鍋爐給水系統(tǒng)控制閥的選型

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鍋爐給水系統(tǒng)控制閥的選型

選型失誤的例子

第一例：某廠20 t/h 工業(yè)鍋爐給水控制閥選用KHTS 型電動單座閥，配用執(zhí)行機構為361LSA-20 ，使用過程中發(fā)生小的泄漏，經查產品使用說明書，知道其最大允許差壓值為1.49 MPa，低于鍋爐正常工作時的最大差壓值2.0MPa，后改用361LSA-50電動執(zhí)行機構，最大差壓值達到3.38MPa，滿足了鍋爐正常工作時的使用要求。
   
第二例：某廠35t/h工業(yè)鍋爐過熱蒸汽溫度遠程手動控制設計選用ZAP-6.4、Dg50的電動單座控制閥，現場運行時閥門關不死，查看原設計圖紙，發(fā)現該控制閥未作任何計算（包括流通能力計算等），而設計者對此的解釋是手動遙控閥沒有必要計算。后查產品說明書，發(fā)現該電動單座控制閥的推力雖然達到6.4 kN，但最大允許差壓值僅為1.4MPa，低于鍋爐正常工作時的最大差壓值（給水泵壓力6.0MPa，鍋爐汽包壓力3.9MPa，△P≈2.1MPa），由此造成閥門泄漏量大。后用工藝專業(yè)原給水球閥配電動角行程執(zhí)行器，這一問題才得到解決。此例說明即使是手動控制閥，在設計選型時也應進行最大允許差壓值驗算。

第三例：筆者去某炭素廠煅燒窯廢熱鍋爐參觀時，發(fā)現鍋爐汽包水位調節(jié)回路未投自動，詢問原因時，現場技術人員告訴我電動控制閥存在關不死的問題。我們到控制閥現場看，這是一臺ZAP 6.4、Dg50的電動單座控制閥，電動執(zhí)行器的推力為2.5kN。我與現場技術人員共同分析，發(fā)現問題可能出在電動單座控制閥的最大允許差壓值達不到使用要求（該現場給水泵出口壓力4.0MPa，汽包工作壓力2.5MPa）這個問題上。后找到控制閥的產品樣本，對應Dg50的電動單座控制閥，執(zhí)行器可選0.4、2.5kN兩檔推力，其最大允許差壓值分別為0.15MPa和0.94MPa，雖然設計者選用了推力較大的2.5kN電動執(zhí)行器，但其最大允許差壓值0.94MPa仍低于正常工作時的最大差壓值（給水泵出口壓力4.0MPa-汽包工作壓力2.5MPa=1.5MPa）?，F該廠已將電動單座控制閥改為電動雙座控制閥。雙座控制閥的最大允許差壓值提高到11.9MPa，這大大高于給水系統(tǒng)可能出現的最大差壓。這個例子說明在自動控制回路的控制閥選型時，必須進行最大允許差壓值驗算，以保證閥門正常工作。

第四例：某煤礦煤矸石發(fā)電廠的35t/h鍋爐給水系統(tǒng)自動控制閥設計選用ZKZP6.4、Dg65的電動單座閥，在鍋爐投產初期的升溫期間發(fā)現給水控制閥關不死，泄漏量很大，正常運行時稍好。起初大家懷疑是產品質量有問題，后仔細查看使用說明書，這才發(fā)現該型號控制閥的最大允許差壓值僅為1.83MPa，雖然與正常工作時控制閥的前后差壓（約2.1MPa）相差不大，此時稍有泄漏，但還可忍受。而在鍋爐升溫階段，控制閥的前后差壓非常大（因汽包壓力為0，故最大差壓值可能達到6.0MPa），所以出現上述問題。臨時解決辦法是在鍋爐升溫階段關閉控制閥前后手動閘門，用工藝專業(yè)的手動旁路閥控制給水流量。但從長遠來看，仍需要更換閥門。此例說明作最大允許差壓值驗算時，不僅僅要考慮正常工作狀態(tài)下的最大允許差壓值，也要考慮非正常工作狀態(tài)下的最大允許差壓值。

    綜上所述，在給水調節(jié)系統(tǒng)控制閥選型時作最大允許差壓值驗算，雖然只是個小問題，但忽略了就有可能造成大的損失，因而在中高壓差條件下控制閥選型時應對這類問題予以足夠的重視。

