调节阀选型、动作特性选择
调节阀的正确选型及应用
调节阀的正确选型及应用点击次数：45 发布时间：2011-10-13目前在自动控制领域中，一个工艺过程是否能满足各项工艺控制指标，控制过程是否平稳，超调量、衰减比、扰动是否在规定范围内，是否稳、快、准，除了工艺设计合理，设备先进外，重要的一点就是调节阀能否根据主体的意识而准确动作，使过程主体的控制意识体现为物料能量和流量精确变化。
在许多自动控制中，因为调节阀质量不过关、流量特性差、渗漏大、动作不可靠而使自动控制失去了高品质调节，给生产带来了重大经济损失，并且增加了劳动强度。
因为调节阀安装在工艺管道上，直接与操作介质接触，长期受到高温、高压、腐蚀和摩擦等恶劣工作条件的影响。
所以，调节阀选择的好坏，对系统控制作用关系很大。
因此，正确合理的选择、安装调节阀就是显得尤为重要。
1 调节阀的选择1.1 调节阀类型的选择主要是根据现场介质的特点、控制要求、安装环境等因素结合调节阀本身的流量特性和结构而进行选择，如表1所示。
表1调节阀种类及结构特点阀门名称结构特点结构简单、装配方便、泄漏小，但受流体冲击直通单座调节阀不平衡力大，适用于小口径D≤25mm的场合。
直通双座调节阀受流体冲击不平衡力影响小，但关不严，渗漏较大，适用于大口径官道的场合。
角形阀角形阀的阀体受流体的冲击小，体内不易结污，对粘度高、有悬浮物和颗料物的流体尤为适用，并且调节稳定性较好。
蝶阀流阻小，适用于低差压大流量的气体及含有固体悬浮物的介质，通常流量特性与等百分比相似。
隔膜调节阀用于强腐蚀性、粘度高、带纤维的介质，但不耐高温和高压。
阀体分离阀用于强腐蚀性介质，但不耐高温和高压。
三通调节阀适用于介质三个方向的流通。
分三通合流阀和三通分流阀。
对于三个系统的分合流控制非常有效。
凸轮挠曲阀属新结构阀，阀体为直流型阀，阻力小、密封好、可调节、通用性强，对于粘度大的介质调节非常有效。
套筒调节阀新型结构阀，因不平衡力小、可调性好、通用性强、维护方便，广泛用于生产中，特别是高温高粘度，含颗料结构的介质中。
调节阀的特性及选择
调节阀的特性及选择调节阀是一种在空调控制系统中常见的调节设备，分为两通调节阀和三通调节阀两种。
调节阀可以和电动执行机构组成电动调节阀，或者和气动执行机构组成气动调节阀。
电动或气动调节阀安装在工艺管道上直接与被调介质相接触，具有调节、切断和分配流体的作用，因此它的性能好坏将直接影响自动控制系统的控制质量。
本文仅限于讨论在空调控制系统中常用的两通调节阀的特性和选择，暂不涉及三通调节阀。
1．调节阀工作原理从流体力学的观点看，调节阀是一个局部阻力可以变化的节流元件。
对不可压缩的流体，由伯努利方程可推导出调节阀的流量方程式为()()21221242P P D P P AQ -=-=ρζπρζ式中：Ｑ——流体流经阀的流量，m 3/s ；Ｐ1、Ｐ2——进口端和出口端的压力，MPa ；Ａ——阀所连接管道的截面面积，m 2； Ｄ——阀的公称通径，mm ；ρ——流体的密度，kg/m 3； ζ——阀的阻力系数。
可见当A 一定，(P 1-P 2)不变时，则流量仅随阻力系数变化。
阻力系数主要与流通面积(即阀的开度)有关，也与流体的性质和流动状态有关。
调节阀阻力系数的变化是通过阀芯行程的改变来实现的，即改变阀门开度，也就改变了阻力系数，从而达到调节流量的目的。
阀开得越大，ζ将越小，则通过的流量将越大。
2．调节阀的流量特性调节阀的流量特性是指流过调节阀的流体相对流量与调节阀相对开度之间的关系，即⎪⎭⎫⎝⎛=L l f Q Q max 式中：Q/Q max ——相对流量，即调节阀在某一开度的流量与最大流量之比； l/L ——相对开度，即调节阀某一开度的行程与全开时行程之比。
一般说来，改变调节阀的阀芯与阀座之间的节流面积，便可控制流量。
但实际上由于各种因素的影响，在节流面积变化的同时，还会引起阀前后压差的变化，从而使流量也发生变化。
为了便于分析，先假定阀前后压差固定，然后再引申到实际情况。
因此，流量特性有理想流量特性和工作流量特性之分。
调节阀的选型
调节阀的选型、维修与校验在电厂自动控制系统中调节阀是最常见的一种执行器，一般自动控制系统由对象、监测仪表、控制器、执行器等组成。
正确选取调节阀的结构型式、流量特性、流通能力及执行机构的输出力矩、推力与行程，对于自动控制系统的安全性、稳定性、经济性和可靠性有着十分重要的作用。
如果选择不当，将直接影响控制系统性能，甚至无法实现自动控制，进而影响整台机组的安全经济运行。
调查发现在这些事例中约95%属于选型不当造成，而计算错误造成的问题不到5%。
实践证明计算与选型相比，选型难度更大，出现的问题更多，对此应特别重视。
1 调节阀的选型1.1 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<需用压差；(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)对执行机构型式、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(选型不当价格会相差3~4 倍)。
1.2 选型的一般原则在满足过程控制要求的前提下，所选的阀应尽量简单、可靠、价廉、寿命长、维修方便和备件来源及时可靠。
要尽力避免单纯追求好的结构、好的材质、多带附件，而忽略了对可靠性、经济性的考虑。
