控制阀的结构与分类

控制阀的结构与分类按控制阀的结构分类套筒阀单座阀双座阀三通阀角阀球阀碟阀偏心旋转阀隔膜阀直通阀角阀三通阀隔膜阀偏心蝶阀偏心蝶阀

1）单偏心蝶阀2）两偏心蝶阀3）三偏心蝶阀中线蝶阀的结构1.阀杆穿过蝶板的中心位置。2.阀杆穿过管道的中心位置。单偏心蝶阀阀杆穿过管道的中心位置。阀杆穿过蝶板的背面中心位置。单偏心蝶阀由于单偏心蝶阀阀杆旋转的角度与蝶板的开启面积成百分比，所以都用来做调节阀。由于阀杆结构只有一个偏心所以开关时有较大的摩擦，密封性不好，所以不适合做切断阀。两偏心蝶阀的结构1.阀杆偏离蝶板的中心位置。2.阀杆偏离管道的中心位置。中线蝶阀、单偏心及两偏心蝶阀结构比较

通过阀杆位置的偏移，改变了密封面的运动轨迹。降低了开关时的磨擦。三偏心蝶阀何为三偏心?ABα三偏心蝶阀的三个偏心一.阀杆中心线与密封面中心平面的偏心A二.阀杆中心线与阀体及管道中线的偏心B三.蝶板密封面不是正锥而是偏心斜锥面α

三偏心蝶阀通过密封面形状斜锥体的偏心，使硬密封蝶阀密封效果好，磨损小，寿命长。三偏心蝶阀密封面几何图三偏心蝶阀工作全程无摩擦工作中转矩低\密封面无磨损低能耗执行器\长周期免维护highprofitability高效益

三偏心蝶阀应用领域

三偏心蝶阀主要应用于电力、冶金、化工、LNG、石油化工、炼油厂、空分、造纸等各种行业。各种控制阀的特点及应用场合（1）直通单座控制阀：

该阀应用最广，具有泄漏量小，许用压差小，流通能力小、结构简单的特点，故适用于泄漏要求严、工作压差小的干净介质场合，但小规格的阀（公称通径DN＜20mm)也可用于压差较大的场合。应用中应注意校对许用压差，防止阀关不死。当压差较大时，选用推力大的执行机构也可以。（2）直通双座控制阀：

与直通单座控制阀相反，具有泄漏大、许用压差大的特点，故适用于泄漏要求不严、工作压差大的干净介质场合，选型时应注意该阀泄漏量是否满足过程控制要求。

（3）套筒阀：套筒阀分为单密封和双密封两种结构，前者类似于单座阀，适用于单座阀场合。后者类似于双座阀，适用于双座阀场合。套筒阀还具有稳定性好、装卸方便的特点，但价格比单座阀、双座阀高出50％～200％，还需要专门的缠绕密封垫。套筒阀是仅次于单座阀、双座阀应用较为广泛的阀。

（4）角型阀：节流形式相当于单座阀，但阀体流路简单，适用于泄漏要求小，压差不大的干净介质场合及要求直角配管的场合。

（5）三通阀：它具有3个通道，可代替两个直通单座阀，用于分流和合流及两相流、温度差不大于150℃的场合。当DN≤80mm时，合流阀可用于分流场合。

（6）隔膜阀：流路简单，隔膜具有一定的耐蚀性能，适用于不干净介质、弱腐蚀介质的两位切断场合。

（7）蝶阀：它相当于取一直管段来做阀体，且阀体又相当于阀座，故“自洁”性能好、体积小，重量轻。适用于不干净介质和大口径、大流量、大压差的场合。当Dn＞300mm时，通常都由蝶阀来完成。

（8）球阀：“O”型球阀全开时为无阻阀，“自洁”性能最佳，适用于特别不干净、含纤维介质的两位切断场合。“V”形球阀具有近似等百分比的调节特性，适用于不干净、含纤维介质、可调比较大的控制场合。球阀的价格较贵。（9）偏心旋转阀：该阀介于蝶阀和球阀之间，“自洁”性能好、调节性能好、亦可切断，故适用于不干净介质、泄漏要求小的调节场合，但该阀价格较贵。

这9类产品中前6种为直行程控制阀，后3种为角行程控制阀。作为控制阀的应用者，必须弄清楚它们的特点和注意事项。各类变型产品、改进型产品都是在这9类产品上演变而来的，弄清这9大类产品就容易掌握其他产品的应用了