蝶閥原理

蝶閥啟閉件是一個圓盤形的蝶板,在閥體內繞其自身的軸線旋轉,從而達到啟閉或調節(jié)的閥門叫蝶閥。蝶閥全開到全關通常是小于90度 ,蝶閥和蝶桿本身沒有自鎖有力,為了蝶板的定位,要在閥桿上加裝蝸輪減速器。采用蝸輪減速器,不僅可以使蝶板具有自鎖能力,使蝶板停止在任意位置上,還能改善閥門的操作性能。工業(yè)專用蝶閥的特點能耐高溫,適用壓力范圍也較高,閥門公稱通徑大,閥體采用碳鋼制造,閥板的密封圈采用金屬環(huán)代替橡膠環(huán)。大型高溫蝶閥采用鋼板焊接制造,主要用于高溫介質的煙風道和煤氣管道。
蝶閥優(yōu)點
蝶閥啟閉方便迅速、省力、流體阻力小,可以經常操作,結構簡單,體積小,重量輕,可以運送泥漿,在管道口積存液體最少,低壓下,可以實現良好的密封,調節(jié)性能好,
蝶閥缺點
蝶閥使用壓力和工作溫度范圍小,密封性較差,在安裝時,閥瓣要停在關閉的位置上,開啟位置應按蝶板的旋轉角度來確定,帶有旁通閥的蝶閥,開啟前應先打開旁通閥。
電動蝶閥采用一體化結構,具有功能強,體積小,輕便宜人,性能可靠,配套簡單元,流通能力大,對常溫、干凈介質,可選用閥板加軟密封,橡膠圈、四氟圈,來減少泄漏,高溫高壓工況可選用三偏心硬密封閥體。
氣動蝶閥采用新型系列GT型氣動執(zhí)行器,有雙作用式和單作用式彈簧復位,齒輪傳動,安全可靠,大口徑閥門采用系列AW型氣動執(zhí)行器拔叉式傳動,結構合理,輸出扭矩大,有雙作用式和單作用式,齒輪式雙活塞,輸出力矩大,體積小。
信號蝶閥信號蝶閥適用于消防系統(tǒng)中控制閥門,要求常開的場合,當閥門開或關到指定位置時,閥門上的信號裝置便可發(fā)出信號送至消防檢測中心可以顯示出蝶閥開啟或關閉,以防止閥門誤關閉而影響自動噴水滅火功能。
伸縮蝶閥縮蝶閥具有自動補償管道熱脹冷縮方便裝卸的功能,使用于溫度在425℃以下,公稱壓力在1.6MPa以下的石油,化工、電力、造紙、給排水和市政建設等工業(yè)管道上作調節(jié)流量和載斷流體的最佳裝置。
通風蝶閥適用于冶金、化工、建材、電站、玻璃等行業(yè)中的通風、環(huán)保工程的含塵冷風或熱風氣體管道中,作為氣體介質調節(jié)流量或切斷裝置。
襯氟蝶閥適用于各種不同類型工業(yè)管道中液體和氣體（包括蒸氣）的輸送,特別是具有嚴重腐蝕性介質的使用場合,如：硫酸、氫氟酸、磷酸、氯氣、強堿、王水等具有強腐蝕性的介質
軟密封蝶閥適用于溫度≤120℃,公稱壓力≤1．6MPa的食品、醫(yī)藥、化工、石油、電力、輕紡、造紙等給排水、氣體管道上作調節(jié)流量和截流介質的作用。
硬密封蝶閥采用精密的J形彈性密封圈和三偏心多層次金屬硬密封結構,被廣泛用于介質溫度≤425℃的治金、電力、石油化工、以及給排水和市政建設等工業(yè)管道上,作調節(jié)流量和載斷流體使用。
四氟密封蝶閥安裝在石油、化工、食品、醫(yī)藥、輕紡、造紙、水電、船舶、供排水、冶煉等系統(tǒng)中,在一切具有腐蝕性、非腐蝕性的氣體、液體、半流體及固體粉未管線和容器上作為調節(jié)和截流使用,可在任意位置安裝。
訂貨須知：
1.產品名稱與型號
2.公稱通徑
3.額定流量系數KV
4.公稱壓力和壓差
5.閥體和閥內組件材料
6.連接方式
7.傳動方式
8.流量特性
9.適用溫度
10.控制信號是4-20mA電流或1-5v電壓信號
11.閥門產品是否帶附件以便我們的為您正確選型。
二、若已經由設計單位選定我公司的型號，請按產品型號直接向我司銷售部訂購。
三、當使用的場合非常重要或環(huán)境比較復雜時,請您盡量提供設計圖紙和詳細參數，由我們的閥門專家為您審核把關。并可根據用戶特殊要求冶煉和制造。