从可靠性观点来看，结构越简单，其可靠性就越高；材质选择过高，将造成不必要的价格投入。
1.3 选型应提供的工艺参数及系统要求(1)工艺参数：温度、压力、正常流量时压差及切断时的压差。
(2)流体特性：腐蚀性、粘度、温度变化对流体特性的影响。
(3)系统要求：泄漏量、可调比、动作速度与频率、线性及噪音。
1.4 调节阀的分类及选择调节阀按结构特征大致可分为如下9大类：(1)直通单座调节阀：该阀应用最广，具有泄漏小、许用压差小、流路复杂、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，但小规格阀(DN<20mm)也可用于压差较大的场合。
气动调节阀选型及计算
气动调节阀选型及计算一、气动调节阀选型要考虑的因素1.工作条件：包括工作压力、温度、流量范围等。
根据工作条件选择耐压和耐温能力的阀门。
2.流体性质：包括流体介质、粘度、颗粒物含量等。
选择合适的材质和结构，以满足流体的要求。
3.阀门类型：包括截止阀、调节阀、蝶阀、球阀等。
根据需要选择适合的阀门类型。
4.尺寸：包括阀门的通径、连接方式等。
根据管道系统的尺寸，选择合适的阀门尺寸。
5.控制方式：包括手控、气动控制、电动控制等。
根据控制方式选择合适的气动调节阀。
二、气动调节阀计算方法1.流量计算：根据管道系统的需求，计算流体的流量。
流量的单位一般为标准立方米/小时（Nm3/h）或标准立方米/秒（Nm3/s）。
2.压力损失计算：根据流量和流体性质，计算气动调节阀的压力损失。
根据流量和压力损失曲线，选择合适的阀门型号。
3.动态特性计算：根据管道系统的要求，计算气动调节阀的开启时间、关闭时间、超调量等动态特性。
通过调节阀的参数和控制系统的调节，使阀门的动态特性满足要求。
4.使用寿命计算：根据气动调节阀的材料、结构和工作条件，计算阀门的使用寿命。
一般根据阀门的设计寿命和工作条件的要求，选择合适的气动调节阀。
总结：气动调节阀选型及计算是一个复杂的过程，需要考虑多个因素。
通过对工作条件、流体性质、阀门类型和尺寸等因素的综合分析，可以选择合适的气动调节阀。
在计算过程中，需要考虑流量、压力损失、动态特性和使用寿命等因素。
根据计算结果，选择合适的阀门型号和参数，以满足管道系统的要求。
调节阀的选型依据
调节阀的选型依据
调节阀是工业现场不可或缺的流量调节设备之一，那么如何选择
一款适合自己需要的调节阀呢？下面就为大家介绍调节阀的选型依据：首先，根据流体介质的特性选型。
流体包括气体、液体和蒸汽，
在选型前需要了解流体的温度、粘度、密度、压力变化等参数，以便
进行匹配选择。
其次，根据流量变化情况选型。
通常，流量调节阀的调节范围是10：1或20：1，而超调范围在±5%~±10%之间，因此在选型前，需要
清楚了解实际工况下的流量范围，以便选择合适的调节阀。
第三，考虑阀门的执行机构。
阀门的执行机构根据不同的使用环
境可以分为手动、气动、电动等多种，需要根据现场实际情况进行选择。
如果环境复杂，需要远程控制，那么选择气动或电动阀门会更为
便捷。
第四，考虑安装环境。
调节阀的安装环境通常需要考虑阀门的防
爆等级、密封性、承压能力、安装方式等因素。
例如，在液化气体工
况下，需选用防爆等级较高的调节阀，比如说防爆设计的角行程式控
制阀。
第五，考虑配套件的选择。
配套的附件包括阀门定位器、阀门位
置传感器、防爆限位器、加热器等，也需要根据实际情况选择。
综上所述，对于调节阀的选型，需要综合考虑流体介质的特性、流量变化情况、阀门执行机构、安装环境、配套附件等多重因素，以达到最佳匹配。
调节阀流量特性及选择分析
调节阀流量特性及选择分析摘要：调节阀在稳定生产、优化控制等方面发挥着重要作用，是保证调节系统安全和平稳运行的关键。
本文主要通过对调节阀的流量特性进行分析，讨论调节阀的选型问题。
关键词：调节阀；流量特性；阀门特性；选型1 引言根据《火力发电厂热工控制设计技术规定 DL/T 5175-2003》7.1.3 条规定：对选用的控制阀的配置情况应按下列要求进行校核。
阀门开度:开度为85%‐90%时应满足运行的最大需要。
阀门差压：对泄漏量有严格要求时，宜取流量为零时的最大差压；对泄漏量无特殊要求时，宜取最小流量下的最大差压，其值应不大于该阀门的最大允许差压。
阀门特性:控制阀门的工作流量特性应满足工艺系统的控制要求；阀门配套的附件应能满足控制系统的接口要求。
正确的选择和使用调节阀，不仅直接关系到整个自动控制系统的控制质量，而且还将对生产秩序的稳定产生重要的影响。
自动控制系统不能正常投入运行有2/3 以上是由于调节阀的选型不当造成的，因此，如何正确选择合适的调节阀，应引起仪控技术人员的重视。
2 调节阀流量特性分析2.1工作原理根据流体力学可知,调节阀是一个局部阻力可以变化的节流元件。
对不可压缩流体,调节阀的流量式中 p1——调节阀前压力；p2——调节阀后压力；A ——节流截面积；ξ——调节阀阻力系数；ρ——流体密度。
由式(1)可知,当A一定,Δp= p1-p2也恒定时,通过阀的流量Q随阻力系数ξ变化,即阻力系数ξ愈大,流量愈小。
而阻力系数ξ则与阀的结构和开度有关。
所以调节器输出信号控制阀门的开或关,可改变阀的阻力系数,从而改变被调介质的流量。
