥體的流通口或僅由閥口的導向來校準的一種導向結構。

帶散熱片的上閥蓋(Radiation Fin Bonnet)：帶翅片的上閥蓋，用于減少閥體與填料函組合件之間的熱傳導。

擋圈(Retaining Ring)：一種對開環，用于固定上、下閥體的活套法蘭。

反作用執行機構(Reverse Actuator)：當摸片上的壓力增加時，執行機掏上的推桿向里面縮回的薄膜式執行機構。

橡皮套(Rubber B00t)：類似子彈性渡紋蓄的保護裝置，用于防止閥桿的磨損。

閥座(Seat)：閥座環或閥體的一部分，一個閥芯與其接觸，使閥關閉。

閥座環(Seat Ring)：放置在閥體中用以形成閥體流通口的一個獨立零件。

活套法蘭(Separable Flange)：一種可拆卸的法蘭，是閥體與流體管道連接的管件，它通常用擋圈來保持其位置。

分離式閥體組合件(Split Valve BodyAssembly)：由上闋體、下閥體及閥內件構或的組合件，也可以包括一個中間閥體，如在一個三通閥用來和另一個流路相連接。

彈簧調整器(Spring Adjustor)：一個管件，通常用螺紋連接在閥桿上，或者固定在支架上，用以調整彈簧的壓縮量。

彈簧座(spring Seat)：一塊托住彈簧的板，并提供與彈簧調整器接觸的平面。

推桿閥桿連接器(Stern Connec"-Or)：是一砷壓緊的連接頭，其兩端分別與執行機構推桿及閥桿相連接。

閥桿導向(stem．Guided)：頂部導向的一個特例，由閥桿的導向作用來校準閥芯。

頂部導向0(Top Guided)：是一種單導向結構，閥芯用閩體與上閥蓋相鄰處的導向結構來校準，或是用在上閥蓋中的導向結構來校準。

頂底導向(Top And：Bottom Guided)：閥芯的移動用在閥體或上閥蓋中的導向結構和下法蘭中的導向結構來校準。

頂部和閥口導向(Top And Pot：Guide)：閥芯的移動用在上閥蓋或閥體中的導向結構和閥口的導向結構來校準。

行程指示器(Travel Indicator)：一個指針，固定在推桿閥稈連接器的附近，用于指示閥芯的位置。

行程指示器刻度板(Travel Indicator Scale)：固定在支架上的刻度板，用于指示閥門的行程。

閥內件(Trim)：除閥體、上閥蓋組臺等及下法蘭外的閥體組合件部分，它暴露在流體介質中，并與管線中的流體相接色。閥內件通常包括閥座環、閥扦、閥芯、閥芯導向、導向襯套及套筒，但不僅僅限于這些。

上閥體(Upper Valve Body)：分離式閥體一半殼體，它包含閥的內部零件及一個流路的連接口，通常還包括防止閥桿泄漏的密封裝置及安裝執行機構的設施。

閥體(Valve Body)：具有進、出流路連接口的閥門殼體，幾種常用的閥體如下。

a．單座閥具有一個閥座和一個閥芯。

b．雙座閥具有兩個閥座和一個閥芯。

c．兩通閥具有兩個流路連接口——一個進口，一個出口。

d．三通閥有三個流路連接口，兩個進口，一個出口(合流或混流式)；或是一個進口，兩個出口(分流式)。

閥體組合件(Valve Body Assembly)：一個由閥體、上閥蓋組合件、下法蘭及閥內件組成的組合件。閥內件包括一個閥芯，它開啟、關閉或部分遮斷一個或幾個閥座流通口。

閥門截流件(Valve Closure Member)：閥門中用于關閉、開啟或控制流量的那一部分。

閥芯(Valve Plug)：提供在閥座流通口上可變阻力的一個可移動的零件。

閥芯導向(Valve Plug Guide)：在閥座環、上閥蓋、下法蘭中或者是其中的任意兩種中。用于校準閥芯移動的部分。

閥芯桿(Valve Plug Stem)：從上閥蓋組合件中伸出的桿，用于決定閥芯的位置。

閥板(Vane)：在蝶閥的流通口中提供可變阻力的截流件，有時稱為閥盤。

支架(Yoke)：用來把膜片盒牢固地支撐在上閥蓋組合件上的構件。