電動執(zhí)行器（電動執(zhí)行機構）選型考慮要點

一、根據閥門類型選擇電動執(zhí)行器
閥門的種類相當多，工作原理也不太一樣，一般以轉動閥板角度、升降閥板等方式來實現啟閉控制，當與電動執(zhí)行器配套時首先應根據閥門的類型選擇電動執(zhí)行器。
1、 角行程電動執(zhí)行器（轉角<360度）
電動執(zhí)行器輸出軸的轉動小于一周，即小于360度，通常為90度就實現閥門的啟閉過程控制。此類電動執(zhí)行器根據安裝接口方式的不同又分為直連式、底座曲柄式兩種。
   a)直連式：是指電動執(zhí)行器輸出軸與閥桿直連安裝的形式。
b)底座曲柄式：是指輸出軸通過曲柄與閥桿連接的形式。
     此類電動執(zhí)行器適用于蝶閥、球閥、旋塞閥等。
2．多回轉電動執(zhí)行器（轉角>360度）
   電動執(zhí)行器輸出軸的轉動大于一周，即大于360度，一般需多圈才能實現閥門的啟閉過程控制。
    此類電動執(zhí)行器適用于閘閥、截止閥等。
3．直行程（直線運動）
   電動執(zhí)行器輸出軸的運動為直線運動式，不是轉動形式。
此類電動執(zhí)行器適用于單座調節(jié)閥、雙座調節(jié)閥等直通閥。
二、根據生產工藝控制要求確定電動執(zhí)行器的控制模式
   電動執(zhí)行器的控制模式一般分為開關型（開環(huán)控制）和調節(jié)型（閉環(huán)控制）兩大類。
1．開關型（開環(huán)控制）
   開關型電動執(zhí)行器一般實現對閥門的開或關控制，閥門要么處于全開位置，要么處于全關位置，此類閥門不需對介質流量進行精確控制。
   特別值得一提的是開關型電動執(zhí)行器因結構形式的不同還可分為分體結構和一體化結構。選型時必需對此做出說明，不然經常會發(fā)生在現場安裝時與控制系統(tǒng)沖突等不匹配現像。
   a)分體結構（通常稱為普通型）：控制單元與電動執(zhí)行器分離，電動執(zhí)行器不能單獨實現對閥門的控制，必需外加控制單元才能實現控制，一般外部采用控制器或控制柜形式進行配套。
   此結構的缺點是不便于系統(tǒng)整體安裝，增加接線及安裝費用，且容易出現故障，當故障發(fā)生時不便于診斷和維修，性價比不理想。
   b)一體化結構（通常稱為整體型）：控制單元與電動執(zhí)行器封裝成一體，無需外配控制單元即可現實就地操作，遠程只需輸出相關控制信息就可對其進行操作。
   此結構的優(yōu)點是方便系統(tǒng)整體安裝，減少接線及安裝費用，容易診斷并排除故障。但傳統(tǒng)的一體化結構產品也有很多不完善的地方，所以產生了智能電動執(zhí)行器，關于智能電動執(zhí)行器后面將再做說明。
2．調節(jié)型（閉環(huán)控制）
   調節(jié)型電動執(zhí)行器不僅具有開關型一體化結構的功能，它還能對閥門進行精確控制，從而精確調節(jié)介質流量。因篇幅有限其工作原理在此不作詳細說明。下面就調節(jié)型電動執(zhí)行器選型時需注明的參數做簡要說明。
a)控制信號類型（電流、電壓）
   調節(jié)型電動執(zhí)行器控制信號一般有電流信號(4～20mA、0～10mA)或電壓信號(0～5V、1～5V)，選型時需明確其控制信號類型及參數。
b)工作形式（電開型、電關型）
   調節(jié)型電動執(zhí)行器工作方式一般為電開型（以4～20mA的控制為例，電開型是指4mA信號對應的是閥關，20mA對應的是閥開），另一種為電關型（以4-20mA的控制為例，電開型是指4mA信號對應的是閥開，20mA對應的是閥關）。一般情況下選型需明確工作形式，很多產品在出廠后并不能進行修改，奧美閥控生產的智能型電動執(zhí)行器可以通過現場設定隨時修改。
c)失信號保護
   失信號保護是指因線路等故障造成控制信號丟失時，電動執(zhí)行器將控制閥門啟閉到設定的保護值，常見的保護值為全開、全關、保持原位三種情況，且出廠后不易修改。奧美閥控生產的智能電動執(zhí)行器可以通過現場設定進行靈活修改，并可設定任意位置（0~100%）為保護值。
三、根據閥門所需的扭力確定電動執(zhí)行器的輸出扭力
   閥門啟閉所需的扭力決定著電動執(zhí)行器選擇多大的輸出扭力，一般由使用者提出或閥門廠家自行選配，做為執(zhí)行器廠家只對執(zhí)行器的輸出扭力負責，閥門正常啟閉所需的扭力由閥門口徑大小、工作壓力等因素決定，但因閥門廠家加工精度、裝配工藝有所區(qū)別，所以不同廠家生產的同規(guī)格閥門所需扭力也有所區(qū)別，即使是同個閥門廠家生產的同規(guī)格閥門扭力也有所差別，當選型時執(zhí)行器的扭力選擇太小就會造成無法正常啟閉閥門，因此電動執(zhí)行器必需選擇一個合理的扭力范圍。
四、根據所選電動執(zhí)行器確定電氣參數
因不同執(zhí)行器廠家的電氣參數有所差別，所以設計選型時一般都需確定其電氣參數，主要有電機功率、額定電流、二次控制回路電壓等，往往在這方面的疏忽，結果控制系統(tǒng)與電動執(zhí)行器參數不匹配造成工作時空開跳閘、保險絲熔斷、熱過載繼電器保護起跳等故障現像。
五、根據使用場合選擇外殼防護等級、防爆等級
1．外殼防護等級
外殼防護等級是指電動執(zhí)行器的殼體防外物、防水等級，以字母IP后加兩位數表示，第一位由1～6表示防外物等級，第二位由1～8表示防水等級。
簡 要 說 明
型號含義
0：無防護（省略不標該防護特征時，無專門的防護）。
1：防護直徑＞50mm的固體
能防止直徑超過50mm的固體異物進入殼體內，人體某一大面積部分如手(但對有意識的接觸并無防護)。
2：防護直徑＞12.5mm的固體
  能防止手指或類似物，直徑超過12mm長度不超過80mm的固體異物進入殼體內。
3：防護直徑＞2.5mm的固體
能防止直徑大于2.5mm的工具、電線等異物進入殼體內。
4：防護直徑＞1.0mm的固體
  能防止直徑大于1mm的固體異物進入殼體內。
5：防塵
  不能完全防止塵埃進入殼體內，但進入量不足達到妨礙設備正常運行。
6：塵密
無塵埃進入
第二位數字代表的防水等級
簡 要 說 明
0：無防護（省略不標該防護特征時，無專門的防護）。
1：防滴
垂直滴水無有害影響。
2：15°防滴
設備與垂直線成15°角以內時，垂直滴水無有害影響。
3：防淋水
  與垂直線成60°以內的淋水無有害影響。
4：防濺水
任何方向濺水無有害影響。
5：防噴水
  任何方向沖水無有害影響。
6：防海浪
  猛烈海浪或強烈噴水時進入外殼水量不至于達到有害影響。
7：防浸水
  浸入在規(guī)定壓力的水中經規(guī)定的時間后，進入外殼水量不至于達到有害影響。
8：防潛水
  能按制造廠規(guī)定的條件長期潛水，其技術條件由制造廠規(guī)定。
2．防爆等級
在可能出現爆炸性氣體、蒸汽、液體、可燃性粉塵等而引起火災或爆炸危險的場所時，必需對電動執(zhí)行器提出防爆要求，根據不同的應用區(qū)域選擇防爆形式和類別。防爆等級可通過防爆標志EX及防爆內容來表示（參考《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設備》GB3836－2000）。
防爆標志內容包括：防爆型式+設備類別+（氣體組別）+溫度組別
a)防爆型式：根據所采取的防爆措施，可分為本質安全型、隔爆型、增安型、正壓型、澆封型、充砂型等。