2.2调节阀的流动特性2.2.1调节阀理想流量特性调节阀理想流量特性是指给定压差下,阀门开度和通过阀门的流量之间的关系,对在自动控制中应用的调节阀而言,有三种基本的流量特性:快开、线形、等百分比。
开流量特性的阀门,较小的阀门开度可以达到很大的流量改变。
例如50%的开度可以达到阀门最大流量的65%至90%。
调节阀的选型依据
调节阀的选型依据引言调节阀是一种用来调节流体介质流量、压力和温度的重要设备，在工业生产中具有广泛的应用。
正确选型的调节阀能够确保系统的稳定运行，提高生产效率和产品质量。
本文将从工作介质、工艺参数、工作条件和设备特性等方面，对调节阀的选型依据进行全面探讨。
工作介质1.确定工作介质的性质和特点，包括流体性质、温度、压力、浓度等。
2.根据介质的物理和化学特性，选择适用的材料，如不锈钢、碳钢、铸铜等。
3.考虑介质的腐蚀性、粘度、黏度等因素，选择合适的阀内件材料和密封材料。
工艺参数1.确定工艺参数，如流量、压力降、温度变化范围等。
2.根据实际需求，选择合适的流量调节方式，如直接调节、比例调节或开关调节。
3.考虑工艺参数的变化范围和变化速率，选择合适的调节阀动作方式和响应速度。
工作条件1.考虑工作环境的温度、湿度、震动等因素，选择合适的阀体结构和密封方式，确保阀门的稳定性和密封性。
2.根据工作条件确定阀门的安装方式，如立式安装、卧式安装或倾斜安装。
3.考虑工作条件的特殊要求，如防爆、防火、防静电等，选择符合要求的调节阀型号和认证标准。
设备特性1.考虑调节阀的调节范围和流通特性，选择适合工艺要求的调节阀型号，如直线特性、等百分比特性等。
2.根据设备的用途和工艺流程，选择合适的流道形式和结构，如直通式、角式或蝶式。
3.考虑设备的可靠性和维护性，选择通用型或特殊型调节阀。
选型方法1.根据前述的工作介质、工艺参数、工作条件和设备特性，列出各项要求。
2.确定各项要求的重要性和优先级，进行权衡和取舍。
3.根据要求和现有的调节阀资料，进行筛选和比较。
4.选择满足要求且性价比最高的调节阀型号。
结论调节阀的选型依据包括工作介质、工艺参数、工作条件和设备特性等方面。
在选型过程中，需要综合考虑各种因素，并进行合理的权衡和取舍。
正确选型的调节阀能够确保系统的稳定运行，提高生产效率和产品质量。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况和要求，选择合适的调节阀型号。
调节阀的特性及选择(DOC)
调节阀的特性及选择调节阀是一种在空调控制系统中常见的调节设备，分为两通调节阀和三通调节阀两种。
调节阀可以和电动执行机构组成电动调节阀，或者和气动执行机构组成气动调节阀。
电动或气动调节阀安装在工艺管道上直接与被调介质相接触，具有调节、切断和分配流体的作用，因此它的性能好坏将直接影响自动控制系统的控制质量。
本文仅限于讨论在空调控制系统中常用的两通调节阀的特性和选择，暂不涉及三通调节阀。
1．调节阀工作原理从流体力学的观点看，调节阀是一个局部阻力可以变化的节流元件。
对不可压缩的流体，由伯努利方程可推导出调节阀的流量方程式为()()21221242P P D P P AQ -=-=ρζπρζ式中：Ｑ——流体流经阀的流量，m 3/s ；Ｐ1、Ｐ2——进口端和出口端的压力，MPa ；Ａ——阀所连接管道的截面面积，m 2； Ｄ——阀的公称通径，mm ；ρ——流体的密度，kg/m 3； ζ——阀的阻力系数。
可见当A 一定，(P 1-P 2)不变时，则流量仅随阻力系数变化。
阻力系数主要与流通面积(即阀的开度)有关，也与流体的性质和流动状态有关。
调节阀阻力系数的变化是通过阀芯行程的改变来实现的，即改变阀门开度，也就改变了阻力系数，从而达到调节流量的目的。
阀开得越大，ζ将越小，则通过的流量将越大。
2．调节阀的流量特性调节阀的流量特性是指流过调节阀的流体相对流量与调节阀相对开度之间的关系，即⎪⎭⎫⎝⎛=L l f Q Q max 式中：Q/Q max ——相对流量，即调节阀在某一开度的流量与最大流量之比； l/L ——相对开度，即调节阀某一开度的行程与全开时行程之比。
一般说来，改变调节阀的阀芯与阀座之间的节流面积，便可控制流量。
但实际上由于各种因素的影响，在节流面积变化的同时，还会引起阀前后压差的变化，从而使流量也发生变化。
为了便于分析，先假定阀前后压差固定，然后再引申到实际情况。
因此，流量特性有理想流量特性和工作流量特性之分。
调节阀的使用与选型
调节阀的使用与选型冶金设备上使用调节阀的场合很多，调节阀与流量计一起使用调节流体介质的流量，与压力传感器一起控制系统的压力。
调节阀选择好坏决定流体介质的控制精度。
本文以某热连轧机冷却水系统为例选取系统所需的调节阀。
标签：调节阀；开口度；流量特性1 调节阀的选择与分析1.1 调节阀类型选择1.1.1 执行机构的选择。
根据系统特点选取812大压差执行机构MFⅢ-60.6，调节阀的最大压差能达到12.6bar，推力10KN。
1.1.2 阀芯的选择。
阀芯在小流量时产生空化现象，因此选用有多孔式阀芯的调节阀，阀芯选用1.4122不锈钢，使阀芯具有很好的耐磨性。
1.1.3 作用方式的选择。
事故状态下，调节阀需要关闭。
选用气开式调节阀。
1.2 调节阀特性选择调节阀流量特性有直线、等百分比、抛物线、快开特性等四种。
各种特性见表1表1调节阀自动调节控制系统，是由对象、变送器、调节仪表和调节阀等环节组成的。
