控制阀的选择
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（2）质量角度：考虑产品质量
（3）消耗角度：原料、成品及动力消耗
（4）介质特点：特殊介质，考虑气结晶、蒸发等因素
具体工艺过程，对控制阀开闭有要求的场合，要区分主次 因素（安全第一），对控制阀开闭没有要求时，可以任选
1.4.3 控制阀流量特性的选择
控制阀的流量特性是指介质流过控制阀阀门的相对 流量与相对开度（即阀的相对位移）之间的关系。 其数学表达式为：
以气缸内的活塞输出推力; 活塞式 输出推力大、行程长，价格高，只用于特殊
需求场合
气动薄膜式
正作用（ZMA）：当 输入气压信号增加时， 推杆向下移动
反作用（ZMB）：当输 入气压信号增加时， 推杆向上移动
1.4.1 控制阀口径大小的选择
控制阀口径大小直接决定介质流过它的能力。
从控制角度看，口径选的过大，会超过正常控制所 需的介质流量，控制阀将经常处于小开度下工作， 阀的特性会发生畸变，性能就会变差。
反之，若控制阀口径选的过小，正常情况下都在大 开度下工作，阀的特性也不好。一旦设备需要增 加负荷，控制阀的口径不够用，会影响生产发展 的需要。
控制阀口径大小是通过计算控制阀流通 能力的大小来决定的。
一般流通能力是根据控制阀所在管线的 最大流量以及控制阀两端的压降来计算，并 且为保证控制阀具有一定的可控范围，必须 使控制阀两端的压降在整个管线的总压降中 占有较大的比例。所占比例越大，控制阀的 可控范围越宽。
应根据当控制阀故障时，控制阀应处于甚么状态来 确定气开、气关的形式。气开、气关的选择主要 是考虑在不同生产工艺条件下安全生产的要求。 首先考虑的原则是：信号压力中断时，应保证设 备和工作人员的安全。
出现故障时，进入设备或装置的原料或热源应切 断，进料阀应为气开型
设备或装置的出料应切断，出料阀应为气开型
根据阀杆的移动，可分为：直行程执行机构和角行程 执行机构
根据气动执行机构部件类型，可分为：薄膜执行机构， 活塞执行机构，齿轮执行机构，手动执行机构和电液 执行机构。
气动执行机构
根据控制器或阀门定位器的输出气压信号大小， 产生相应的输出力和推杆直线位移，推动调节机 构的阀芯动作。
薄膜式 使用弹性膜片将输入气压转变为推力; 结构简单、价格低廉、运行可靠、维护方便
精馏塔的回流控制应在故障时打开，保证全回流， 应选气关阀，以保证塔顶产品质量。
● 控制阀的气开、闭形式的选择原则：
（1）安全角度：
即当出现意外事故时，如气源中断，或电源中断， 此时输入控制阀的气压信号最小，这时，考虑到工艺 设备的安全性，必须使阀门全闭（气开式）或阀门全 开（气闭式）
如：锅炉燃气控制阀——气开式
1.4控制阀的选择 -------执行器环节
1.4 控制阀的选择
控制系统的执行部件 接受控制器的命令执行控 制任务。 选择内容：
口径大小、开闭形式、 流量特性、结构形式
执行器概述
执行器的作用：将控制器的输出转化为对被 操作对象的实际操作（动作）。从广义对象的角 度考虑，执行器可看作是被控对象的一部分，其 动态特殊性相当于在被控对象中增加了一个容量 滞后环节。
性取决于阀芯的形状，不同的阀芯曲面得到的理
想特性是不同的。理想流量特性主要有线性、对
数和快开三种。
F/Fmax
控制阀出厂的流量特性 是理想流量特性。
L/Lmax
理想流量特性的分类
线性流量特性：控制阀的相对流量与阀芯的相对开度成直线 关系，即阀杆单位行程变化所引起的流量变化为常数。
d
qv qv max d l L
Q
l
f( )
Qmax
L
从过程控制的角度看，流量特性是控制阀最重要的 特性，它对整个过程控制系统的品质有很大影响。 一般来说，通过改变控制阀阀芯与阀座间的流通 截面积，便可实现对流量的控制。
控制阀的流量方程：
Q A
2(P1 P2 ) 5.09 A
P
式中 Q －体积流量，m3/h P1 、P2 －阀前后压力，100kPa ρ －流体密度，g/cm3
K
积分求得
qv K l
qv max
L
K为常数，即控制阀的放大系数。
具有直线流量特性的控制阀，阀杆的单位位移变化所引起的绝