閥門基礎知識
一、閥門基礎
1．閥門基本參數為：公稱壓力PN 、公稱通經DN
2．閥門基本功能：截斷接通介質，調節(jié)流量，改變流向
3．閥門連接的主要方式有：法蘭、螺紋、焊接、對夾
4．閥門的壓力——溫度等級表示：不同材質、不同工作溫度下，最大允許無沖擊工作壓力不同
5 a管法蘭標準主要有兩個體系：歐州體系和美州體系。
b兩個體系的管法蘭連接尺寸完全不同無法互配；以壓力等級來區(qū)分最合適：歐州體系為PN0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.3、10.0、16.0、25.0、32.0、40.0MPa;美州體系為PN1.0（CIass75）、2.0(CIass150）、5.0(CIass300）、11.0 (CIass600）、15.0( CIass900）、26.0(CIass1500）、42.0(CIass2500）MPa。
c管法蘭類型主要有：整體(IF)、板式平焊(PL)、帶頸平焊(SO)、帶頸對焊(WN)、承插焊(SW)、螺絲(Th)、對焊環(huán)松套(PJ/SE)/(LF/SE)、平焊環(huán)松套(PJ/RJ)和法蘭蓋(BL)等。
d法蘭密封面型式主要有：全平面(FF)、突面(RF)、凹(FM)凸(M)面、榫(T)槽(G)面、環(huán)連接面(RJ)等
二、常用（通用）閥門
1．一般工業(yè)用閥門型號編制方式，用七個單元來表示。其含義
類型
驅動
方式
連接
形式
結構
形式
閥座密封面
及襯里材料
公稱
壓力
閥體
材料
2．閥門類型代號的Z、J、L、Q、D、G、X、H、A、Y、S分別表示：
閘閥、截止閥、節(jié)流閥、球閥、蝶閥、隔膜閥、旋塞閥、止回閥、安全閥、減壓閥、疏水閥
3．閥門的連接式代號1、2、4、6、7分別表示：
1、內螺紋、2、外螺紋、4、法蘭、6、焊接、7、對夾
4．閥門的傳動方式代號9、6、3分別表示：
9、電動、6、氣動、3、渦輪蝸桿
5．閥體材料代號Z、K、Q、T、C、P、R、V分別表示：
灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、銅及合金、碳鋼、鉻鎳系不銹鋼、鉻鎳鉬系不銹鋼、鉻鉬釩鋼
6．閥座密封或襯里代號R、T、X、S、N、F、H、Y、J、M、W分別表示：
奧氏體不銹鋼、銅合金、橡膠、塑料、尼龍塑料、氟塑料、Cr系不銹鋼、硬質合金、襯膠、蒙乃爾合金、閥門本體材料
7．鑄鐵閥體不適合用于的場合有：
1）水蒸氣或含水量多的濕氣體；2）易燃易爆流體；
3）環(huán)境溫度低于－20℃場合；4）壓縮氣體。
三、控制閥
1． 控制閥由 閥體 和 執(zhí)行執(zhí)行機構及其附件組成。
2．氣動薄膜執(zhí)行機構有 正作用 和反作用兩種形式；隨信號壓力增大，推桿下移為正作用，反之推桿上移為反作用；通常接受標準信號壓力為20~100KPa；帶定位器時最高壓力為250KPa ?；拘谐逃辛N（mm）：
10; 16; 25; 40; 60; 100 。
3．與氣動執(zhí)行機構相比電動執(zhí)行機構有何特點，有哪幾種輸出形式？
驅動源為電力簡單方便，推力、扭矩大，剛度大。但結構復雜，可靠性差。在中小規(guī)格上比氣動的貴。常用于無氣源或不需嚴格防爆、防燃的場合。
有角行程、直行程、和多回轉三種輸出形式。
4．直通單座調節(jié)閥有何特點？應用在何場合？
"1)泄流量小，因只有一個閥芯易保證密封。標準泄流量為0.01%KV,進一步設計可作切斷閥。"
2)許用壓差小，因不平衡力推力大。DN100的閥△P僅為120KPa。
3)流通能力小。DN100的KV僅為120。
應該應用于泄漏量小，壓差不大的場合。
5．直通雙座調節(jié)閥有何特點？應用在何場合？
1)許用壓差大，因可抵消許多不平衡力。DN100的閥△P為280KPa。
2) 流通能力大。DN100的KV為160。
"3) 泄漏量大，原因有兩個閥芯不能同時密封。標準泄流量為0.1%KV,為單座閥10的倍。"
主要應用于高壓差，泄漏量要求不嚴的場合。
6．套筒調節(jié)閥有何主要優(yōu)點？
兼有單、雙座閥的優(yōu)點。主要有：
1)穩(wěn)定性好。因用閥塞節(jié)流代替閥芯閥座節(jié)流，而閥塞設有平衡孔可減少介質作用在閥塞上的不平衡力。同時套筒與閥塞間導向面大，加之不平衡力變化小，因此不易引起閥芯振動。
2)互換性和通用性強。只要更換套筒就可得到不同的流量系數和不同的流量特性。
3)允許壓差大，熱膨脹影響小。帶平衡孔的套筒閥的平衡原理和雙座閥一樣，因此許用壓差大。又由于套筒、閥塞采用同一種材料制成，溫度變化引起的膨脹基本一致。
4)套筒提供的節(jié)流窗口有開大口和打小孔（噴射型）兩種。后者有降噪、減振作用，進一步改進即成專門的低噪音閥。
適用于閥前后壓差大，噪音要求低的場合。
7．除單、雙座閥及套筒閥外還有哪些具有調節(jié)功能的閥？
隔膜閥、蝶閥、O型球閥（以切斷為主）、V型球閥（調節(jié)比大、具剪切作用）、偏心旋轉閥。
8．什么是調節(jié)閥的可調比R、理想可調比、實際可調比？
調節(jié)閥所能控制的最大流量和最小流量之比稱為可調比R.。
當閥兩端壓差保持恒定時，最大流量與最小流量之比稱為理想可調比。
實際使用中閥兩端壓差是變化的，這時的可調比稱為實際可調比。