K1、K2、K3、K4、K5分别为变送器、调节仪表、执行机构、阀、调节对象的放大系数。
很明显系统总的放大系数K= K1K2K3K4K5。
在负荷变动的情况下，阀门流量特性的选择原则应为：K4K5=常数。
对于本系统，当负荷增大时，调节对象的放大系数减少，调节阀的放大系数需要随负荷加大而变大。
因此根据调节质量的要求，选择等百分比曲线特性调节阀。
调节系统1.3 调节阀的计算1.3.1 最大流量及最小流量都留有余量，调节流量计算时取80m3/h、16m3/h。
1.3.2 调节阀压差的确定系统压差由调节阀压差、管路沿程损失、管路局部损失、压头H产生的损失、喷嘴前压力组成。
表21.3.3 调节阀的计算（1）首先判别是否为阻塞流判别式：△PT=FL2（P1-FFPV）FL2=0.7 PV=0.02 bar Pc=221 bar FF=0.95故FL2（P1-FFPV）=9bar因此大流量时，不会产生阻塞流，在小流量时，会产生阻塞流。
调节阀选型方法总结
调节阀选型自动控制系统是通过执行器对被控对象进行作用的。
调节阀是生产过程自动化控制系统中最常见的一种执行器。
调节阀直接与流体接触控制流体的压力或流量。
正确选取调节阀的结构型式、流量特性、流通能力；正确选取执行机构的输出力矩或推力与行程对于自动控制系统的稳定性起着十分重要的作用。
如果计算错误，选择不当，将直接影响控制系统的性能，使得自动控制系统产生震荡甚至不能正常运行。
因此，在自动控制系统的设计过程中，调节阀的设计选型计算是必须认真考虑的重要环节。
1调节阀结构形式的选择常用的调节阀结构形式有直通单座阀、直通双座阀、套筒阀、偏心旋转阀、蝶阀、全功能超轻型调节阀、球阀，应当根据不同的使用情况，结合不同结构形式阀门各自的特点，从调节性能、适用温度、适用口径、耐压、适用介质条件、切断差压、泄流量、压力损失、重量、外观、成本等方面对调节阀的结构形式进行选择。
可靠性差、体积较大、结构笨重、成本较高对调节阀进行结构的选择时，要根据相应的管路及介质条件，按照如下优选顺序进行选择①全功能超轻型调节阀→②蝶阀→③套筒阀→④单座阀→⑤双座阀→⑥偏心旋转阀→⑦球阀，只有当前一优选级别的阀门再某一方面不合适时，才考虑选择下一级类型的阀门。
2 调节阀执行机构的选择2.1 调节阀执行机构的分类1、执行机构按所使用能源的不同，可分为气动、电动和液动三类：气动类执行机构具有价格低、结构简单、性能稳定、维护方便和本质安全性等特点，因此在需要考虑防爆处理的场合应用应用十分广泛。
电动类执行机构可直接连接电动仪表或计算机，不需要电气转换环节，但价格昂贵、结构复杂，应用时需考虑防爆等问题，一般在无可燃气体，不需要考虑防爆处理的场合下使用。
液动类执行机构具有推力(或推力矩)大的优点，但装置的体积大，流路复杂，通常采用电液组合的方式应用于要求大推力(力矩)的应用场合。
2、按执行机构输出位移的类型，执行机构分为直行程执行机构、角行程执行机构和多转式执行机构直行程执行机构输出直线位移。
调节阀类型及选型
调节阀类型及选型调节阀又名控制阀，通过接受调节控制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变流体流量。
调节阀一般由执行机构和阀门组成。
如果按其所配执行机构使用的动力，调节阀可以分为气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀三种，即以压缩空气为动力源的气动调节阀，以电为动力源的电动调节阀，以液体介质（如油等）压力为动力的电液动调节阀，另外，按其功能和特性分，还有水力控制阀、电磁阀、电子式、智能式、现场总线型调节阀等。
调节阀的阀体类型选择调节阀的阀体种类很多，常用的阀体种类有直通单座、直通双座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋转、蝶形、套筒式、球形等。
在具体选择时，可做如下考虑:（1）阀芯形状结构主要根据所选择的流量特性和不平衡力等因素考虑。
（2）耐磨损性当流体介质是含有高浓度磨损性颗粒的悬浮液时，阀的内部材料要坚硬。
（3）耐腐蚀性由于介质具有腐蚀性，尽量选择结构简单阀门。
（4）介质的温度、压力当介质的温度、压力高且变化大时，应选用阀芯和阀座的材料受温度、压力变化小的阀门。
（5）防止闪蒸和空化闪蒸和空化只产生在液体介质。
在实际生产过程中，闪蒸和空化会形成振动和噪声，缩短阀门的使用寿命，因此在选择阀门时应防止阀门产生闪蒸和空化。
调节阀执行机构的选择为了使调节阀正常工作，配用的执行机构要能产生足够的输出力来保证高度密封和阀门的开启。
对于双作用的气动、液动、电动执行机构，一般都没有复位弹簧。
作用力的大小与它的运行方向无关，因此，选择执行机构的关键在于弄清最大的输出力和电机的转动力矩。
对于单作用的气动执行机构，输出力与阀门的开度有关，调节阀上的出现的力也将影响运动特性，因此要求在整个调节阀的开度范围建立力平衡。
执行机构类型的确定对执行机构输出力确定后，根据工艺使用环境要求，选择相应的执行机构。
对于现场有防爆要求时，应选用气动执行机构。
从节能方面考虑，应尽量选用电动执行机构。
若调节精度高，可选择液动执行机构。
如发电厂透明机的速度调节、炼油厂的催化装置反应器的温度调节控制等。
调节阀如何选型