对流量变化相等，但引起的相对流量变化不等。在流量小时
流量变化的相对值大；而流量大时，流量变化的相对值小。
也即当阀门开度小时调节作用太强，易使系统产生振荡；而
当阀门开度大时，调节作用又太弱，调节不灵敏，不及时，
最常用的执行器是控制阀。
（一）执行器的工作原理
执行器接收来自控制器的控制信号，通过执行机构 将其转换成相应的角位移或直线位移，去改变调节 机构的流通面积，从而调节流入或流出被控过程的 物料或能量，实现对温度、压力、流量等过程被控 参数的自动控制。
执行器安装在现场，直接与介质接触，常常在高温、 高压、易腐蚀、易结晶、易燃易爆等恶劣条件下使用。
A －阀接口流通面积，cm2 ξ －阀阻力系数，与阀门结构、开度等有关
在阀口径一定和P、 ρ不变的情况下，流量Q仅随 阻力系数ξ 变化。
1.4.3 理想流量特性及其分类
根据控制阀两端的压降，控制阀的流量特性分为理 想流量特性和Байду номын сангаас作流量特性。
理想流量特性：当控制阀阀前后压差固定不变时得
到的流量特性就叫做理想流量特性，理想流量特
1.4.2. 控制阀气开、气闭形式的选择
●气动控制阀：
气开式—输入气压信号（来自控制器）增大， 阀的开度增大；
气闭式—输入气压信号（来自控制器）增大， 阀的开度减小；
●电动控制阀：
一般均为电开式（电机带动阀门）
对于气动执行器，从工艺生产的安全考虑, 选择其 作用方式是气开式或是气闭式。
有压力信号时阀关，无压力信号时阀开为气闭式执 行器；反之，则为气开式。气开、气关形式表示 控制阀增益的正和负，气开控制阀的增益为正， 气关控制阀的增益为负。按执行机构的正反作用 和调节机构的正反安装方式，实现气动执行器的 气开、气关时有四种组合方式。
（二）执行器的类型：
根据所使用的能源，执行机构分为：气动、电动和液动三类
气动执行器：以气压为动力，推动机构动作。
电动执行器：以电动机作为动力源，推动机构动作。
液动执行器：以液压站提供的流体（液压油）高压为动力源， 推动机构动作。
根据输入信号增加时控制阀的移动方向，可分为正作 用和反作用执行机构。
（3）消耗角度：原料、成品及动力消耗
（4）介质特点：特殊介质，考虑气结晶、蒸发等因素
具体工艺过程，对控制阀开闭有要求的场合，要区分主次 因素（安全第一），对控制阀开闭没有要求时，可以任选
1.4.3 控制阀流量特性的选择
控制阀的流量特性是指介质流过控制阀阀门的相对 流量与相对开度（即阀的相对位移）之间的关系。 其数学表达式为：
以气缸内的活塞输出推力; 活塞式 输出推力大、行程长，价格高，只用于特殊
需求场合
气动薄膜式
正作用（ZMA）：当 输入气压信号增加时， 推杆向下移动
反作用（ZMB）：当输 入气压信号增加时， 推杆向上移动
1.4.1 控制阀口径大小的选择
控制阀口径大小直接决定介质流过它的能力。
从控制角度看，口径选的过大，会超过正常控制所 需的介质流量，控制阀将经常处于小开度下工作， 阀的特性会发生畸变，性能就会变差。
反之，若控制阀口径选的过小，正常情况下都在大 开度下工作，阀的特性也不好。一旦设备需要增 加负荷，控制阀的口径不够用，会影响生产发展 的需要。
控制阀口径大小是通过计算控制阀流通 能力的大小来决定的。
一般流通能力是根据控制阀所在管线的 最大流量以及控制阀两端的压降来计算，并 且为保证控制阀具有一定的可控范围，必须 使控制阀两端的压降在整个管线的总压降中 占有较大的比例。所占比例越大，控制阀的 可控范围越宽。
应根据当控制阀故障时，控制阀应处于甚么状态来 确定气开、气关的形式。气开、气关的选择主要 是考虑在不同生产工艺条件下安全生产的要求。 首先考虑的原则是：信号压力中断时，应保证设 备和工作人员的安全。
出现故障时，进入设备或装置的原料或热源应切 断，进料阀应为气开型
设备或装置的出料应切断，出料阀应为气开型
根据阀杆的移动，可分为：直行程执行机构和角行程 执行机构
根据气动执行机构部件类型，可分为：薄膜执行机构， 活塞执行机构，齿轮执行机构，手动执行机构和电液 执行机构。
气动执行机构
根据控制器或阀门定位器的输出气压信号大小， 产生相应的输出力和推杆直线位移，推动调节机 构的阀芯动作。