9．理想可調比取決于：閥芯結構
實際可調比取決于：閥芯結構、配管狀況
國產直通單、雙座調節(jié)閥的R值為：30精小型調節(jié)閥，高性能調節(jié)閥，V型球的R
10．什么是調節(jié)閥的流量系數C 、Cv 、KV值？
調節(jié)閥流通能力的大小用流量系數表示。
"1)工程單位制Cv定義：調節(jié)閥全開時，閥前后壓差為1kgf/cm2,溫度5~40℃的水每小時所通過的立方米數。"
磅/英寸2）溫2)英制單位制C定義：調節(jié)閥全開時，閥前后壓差為1bf/in2（1度60。F的水每分鐘所通過的美加侖數。
"3) 國際單位制KV：調節(jié)閥全開時，閥前后壓差為100kPa,溫度5~40℃的水每小時所通過的立方米數。"
Cv ＝1.17 KV
KV＝1.01 C
11．執(zhí)行機構的輸出力要滿足調節(jié)閥所需的哪幾部分力？
1)克服閥芯所受的靜態(tài)不平衡力。
2)提供閥座負載的緊壓力。
3)克服填料摩擦力。
4)特定應用或結構所需的附加力（如波紋管、軟密封等）。
12．調節(jié)閥的流開、流閉指的是什么？
是對介質流動方向而言，與調節(jié)閥的作用方式氣開、氣閉無關。流向的重要性在于它影響到穩(wěn)定性，泄漏和噪音等。
定義：在節(jié)流口，介質流動方向與閥門打開方向相同叫流開：反之，叫流閉。
13．哪些閥需進行流向選擇？如何選擇？
單密封類的調節(jié)閥如單座閥、高壓閥、無平衡孔的單密封套筒閥需進行流向選擇。
流開、流閉各有利弊。流開型的閥工作比較穩(wěn)定，但自潔性能和密封性較差，壽命短；流閉型的閥壽命長，自潔性能和密封性好，但當閥桿直徑小于閥芯直徑時穩(wěn)定性差。
單座閥、小流量閥、單密封套筒閥通常選流開，當沖刷厲害或有自潔要求時可選流閉。兩位型快開特性調節(jié)閥選流閉型 。
14．選擇執(zhí)行機構應考慮哪三個主要因素？
1)執(zhí)行機構的輸出要大于調節(jié)閥的負荷，且合理匹配。
2)要檢查標準組合時，調節(jié)閥所規(guī)定的允許壓差是否滿足工藝要求。大壓差時要計算閥芯所受的不平衡力。
3)執(zhí)行機構的響應速度是否滿足工藝操作要求，尤其是電動執(zhí)行機構。
15．確定調節(jié)閥口徑的七個步驟是什么？
1)確定計算流量——Qmax 、Qmin
2)確定計算壓差——根據系統(tǒng)特點選定阻力比S值，然后確定計算（閥全開時）壓差；
3)計算流量系數——選擇合適的計算公式圖表或軟件求KV的max和min ；
4) KV值選取——根據KV的max值在所選產品系列中最接近一檔的KV，得到初選口徑；
5)開度驗算——要求Qmax 時≯90％閥開度；Qmin時≮10％閥開度；
6)實際可調比驗算——一般要求應≮10；R實際＞R要求
7)口徑確定——若不合格重選選KV值，再驗證。
16．氣動調節(jié)閥的輔助裝置（附件）有哪些？各起什么作用？
1)閥門定位器——用于改善調節(jié)閥的工作特性，實現正確定位；
2)閥位（行程）開關——顯示調節(jié)閥上、下限的行程工作位置；
3)氣動保位閥——氣源故障時保持閥門當時位置；
4)電磁閥——實現氣路的自動切換。單氣控用二位三，；雙氣控用二位五通；
5)手動機構——系統(tǒng)故障時可切換手動操作；
6)氣動繼動器——使氣動薄膜執(zhí)行機構動作加快，減少傳遞時間；
7)空氣過濾減壓器——氣源凈化、調壓用；
8)貯氣罐——氣源故障時，使閥能繼續(xù)工作一段時間，一般需三段保護時配。
17．什么情況下需要采用閥門定位器？
1)摩擦力大，需精確定位的場合。例如高溫、低溫調節(jié)閥或采用柔性石墨填料的調節(jié)閥；
2)緩慢過程需提高調節(jié)閥響應速度的場合。例如，溫度、液位、分析等參數的調節(jié)系統(tǒng)。
3)需要提高執(zhí)行機構輸出力和切斷力的場合。例如，DN≥25的單座閥，DN＞100的雙座閥。閥兩端壓降△P＞1MPa或入口壓力P1＞10MPa的場合。
4)分程調節(jié)系統(tǒng)和調節(jié)閥運行中有時需要改變氣開、氣關形式的場合。
5)需要改變調節(jié)閥流量特性的場合。
18．自力式調節(jié)閥有何特點？自力式壓力調節(jié)閥型號中的K、B代表什么？
自力式調節(jié)閥又稱直接作用調節(jié)閥。不需任何外加能源，并且把測量、調節(jié)、執(zhí)行三種功能統(tǒng)一為一體，利用被調對象本身能量帶動其動作的調節(jié)閥。它具有結構簡單、價格便宜、動作可靠等特點。適用于流量變化小、調節(jié)精度要求不高或儀表氣源供應困難的場合。
自力式調節(jié)閥按其用途可分為：壓力、液位、溫度和流量調節(jié)閥。目前生產最多的是壓力調節(jié)閥和氮封閥。