调节阀如何选型调节阀依据什么选型，对从事仪表设计的人员来说不算什么，但对普通仪表维护人员来说，可能就不一定是很清楚了，下面对调节阀如何选型作一简单介绍.调节阀的选型有两个步骤：一、由工艺提出相关要求和参数1、被控流体的种类液体、蒸汽或气体。
对于液体通常要考虑粘度的修正，当黏度过高时，其雷诺数下降，改变了流体的流动状态，在计算控制阀流通能力时，必需考虑粘度校正系数。
对于气体应该考虑其可压缩性。
对于蒸汽要考虑是饱和蒸汽还是过热蒸汽。
2、流体的压力、温度根据工艺介质的最大压力来选定控制阀的公称压力时，必须参照工艺温度条件综合选择，因为公称压力是在一定的基准温度下依据强度确定的，其允许工作压力必须低于公称压力。
例如，对于碳钢阀门，当公称压力为PN1.6MPa，介质温度为200℃时，最大耐压力是1.6MPa；当温度为250℃时，最大工作压力为1.5 MPa，当温度为400℃，最大工作压力只为0.7MPa。
对于压力调节系统，还要考虑其阀前取压、阀后取压和阀前后差压，再进一步选择阀的形式。
3、流体的粘度、密度和腐蚀性根据流体粘度、密度和腐蚀性选择不同形式的阀门以满足工艺的要求。
对高粘度、含纤维介质常用O型和V型球阀，对腐蚀性强的易结晶的流体常采用阀体分离性的阀体。
4、最小流量和最大流量根据流量方程式可知，流量大，流通能力也大，其阀门的口径也大，相应的价格也高。
选择流通能力过大的，是控制阀常在小开度状态，严重时会冲刷阀芯；流通能力过小，达不到工艺设计能力。
因此，在决定最大流量时，在很大程度上决定于设计人员经验。
一般情况下，取稳态的最大流量的1.15~1.5倍作为计算最大流量。
5、安全方面的考虑由于停电、风和阀门故障以及工艺操作异常因素，需要紧急停车，为此需要把阀门放到安全位置，即事故安全状态，事故开或事故关。
6、噪音水平由于阀门元件机械振动、阀的空化和闪蒸等因素引起噪音。
通过计算，确认阀的噪音水平是否低于“工业企业噪声卫生标准”规定。
调节阀的选择与选型
调节阀的选择与选型一、调节阀的选择1、调节阀选用。
首先应清楚了解各种类型调节阀的结构特点、适用范围、使用功能等。
如结构类型、公称尺寸、压力温度等级、管道连接、上阀盖类型、流量特性、材料及执行机构等，还必须弄清控制过程中各工艺参数、调节仪表等基本条件，做到有的放矢。
以满足工艺流程中控制的需要，确保高品质、安全、稳定、可靠、长寿运行。
还要注意其经济性能的适配，可从以下几点着手。
A.流量、压力调节系统反应速度快的选用等百分比流量特性。
B.温度、液位调节系统反应滞后的应选用直线(性)流量特性。
C.流通能力同口径调节阀的流量系数"Kv”值越大越好，阀阻力损失小、流通能力大。
如双阀座、蝶形阀、球形阀等。
D.如考虑调节范围，小开度特性时，就不能选用双座阀、衬胶、衬纸蝶形阀，因其受结构限制，小开度时易产生跳动、振荡。
E.如要考虑关闭时的允许压差的能力，阀的允许压差值越大此功能就越好。
如考虑不周时，阀关闭不到位，引起泄漏量过大，或开度小时跳动不稳、振荡。
允许压差值大的阀门如双座阀、套筒阀(平衡笼式阀)、球形阀等。
F.如流体介质为黏、稠或含杂质较多时，就要选用防堵性能好的阀门，如蝶形阀、球形阀、角形阀、隔膜阀，其自洁性好、不易堵塞。
G.如流体介质有腐蚀性时，应考虑安全生产，使用寿命问题。
阀门受流体介质的化学性质引起的材料腐蚀，通常选用与介质相适应的耐腐蚀材料解决。
如选用不锈钢、铬钼钢、蒙乃尔合金等及衬胶、衬氟阀。
H.如流体介质有毒、有害、易造成人员伤害时，应考虑选用波纹管密封的调节阀(无填料阀)，严密无泄漏。
I.如有大压差、大流速时，除应考虑选用较大压差的阀门外，还应考虑阀芯、阀座采用耐磨耐蚀材料(工作压差大于1.1MPa或包含了临界压力汽化点时)，如硬质合金堆焊，及选用能降速降压式阀门，如笼式阀、笼式低噪声阀、多级降压阀。
J.关闭泄漏量方面：要求关闭严密的，常温低压阀选用软密封型调节切断阀(零泄漏量)。
调节阀如何选型
1、调节阀的选用概述下面具体地论述了所有的阀门类型，如球形阀、球阀、蝶阀、偏心旋转阀、隔膜阀及用于控制的其他类型的阀门。
这份资料使用户知道每种类型阀门的操作条件范围和口径大小，以及随着环境和使用场合的不同，一种类型阀门的性能与另一种阀门性能的差别。
一种类型阀门的性能实际上是与价格和质量有关系的。
控制质量与不同稳定度下的粗略的、适度的或精确的流量控制、可调范围（调节比）和阀内件寿命有关。
正确的阀门必须和合适的仪表一起使用，使其在控制系统的动态特性中起适当的作用。
考虑到选择调节阀包括许许多多的变量，这里只能给出一般性的指导原则。
下面给出的表格指了调节阀口径的典型颁布情况。
调节阀口径在加工工厂中的典型颁布情况口径累积的百分数等于或小于1?英寸调节阀总数的65%等于或小于2英寸调节阀总数的83%等于或小于3英寸调节阀总数的91%等于或小于4英寸调节阀总数的96%阀门的选用一般考虑采用下述的操作变量来选择阀门的类型，它能够用来处理已规定的操作条件：1）管线压力（阀门压力等级）。
2）流量（在流动状态下的Cv值，与阀门的口径有关）。
3）压差（在节流稳定、低噪音、防气蚀及较小磨损下的许用△P）。
4）操作温度范围（与结构及使用的材料有关）。
5）腐蚀率（与具体的阀门类型中经济地使用材料有关）。