蝶阀的特点①要求节流、调节控制流量；②泥浆介质及含固体颗粒介质；③要求阀门结构长度短的场合；④要求启闭速度快的场合；⑤压差较小的场合。

蝶阀不仅在石油、煤气、化工、水处理等一般工业上得到广泛使用，而且还应用于热电站的冷却水系统。介质流向蝶板正面为正向流动，介质流向蝶板背面为反向流动

介质的流向(蝶阀)闸阀的特点闸阀是通常应用于开启-关闭场合，作为截止介质使用，不能用于节流应用，在全开时整个流通直通，此时介质的运行的压力，损失最小。闸阀通常适用于，不需要经常启闭，而且保持闸板全开或全闭的工况。不适用于作为调节、节流使用。V型调节阀的特点V型调节阀最适宜控制纸浆、污水和含有纤维性介质，以及含有微小固体悬浮介质，关闭时V型开口与阀座之间具有剪切作用，可将纤维物料切断。V型开口阀芯提供近似等百分比的流量特性。该阀具有流道通畅，流量系数大，可调比大，阀座带有增能环，可调节密封力，密封性能好，重量轻，动作可靠，使用维护方便等特点。被广泛应用于石油、化工、造纸、冶金、污水处理等工业部门。V形球阀的允许流向

介质流向球体凸面为正向流动介质流向球体凹面为反向流动V形球阀的流向O型球阀的特点O型球阀，具有功能强、体积小、泄露量低、性能可靠、流通能力大，也适合于介质是粘稠，含颗粒，纤维性质的场合。广泛应用于食品、环保、轻工、石油、造纸、化工、轻纺、电力等行业。气动薄膜阀的特点气动薄膜阀，具有结构紧凑、动作灵敏、体形小、重量轻、压降损失小、阀容大、密封性能好、维修方便等优点。而广泛应用于精确控制蒸汽、气体等介质，在石油、化工、冶金、电力、轻纺等行业中广泛应用。按控制阀的控制方式分类电动控制阀气动控制阀液动控制阀自力式控制阀按控制阀的动作方式分类直行程控制阀角行程控制阀控制阀的主要性能指标

可调比－控制阀最大可控流量与最小可控流量的比值流通能力－特定条件下流经阀门的流量

气室密封性－特定压力下，特定时间内，执行器气室压力下降的程度流量系数：流量系数是指温度为40-60℉（4.4-15.5℃）的水在1PSI（磅/平方英寸）的压降下，阀门某开度下每分钟流过阀门的（美)加仑数流量系数是表征阀门流通能力的参数。流量系数与阀门流道几何形状，阀门尺寸，阀门开度等参数有关。采用国际单位制,流量系数用Kv表示

流量系数KV是指温度为5-40℃的水在100kPa的压降下，阀门某开度下每小时流过阀门的立方米数。Cv与Kv换算关系式：Cv=1.167Kv控制阀的偏差a.基本误差Ei=(li-Li)/LX100％Ei-第i点的误差li-第I点的实际行程Li-第i点的理论行程L-控制阀的额定行程b.回差同一输入信号上测得的正反行程的最大差值c.死区（控制阀）

作用在执行器膜片上仍不能使其动作的压力区间即控制阀行程上某点正反程信号之差。阀体与管道的联接形式阀体与管道常用的联接方式有三种：1.螺纹联接

2.法兰联接

3.焊接

选型应考虑的主要因素（1）要满足生产过程的温度、压力、液位及流量要求；（2）阀的泄漏及密封性要求;（3）阀的工作压差;（4）对提高阀使用寿命和可靠性的考虑；（5）对阀动作速度、流量特性的考虑；（6）对阀作用方式和流向的考虑；（7）对执行机构形式、输出力矩、刚度及弹簧范围的考虑；（8）对材质及阀经济性的考虑

调节阀的选型调节阀的作用方式1.气开

输入气压增加，阀门开度增大，失气时关闭。表示为FC2.气关输入气压增加，阀门开度减小，失气时全开。表示为FO3.保持阀门正常工作时，输入气信号突然终止，这时阀门开度保持不变。表示为FL选型要了解阀的作用方式

考虑原则是：万一输入到气动执行器的气压信号由于某种原因（例如气源故障、堵塞、泄漏等）而中断时，应保证设备和操作人员的安全。如果阀处于打开位置时危害性小，则应选用气关式，以使气源系统发生故障，气源中断时，阀门能自动打开，保证安全。反之阀处于关闭时危害性少，则应选用气开阀。遵循安全原则