K——壓開型 ，泄壓用，閥前穩(wěn)定；
B——壓閉型 ，穩(wěn)壓用，閥后穩(wěn)定。
19．當閥選大了或需方工藝條件變化，使調節(jié)閥經常在小開度下工作，此時有何解決辦法？
1)降低閥上壓差△P
a在閥后加節(jié)流孔板消耗一部分壓降；
b關小管路上串聯(lián)的手動閥，至調節(jié)閥獲得較理想工作開度為止；
2)縮小口徑
a換小一檔口徑的閥；
b閥體不變，換小一檔口徑的閥芯、閥座。；
20．試述電動執(zhí)行機構整體型與非整體型、調節(jié)型與開關型、電子式與智能型的含義。
1)整體型又稱一體化，是將電氣控制元件整體組合后裝配在執(zhí)行機構主機上。反之為非整體型，最早產品均為非整體型。整體型可減少控制室內的有關設施，還可相對減少控制電纜的芯數。非整體型常用于空間限制、高溫環(huán)境、有振動影響的場合。
2)調節(jié)型：接收4~20mA. 1~5V模擬量控制信號通過電氣控制元件使執(zhí)行機構輸出與控制信號成比例關系的角（直線）位移。
3)開關型：接收脈沖觸點信號，執(zhí)行機構輸出軸只能控制在開和關的兩個極限位置。也可輸出脈沖觸點信號。
4)電子式：將電氣控制元件電子化、集成化。
5)智能型：在電子式的基礎上，增加人機對話功能，電路從模擬電路升級到數字電路。特征之一配有外部設定器對執(zhí)行器進行參數設置和調整。
21.為什么說將調節(jié)閥的氣開、氣關理解為就是正作用與反作用是錯誤的？
調節(jié)閥由執(zhí)行機構和閥體部件兩部份組成。調節(jié)閥一般采用氣動薄膜執(zhí)行機構，其作用方式有正作用和反作用兩種。隨信號壓力增大，推桿下移為正作用，反之推桿上移為反作用；
閥體部件分為正裝和反裝兩種。閥桿下移時與閥座間流通截面積減小的稱為正裝式，反之稱為反裝式。
調節(jié)閥的作用方式分為氣開和氣關兩種，有信號壓力時調節(jié)閥關，無信號壓力時調節(jié)閥開為氣關式，反之為氣開式。氣開、氣關是由執(zhí)行機構的正、反作用和閥體部件的正、反裝組合而成，組合方式如下：
執(zhí)行機構（作用） 閥體部件（裝配） 調節(jié)閥（整機）
正 正 氣關
正 反 氣開
反 正 氣開
反 反 氣關
22填空
a被調介質流過閥門的相對流量（Q/Qmax）與閥門相對行程（l/L）之間的關系稱為調節(jié)閥的流量特性。
b閥前后壓差保持不變時，上述關系稱為理想流量特性。
c實際使用中，閥前后壓差總是變化的，此時上述關系稱為工作流量特性。
d理想流量特性取決于閥芯形狀。
e工作流量特性取決于閥芯形狀和配管狀況。
23.根據下述情況，選擇調節(jié)閥的流量特性。
a調節(jié)閥經常在小開度下工作時，宜選用等百分比特性。
b二位調節(jié)應選用快開特性。
c當被調介質含有固體懸浮物時，宜選用直線特性。
d程序控制應選用快開特性。
e在非常穩(wěn)定的調節(jié)系統(tǒng)中，可選用等百分比或直線特性。
24.一臺氣動薄膜調節(jié)閥，若閥桿在全行程的50%位置，則流過閥的流量是否也在最大流量的50%處？
不一定，要以閥的結構特性而定。在閥兩端壓差恒定的情況下，如是快開閥，則流量大于50%；如是直線閥，則流量等于50%；如是對數閥（等百分比閥），則流量小于50%。
25.閥門的直線流量特性與等百分比流量特性各有何優(yōu)缺點？
a同一開度下，直線特性流量大，壓差改變快，故調節(jié)速度比等百分比特性快。
b從流量的相對變化上看，直線特性小開度變化大，大開度變化小，使得小開度時調節(jié)作用太快、太強，易產生超調，引起振蕩；大開度時調節(jié)作用太慢、太弱，不夠及時靈敏。
而等百分比特性正好彌補了這個缺點，它的流量相對變化是一個常數，小開度時流量小，流量的變化也小，調節(jié)平穩(wěn)緩和；大開度時流量大，流量的變化也大，調節(jié)靈敏有效，因而其適應性比直線特性強。
"C、由于等百分比特性大部分流量集中在后面，開度70%時，相對流量僅36%，90%時為71%,因此等百分比特性閥的容量不易充分利用，故經濟性差。選閥時，有時會出現選等百分比特性比選直線特性口徑要大一檔的情況，特別是大口徑、特殊材料的閥，選用時更應加以考慮。"
26.調節(jié)閥選用
a調節(jié)前后壓差較小，要求泄漏量小，一般可選用單座閥。
b調節(jié)低壓差、大流量氣體可選用蝶閥。
c調節(jié)強腐蝕性介質，可選用隔膜閥、襯氟單座閥。
d既要求調節(jié)，又要求切斷時，可選用偏心旋轉閥。其他有此功能的還有球閥、蝶閥、隔膜閥。
e噪音較大時，可選用套筒閥。
f控制高粘度、帶纖維、細顆粒的介質可選用偏心旋轉閥或V型球閥。
g特別適用于漿狀物料的調節(jié)閥有球閥、隔膜閥、蝶閥等。