评价的因素对于具体的应用场合，用哪种阀门最好、这取决于下述因素的相对重要性： 1）噪音级——小于90分贝（A）和（或）达到声带的阻塞流量。
（随着下游压力的降低，限制了流量的增加）。
2）气蚀——大于起始值（较小的）在气蚀状态下的阻塞流量。
3）闪蒸——阀门的口径是按阻塞流量计算的，阀体材料能够耐较大的磨蚀。
4）磨蚀——用结构和硬化的阀内件来减小或补偿。
5）节流稳定性——满足工艺流量和压力变化的需要。
6）价格总的价格包括：采购、安装、操作动力及维修。
7）口径大小——适合于可以使用的空间。
考虑配管强度、地震力、管道的大小头与管线尺寸的关系及阀体与缩小流通面积阀内件的关系。
气动流量调节阀选型原则
气动流量调节阀选型原则
1.流量范围：根据需要的流量范围选择合适的气动流量调节阀，要保
证能够满足工业生产的需要。
2.动作方式：选择适当的动作方式，包括手动、机械、液压、气动或
电动，需要根据具体情况进行选择。
3.控制方式：选用适当的控制方式，包括压力、流量或温度控制，需
要根据具体的生产工艺进行选择。
4.泄漏级别：要求高的生产工艺需要选用泄漏率较低的流量调节阀，
以避免对生产线和员工的安全和环境造成影响。
5.材料选择：要充分考虑介质的特性和温度，选择合适的材料，保证
阀门的耐腐蚀性、耐磨性和耐高温性。
6.稳定性：要选择稳定性好的气动流量调节阀，以确保阀门的准确性
和稳定性，以及无波动性和反应迅速。
7.经济性：要综合考虑气动流量调节阀的价格、使用寿命、维护和保
养成本，确定其经济性，并且要确保其在生产过程中不会产生无谓的损失。
调节阀的选择及流量特性分析
调节阀的选择及流量特性分析摘要：调节阀是流量控制的最终执行元件，是过程控制系统中不可缺少的一个重要环节。
调节阀是按照工艺流体的特性参数及其工作条件如温度、阀前后压力、密度、最大流量、正常流量、最小流量以及阀的结构形式、公称通径、阀的作用形式、材质、压力等级及流量特性的。
其中阀的流量特性对控制系统的控制质量会带来很大的影响。
关键词：调节阀；类型选择；性能在自动控制系统中，调节阀是其常用的执行器。
控制过程是否平稳取决于调节阀能否准确动作，使过程控制体现为物料能量和流量的精确变化。
所以，要根据不同的需要选择不同的调节阀。
选择恰当的调节阀是管路设计的主要问题，也是保证调节系统安全和平稳运行的关键。
1.类型选择调节阀一般由执行机构和阀门组成。
调节阀门是调节阀的调节机构，它根据控制信号的要求而改变阀门开度的大小来调节流量，是一个局部阻力可以变化的节流元件。
调节阀门主要由上下阀盖、阀体、阀芯、阀座、填料及压板等部件组成。
在自动控制系统中，阀门主要的调节介质为水和蒸汽等。
在压力比较低、使用情况单一的情况下，常用的调节阀有直通调节阀、三通调节阀和蝶阀等种类。
执行机构按照使用的能源种类可分为气动、电动、液动3种，即以压缩空气为动力源的气动调节，以电为动力源的电动调节，以液体介质（如油等）压力为动力的液动调节。
其中，气动执行机构具有结构简单、动作可靠、性能稳定、价格低、维护方便、防火防爆等优点，在许多控制系统中获得了广泛的应用。
电动执行机构虽然不利于防火防爆，但其驱动电源方便可取，且信号传输速度快、便于远距离传输、体积小、动作可靠、维修方便、价格便宜。
液动执行器的推力最大，且调节精度高、动作速度快及平稳，但设备体积大，工艺复杂。
2.调节阀门类型的选择调节阀的阀体类型选择是调节阀选择中最重要的环节。
在选择阀门之前，要对控制过程的介质、工艺条件和参数进行细心的分析，了解系统对调节阀的要求，根据所收集的数据来确定所要使用的阀门类型。
阀门选型-调节阀
“O”型石墨填料
寿命长、耐磨、可靠性高、摩擦大
－200℃～600℃
在需要带定位器使用时可以考虑，尤其是 蒸气介质。
可以不带散热片使用，故经济性好，外形 尺寸小，并且密封性能好，但必须带定位 器，目前选用越来越多，当工作温度较高 时，可优先选用
不能用（目前，四氟填料只设计到450℃ 以下）
可用到600℃
1 调节阀结构型式的选择
1、1从使用功能上选阀需注意的问题
表5－1 常用材质的工作温度、工作压力与PN关系
材料
铸铁 碳素钢
公称压
介 质 工 作 温 度（℃）
力PN
（Mpa） ＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
120 200 250 300 350 400 425 450 475 500 525 550 575 600 625
32.0 32.0 32.0 32.0 32.0 32.0 24.0 21.6 19.2 16.8 15.2 13.6 11.2 8.8 6.4 4.0
含钼不少于
4.0
0.4%的钼钢及
铬钼钢
6.4
22.0
4.0 3.6 3.4 3.2 2.8 2.2 1.6 6.4 5.8 5.5 5.2 4.5 3.5 2.5 22.0 20.1 19.0 17.9 15.7 12.2 9.0
6 流量特性的选择
6.2 调节阀的工作流量特性
2）并联管道的工作流量特性
6 流量特性的选择
6.3 对传统流量特性理论的突破----节能调节阀流量特性
S可以在0.05～0.15之间，与原高S运行相比，可节省能耗 15％～22％。这对于我国能源紧张的今天，有较好的使用价值 和社会效益。