薄膜式 使用弹性膜片将输入气压转变为推力; 结构简单、价格低廉、运行可靠、维护方便
精馏塔的回流控制应在故障时打开，保证全回流， 应选气关阀，以保证塔顶产品质量。
● 控制阀的气开、闭形式的选择原则：
（1）安全角度：
即当出现意外事故时，如气源中断，或电源中断， 此时输入控制阀的气压信号最小，这时，考虑到工艺 设备的安全性，必须使阀门全闭（气开式）或阀门全 开（气闭式）
如：锅炉燃气控制阀——气开式
1.4控制阀的选择 -------执行器环节
1.4 控制阀的选择
控制系统的执行部件 接受控制器的命令执行控 制任务。 选择内容：
口径大小、开闭形式、 流量特性、结构形式
执行器概述
执行器的作用：将控制器的输出转化为对被 操作对象的实际操作（动作）。从广义对象的角 度考虑，执行器可看作是被控对象的一部分，其 动态特殊性相当于在被控对象中增加了一个容量 滞后环节。
性取决于阀芯的形状，不同的阀芯曲面得到的理
想特性是不同的。理想流量特性主要有线性、对
数和快开三种。
F/Fmax
控制阀出厂的流量特性 是理想流量特性。
L/Lmax
理想流量特性的分类
线性流量特性：控制阀的相对流量与阀芯的相对开度成直线 关系，即阀杆单位行程变化所引起的流量变化为常数。
d
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Q
l
f( )
Qmax
L
从过程控制的角度看，流量特性是控制阀最重要的 特性，它对整个过程控制系统的品质有很大影响。 一般来说，通过改变控制阀阀芯与阀座间的流通 截面积，便可实现对流量的控制。
控制阀的流量方程：
Q A
2(P1 P2 ) 5.09 A
P
式中 Q －体积流量，m3/h P1 、P2 －阀前后压力，100kPa ρ －流体密度，g/cm3
K
积分求得
qv K l
qv max
L
K为常数，即控制阀的放大系数。
具有直线流量特性的控制阀，阀杆的单位位移变化所引起的绝
对流量变化相等，但引起的相对流量变化不等。在流量小时
流量变化的相对值大；而流量大时，流量变化的相对值小。
也即当阀门开度小时调节作用太强，易使系统产生振荡；而
当阀门开度大时，调节作用又太弱，调节不灵敏，不及时，
最常用的执行器是控制阀。
（一）执行器的工作原理
执行器接收来自控制器的控制信号，通过执行机构 将其转换成相应的角位移或直线位移，去改变调节 机构的流通面积，从而调节流入或流出被控过程的 物料或能量，实现对温度、压力、流量等过程被控 参数的自动控制。
执行器安装在现场，直接与介质接触，常常在高温、 高压、易腐蚀、易结晶、易燃易爆等恶劣条件下使用。
A －阀接口流通面积，cm2 ξ －阀阻力系数，与阀门结构、开度等有关
在阀口径一定和P、 ρ不变的情况下，流量Q仅随 阻力系数ξ 变化。
1.4.3 理想流量特性及其分类
根据控制阀两端的压降，控制阀的流量特性分为理 想流量特性和Байду номын сангаас作流量特性。
理想流量特性：当控制阀阀前后压差固定不变时得
到的流量特性就叫做理想流量特性，理想流量特
1.4.2. 控制阀气开、气闭形式的选择
●气动控制阀：
气开式—输入气压信号（来自控制器）增大， 阀的开度增大；
气闭式—输入气压信号（来自控制器）增大， 阀的开度减小；
●电动控制阀：
一般均为电开式（电机带动阀门）
对于气动执行器，从工艺生产的安全考虑, 选择其 作用方式是气开式或是气闭式。
有压力信号时阀关，无压力信号时阀开为气闭式执 行器；反之，则为气开式。气开、气关形式表示 控制阀增益的正和负，气开控制阀的增益为正， 气关控制阀的增益为负。按执行机构的正反作用 和调节机构的正反安装方式，实现气动执行器的 气开、气关时有四种组合方式。
（二）执行器的类型：
根据所使用的能源，执行机构分为：气动、电动和液动三类
气动执行器：以气压为动力，推动机构动作。
电动执行器：以电动机作为动力源，推动机构动作。
液动执行器：以液压站提供的流体（液压油）高压为动力源， 推动机构动作。
根据输入信号增加时控制阀的移动方向，可分为正作 用和反作用执行机构。