氣動調節(jié)閥附件
閥門定位器
閥門定位器是氣動執(zhí)行器的主要附件，它與氣動執(zhí)行器配套使用，用來提高閥門的位置精度，克服閥桿摩擦和介質不平衡的影響，從而保證閥門按照調節(jié)器來的信號實現正確定位。下列情況下，要配閥門定位器。
1、介質壓力高、壓差大的時候；
2、調節(jié)閥的口徑大時（DN>100）；
3、高溫和低溫調節(jié)閥；
4、需要提高調節(jié)閥的動作速度時；
5、用標準信號、操作非標準的執(zhí)行機構時（20-100KPa以外的彈簧范圍）
6、用于分程控制時；
7、使用閥門實現反向動作時（氣關式和氣開式互相轉換）；
8、需要改變閥原流量特性時（可以改變定位器凸輪）；
9、無彈簧執(zhí)行機構或活塞執(zhí)行機構，要實現比列動作時；
10、用電信號去操作氣動執(zhí)行機構時，必須配電-氣閥門定位器；

電磁閥
當系統(tǒng)需要實現程序控制或兩位控制時，需要配用電磁閥，選用電磁閥時，除要考慮交、直流電源及電壓、頻率外，必須注意電磁閥與調節(jié)閥作用型式的關系，可配用“常開型”和“常閉型”。
如果要求加大電磁閥的容量，來縮短動作時間，可以并列使用兩臺電磁閥或把電磁閥作為先導閥與大容量氣動繼動器組合使用。
氣動繼動器
是一種功率放大器，它能將氣壓信號送到較遠的地方，消除由于信號管線加長所帶來的滯后，主要用于現場變送器與中央控制室的調節(jié)儀表之間，或在調節(jié)器與現場調節(jié)閥之間，還有一種作用就是放大或縮小信號。
轉換器
轉換器分為氣-電轉換器和電-氣轉換器，其功能是實現氣、電信號之間一定關系相互轉換，主要用于在用電訊號操縱氣動執(zhí)行機構時將4-20mA電訊號轉換成20-100Pa氣訊號，反之在用氣訊號操縱電動執(zhí)行機構時（比較少見）或者為了集中監(jiān)控，與計算機連網時則將20-100Kpa氣訊號轉換為4-20mA電訊號。
空氣過濾減壓閥
空氣過濾減壓閥是工業(yè)自動化儀表中的一種附件，其主要功能是將來自空壓機的壓縮空氣進行過濾凈化并將壓力穩(wěn)定在所需要的數值上，可用于各氣動儀表，電磁閥、氣缸、噴涂設備及小型氣動工具的供氣源和穩(wěn)壓裝置。
保位閥
保位閥是保持閥門位置的一種裝置，氣動調節(jié)閥當氣源發(fā)生故障時該裝置能將氣源訊號切斷，使膜室或氣缸的壓力訊號保持在故障前的一瞬間的狀態(tài)，這樣就使閥位也維持故障前的位置止，起到保護作用。
閥位傳送器
當調節(jié)閥遠離控制室時為了不到現場就能準確了解閥的開關位置，就要配備閥位傳送器。即將閥開度的機構位移量，按一定規(guī)律轉換成電訊號送到控制室，此訊號可以是反映閥門任何開度的連續(xù)信號，也可以認為是閥門定位器的逆動作。
行程開關（回訊器）
行程開關反映閥門開關兩個極限位置，并同時送出指示訊號的裝置，控制室可以根據此訊號，判斷閥門的開關狀態(tài)以便采取相應措施。
說明：附件的配套有兩種：
1、由用戶指定；
2、用戶提出要求，由制造廠配套。在配套某此附件時，用戶應重點提供并確認有關要求。
如：定位器：輸入信號、信號/閥位、防爆級組（電氣）行程開關：安裝位置（開關/位置）、觸點型式、防爆級組電磁閥：電源、動作方式（常閉/常開）、調節(jié)閥動作時間、防爆級組閥位傳送器：輸出信號（電信號/氣信號）/閥位信號、防爆級組（電信號）