气开式与气关式的选择

阀门及气动执行机构气动控制装置的气缸为定型产品,依作用方式可分单作用和双作用两种。单作用产品带复位圆柱弹簧,具有失气自动复位功能,即失气时气缸活塞(或膜片)在弹簧作用下,驱动气缸推杆回复到气缸初始位置(行程的原始位置)。双作用气缸无复位弹簧,推杆进退须依靠变换气缸气源的进出口位置。

阀门及气动执行机构

气源从膜片上腔进时,推杆向下运动。气源从膜片下腔进时,推杆向上运动。

阀门及气动执行机构由于不带复位弹簧,双作用气缸对比同径单作用气缸具有更大的推力,但不具备自动复位功能。显然不同的进气位置使推杆有不同的方向运动。当进气位置在推杆的背腔时,进气使推杆前进,这种方式称为正作用气缸。反之进气位置在推杆同侧时,进气使推杆后退,这种方式称反作用气缸。阀门及气动执行机构气动调节阀因为一般需要失气保护功能,通常选用单作用气缸。当阀门保护方式为失气打开时,必须选择单作用的正作用气缸。当阀门的保护方式为失气关闭时,必须选择单作用的反作用气缸。气动执行机构外壳被分开为两半，并呈馅饼型，使叶片移动90°以满足四分之一旋转的操作需要。叶片用销钉钉入执行机构轴，避免了过度的滞后和不灵敏区。叶片用O形环密封两个压力室。通常这种结构不需要弹簧，而代替它的是在弹簧放置的位置上使用气动-失效安全系统。双向作用结构，对节流工况需使用定位器；每一个压力室具有空气接头用以提高或排放空气压力。55控制阀的定位器及气路附件调节阀附件的选择附件的作用就在于使控制阀的功能更完善、更合理、更齐全

阀门定位器、阀位开关、阀位变送器、电磁阀、手轮机构、气动保位阀、空气过滤减压器、油雾分离器、储气罐等气动调节阀的辅助装置（附件）有哪些？

1)阀门定位器——用于改善调节阀的工作特性，实现正确定位；

2)阀位（行程）开关、阀位变送器——显示调节阀上、下限的行程工作位置；

3)气动保位阀——气源故障时保持阀门当时位置；

4)电磁阀——实现气路的自动切换。单气控用二位三，；双气控用二位五通；

5)手动机构——系统故障时可切换手动操作；

6)气动继动器——使气动薄膜执行机构动作加快，减少传递时间；

7)空气过滤减压器——气源净化、调压用；

8)贮气罐——气源故障时，使阀能继续工作一段时间，一般需三段保护时配。气动调节阀的辅助装置（附件）各起什么作用？

气动调节阀的附件选择(一)阀门定位器阀门定位器是气动执行器的主要附件，分气动和电-气二种型式。它与气动执行器配套使用，用来提高阀门的位置精度，克服阀杆摩擦和介质不平衡力的影响，从而保证阀门按照调节器来的信号实现正确定位。下列情况下，要配定位器：

1、介质压力高、压差大的时候；

2、调节阀的口径大时(DN>100)；

3、高温、低温、高温高压调节阀，波纹管密封调节阀；各类活塞式调节阀；

4、需要提高调节阀的动作速度时；

5、用标准信号、操作非标准弹簧的执行机构时(20～100KPa以外的弹簧范围)；

6、用于分程控制时；

7、使阀门实现反向动作时(气关式和气开式互相转换)；

8、需要改变阀的流量特性时(可以改变定位器凸轮)；

9、弹簧复位执行机构或双作用活塞执行机构，要实现比例动作时；

10、用电信号去操作气动执行机构时，必须配电-气阀门定位器或电-气转换器。

(二)电磁阀当系统需要实现程序控制或两位控制时，需要配用电磁阀。选用电磁阀时，除要考虑交、直流电源及电压、频率外，还必须注意电磁阀与调节阀作用型式的关系，可配用“常开型”或“常闭型”，单电控或双电控。如果要求加大电磁阀的容量，来缩短动作时间，可以并联使用两台电磁阀或加大电磁阀通径或把电磁阀作先导阀与大容量气动继动器组合使用。(三)气动继动器气动继动器是一种功率放大，它能将电磁阀、定位器输出的小信号进行压力或流量放大，克服由于信号管线细长所带来的滞后，也可增加阀门的动作速度，实现快速切断和紧急开启之用。

(四)转换器转换器是实现气、电信号之间比例关系相互转换，主要用于电信号操纵气动执行机构时将0～10mA