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1阀门选型1.1调节阀选型、动作特性选择1.1.1阀门选用原则生产过程中，被控介质的特性千差万别，有高压的，高粘度的，强腐蚀的;流体的流动状态也各不相同，有流量小的，有流量大的，有分流的，有合流的。
因此，必须根据流体的性质、工艺条件和过程控制要求，并参照各种阀门结构的特点进行综合考虑，同时兼顾经济性来最终确定合适的结构型式。
（1）调节阀选用的原则①调节前后压差较小，要求泄漏量小，一般可选用单座阀。
②调节低压差、大流量气体可选用蝶阀。
③调节强腐蚀性介质，可选用隔膜阀、衬氟单座阀。
④既要求调节，又要求切断时，可选用偏心旋转阀。
其他有此功能的还有球阀、蝶阀、隔膜阀。
⑤噪音较大时，可选用套筒阀。
⑥控制高粘度、带纤维、细颗粒的介质可选用偏心旋转阀或V型球阀。
⑦特别适用于浆状物料的调节阀有球阀、隔膜阀、蝶阀等。
（2）常用调节阀介绍以下介绍常用于工业生产的几种调节阀，除此之外，还有某些特殊用途的调节阀，比如高压阀、三通阀等。
总而言之，用于调节的阀门要求它的调节范围大，调节灵活省力.开得彻底，关得严密。
有时还必须耐热、耐腐蚀、耐高压，此外对其流量特性也有要求。
单座阀：优点是全关时比较严密，可以做到不泄漏。
但是当阀门前后压力差很大时，介质的不平衡力作用在阀芯上，会妨碍阀门的开闭，口径越大或压力差越大影响尤其严重。
因此，它只适用在口径小于25mrn的管路中，或压力差不大的情况下。
双座阀：要想关闭时完全不泄漏，必须两个阀芯同时和间座接触，但这只能在加工精度有保证的情况下才能做到，所以双座阀的制造工艺要求高。
此外，即使常温下确实不漏，但在高温下难免因间杆和同座膨胀不等仍然会引起泄漏。
虽然设计时要考虑到材抖的膨服系数，终难使热膨胀程度配合得十分完美。
而且双座间的流路比较复杂，不适合高粘度或含纤维的流体。
角形阀：有两种，流体的流路有底进侧出的和侧进底出的。
前者流动稳定性好，调节性能好，常被采用。
隔膜调节阀：用于腐蚀性介质的阀门常采用隔膜调节阀，这种阀用柔性耐腐蚀隔膜与阀座配合以调节流最，介质与外界隔离，能有效地防止介质外泄。
而且结构简单，流通阻力小，适用于强酸、强碱、高粘度或含颗粒的流体。
隔膜阀的耐高温高压能力较差，一般只能在温度低于150℃，压力低于1 MPa的条件下使用。
另外还有一个特点，在开度超过60％以后，流量基本上不再增大，所以流量调节范围小，限制了它的应用。
蝶阀：全开时的流通阻力小，结构又很简单，金属材料消耗也少，而且容易做成大口径的调节阀。
但是，它的主要缺点是全关时的泄漏量较大，不能用在要求关闭严密的场合。
凸轮挠曲阀：也叫“偏心旋转阀”，在阀门全关时，可挠性轴有使阀芯和阀座自动对中的作用，将阀芯紧压在阀座上，使得泄漏很小，仅占全开时流量的o. 01%左右。
开启时，轴的转动使阀芯横向离开阀座，所以压力差形成的阻力不大，在较高差压的管道里也能应用。
球阀：流体压力在球阀上产生的不平衡力小，转动灵活。
若采用良好的密封材料，防漏也较易解决，所以用V形球阀调节流量的也逐渐多起来。
1.1.2阀门的选型、计算（1）执行器的选择原则执行器是自动控制系统的终端控制元件之一，它的正确选择是满足工艺操作条件和控制系统质量要求的重要保证。
影响执行器工作的因素很多，在选择和使用执行器时，通常考虑以下几个方面的内容：①根据工艺条件，选择合适的结构类型;②根据工艺对象的特点，选择合适的流量特性;③根据介质及工艺参数，计算流量系数和选择阀门口径;④根据阀杆受力情况，选择执行机构;⑤根据工艺要求，选择合适的附件。
（2）调节阀流量特性的选择调节阀的理想流量特性，在生产中常用的是直线、等百分比和快开三种，抛物线的流量特性介于直线和等百分比之间，一般可用等百分比来代替，快开特性主要用于二位调节及程序控制中，因此调节阀的特性选择主要是如何选择直线和等百分比流量特性。
①选择流量特性主要从以下几个方面考虑。
A、从调节系统的调节质量考虑：应使一个调节系统在负荷变动的情况下，仍能保持预定的品质指标，即它总的放大系数在调节系统整个操作范围内应保持不变。
但在实际生产过程中，被控对象的放大系数却总是随着操作条件和负荷的变化而变化，所以对象特性往往是非线性的。
因此，适当地选择调节阀的特性，以阀的放大倍数变化来补偿被控对象放大倍数的变化，使控制系统的总放大系数保持不变或近似不变。
例如，对于放大系数随负荷的加大而变小的对象，选用放大系数随负荷加大而变大的等百分比特性调节阀，便能使两者非线性互相抵消，最终使系统的总放大系数保持不变，近似于线性。
B、从工艺配管情况考虑：调节阀总是与管道、设备等连在一起使用，由于配管阻力的存在，引起调节阀上压降的变化，因此阀的理想流量特性畸变为工作流量特性。
实际应用中应先根据系统的特点确定希望得到的工作流量特性，然后再考虑工艺配管情况来选择相应的理想特性。
S是调节阀全开时阀上的压差与系统压力损失总和之比，也称为阻力比。
当S=1－0.6时，所选理想特性与工作特性一致，当S=0.6－0.3之间时，若要求工作特性是线性的，那么理想特性应选等百分比的，这是因为理想特性为等百分比特性的调节阀经畸变的工作特性已经近于线性了。
当要求的工作特性为等百分比时，那么其理想曲线应比它更凹一些，此时可通过阀门定位器凸轮外廓曲线来补偿或采用双曲线特性来的调节阀来解决。
当s<0.3时，直线特性已严重畸变为快开特性，不利于调节。
即使是等百分比理想特性，工作特性也以严重偏离理想特性，接近于直线特性，虽然仍能调节，但调节范围已大大减少，所以一般不希望s值小于0.3。
确定阀阻比s的大小应从两方面考虑，首先考虑调节性能，s值愈大，工作特性畸变越小，对调节有利;另一方面，s越大调节阀上的压差损失越大，造成不必要的动力消耗。
一般设计时取s=0.3-0.5。
对于高压系统，考虑到节约动力，允许s＝0.15。
对于气体介质，因阻力损失小，一般s值都大于0.5。
为了节能，现已经生产出低s值节能调节阀，它利用特殊的阀芯轮廓曲线，使调节阀在s＝0.1时，其安装流量特性为线性或等百分比，以补偿对象的非线性特性或非等百分比特性。
C、从负荷变化情况分析：直线特性调节阀在小开度时流量相对变化值大，过于灵敏，容易振荡，阀芯、阀座易于破坏，在、道小、负荷变化幅度大的场合，不宜采用。
等百分比特性调节阀的放大系数随阀门行程增加而增加，流量相对变化值是恒定不变的，因此，它对负荷波动有较强的适应性，无论在全负荷或半负荷生产时都能很好的调节;从制造角度看也并不困难，在生产过程自动化中，等百分比特性应用最为广泛。
如果系统非常稳定，调节阀位移变动很小，阀的特性刘调节质量影响很小，也可任意选用。
D、流量特性的初步选择：a 、S ＞0.6时选对数特性。
b 、小开度工作、不平衡力变化大时选对数特性。
c 、要求的被调参数反映速度快时选直线，慢时选对数。
d 、压力调节系统可选直线特性。
e 、液位调节系统可选直线特性。
②调节阀的理想流量特性、工作流量特性A 、调节阀的流量特性-----指介质流过阀门的相对流量与阀门相对开度之间的关系即：Q/Qmax=f （l/L ），它是调节阀最重要的特性。
Q/Qmax-----相对流量，即调节阀某一开度流量Q 与全开流量Q max 之比 l/L----相对开度，即调节阀某一开度行程l 与全行程L 之比B 、理想流量特性-----就是在调节阀前后压差一定的情况下(△p ＝常数)得到的流量特性。
它取决于阀芯的形状。
阀芯形状有快开、直线、抛物线、等百分比四种，相应有四种流量特性。
直线流量特性：线性流量特性是指调节阀的相对开度与相对流量为直线关系，即：Q/Qmax=K （l/L ）+C ,用ｌ＝0，Q=Q ｍｉｎ代入，得：C=1/R ， R 为阀门可调比，即R=Qmax/Qmin 。
对数特性：等百分比流量特性又称对数流量特性，是指相对行程的变化所引起的相对流量的变化，与该点的相对流量成正比关系，即：Q/Qmax=R抛物线特性：即Q/Qmin 与l/L 之间是抛物线关系。
快开特性：在开度较小时就有较大流量，随开度增大，流量很快到最大。
理想流量特性 1－快开，2－直线，3－抛物线，4－等百分比C 、工作流量特性-----实际工作时调节阀前后的压差是变化的，此时调节阀的相对流量与阀芯相对位移之间的关系称为工作流量特性。
因为调节阀总是与工艺设备、管道等串联或并联使用，调节阀前后压差因阻力损失变化而变化，致使理想()2max 111⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=L l R R Q Q（l/L-1）流量特性畸变成工作流量特性。
a、串联管道时的工作流量特性通常阀门总是和其他设备一起串联在管道里，设备和管道都有阻力，阻力引起流体的压力损失。
若阀门全开时阀前后的压力差为△p1，整个系统总压力差为△P，两者的比值为S，即：S=△p1/△P设系统中无其他设备和管道时，阀门全开的最大流量为Qmax，有串联设备和管道，阀门全开的最大流量为Q1，根据流量公式可以得出：Q1＝S×Qmax。
因为S是个小于1的数，由此式可知，S值越小对串联管道中的实际流量影响越明显。
调节阀的理想特性为直线时，串联管道情况下的实际工作特性将随着S 的减小，直线变成曲线，接近快开特性了。
如果原有理想特性是等百分比的，随着S的减小，逐渐变为接近直线特性。
若总压差△P不变，调节阀开度一旦加大，流量增加，必然引起管道压差△P2的增大，分配到调节阀上的压差△P1必定相应地减小。
系统的总压差全部降落在调节阀上，实际工作特性和理想工作特性是一致的。
随着S的减小，管道阻力损失增加，不仅调节阀全开时的流量减小，而且流量特性曲线也发生很大的畸变，成为一系列向外拱的曲线。
直线特性趋近于快开特性，等百分比特性趋近于直线特性。
使小开度时放大系数变大，调节不稳定;大开度时放大系数减小，调节迟钝，影响调节质量。
因此，在实际使用中，希望阀阻比S最小不低0.3－0.5。
在实际应用中，如果调节阀选的过大，或生产处于低负荷状态时，调节阀必然在小开度工作。
有时，为了提高工作点位置，使调节阀有一定的开度，往往把工艺阀门关小一些以增加管道阻力，使调节阀的流量降低，这样调节阀随有较大的位移，但因为、值的下降，流量特性发生严重的畸变，造成调节质量恶化。
b、并联管道时的工作流量特性若把调节阀接在旁通管路上，用调节分流流量的办法改变流过设备的流量，x为阀门全开时流过阀门的流量与总管里最大流量Qmax之比，这个比值越小，说明阀的分流作用越小，对与之并联的设备上的流量影响少。
理想特性为直线的阀来说，虽然实际特性依然是直线，但是随着x的减小，直线的左端抬高了。
这意味着，即使阀全关，流过设备的流量依然很大，调节阀没起多大作用。
等百分比特性的阀，并联后的实际工作特性和理想特性的差别是很大的。