國內執(zhí)行器現狀分析

    國內執(zhí)行器現狀分析：縱觀國內電動執(zhí)行機構應用市場,產品種類繁多,各種檔次的執(zhí)行機構應有盡有,產品的質量價格也不能一概而論.總的說來,國外的產品價格高,供貨周期長,而且售后服務不易跟上,但它們的質量相對來說較好一些,產品所體現出來的技術先進性也明顯優(yōu)于國內的同期產品;其中智能性的產品可推德國西博思與法國伯納德的最新產品,具有柔性功能的變頻技術,使產品的可靠性得到進一步的提高,純機械執(zhí)行器當推德國的澳瑪,它應該算是純機械執(zhí)行器中最好的產品，但價格與進口的全智能電動閥門執(zhí)行器的價格相當，功能和性能卻差得多，主要在自來水和污水方面有些應用。"

"川儀的M8000與RHA/RS系列雖然是國內生產,功能也比較齊全,但它執(zhí)行的價格基本上是國外的價格.除開這些國外產品外(姑且把它們認為是第一類產品),國內市場上產品性價比較高的就是一些消化國外技術,自主開發(fā)的同類型產品(第二類),目前國內在產品功能上與國外產品能媲美的就應首推圣瑪特的AS系列,上海澳托克的IK系列,溫州瑞基的RQ系列,揚州恒春的CKD系列,還有如常州輔機廠的施耐德等等。AS系列,IK系列均來自于羅托克技術;RQ系列, CKD系列來自于里米托克技術,而羅托克技術與里米托克技術本就無無多大的差異,引用羅托克中國公司首席代表楊曉明的一句話:”在世界執(zhí)行機構領域，英國的羅托克和美國的里米托克是最著名的兩家。我們是雙密封結構，O形圈，內部油潤滑；里米托克是單密封，矩形結構，脂潤滑?，F在，里米托克也向著我們采用的技術改進。密封技術是影響產品壽命的關鍵因素之一”因此,上述4家的產品應代表著國內執(zhí)行器發(fā)展的趨勢,其產品的主要目的是代替國外同類型的產品.在相同功能的前提下,就看誰家的產品是真正消化吸收了國外產品的精髓.產品的可靠性更高,性價比最好,售后服務及技術支持更徹底了,第三類產品應是那些引進技術,,對產品稍加改動的合資或中資企業(yè),這類型的產品就較多了,較有名的是川儀的ZHB/ZSB系列(引進德國H&B公司的早期技術),大連歐亞的IEL/IER系列(法國伯納德早期產品),天津龍城的SH系列(法國伯納德技術),上儀的IKZL系列(羅托克早期技術),鞍山工裝，天二通的SMC系列(里米托克初期產品L120的技術),揚修的DRSA/DLSA系列(西博思3代產品),還有濟南的一家公司生產柏勒夫的產品,這類執(zhí)行器在目前國內市場上應用比較廣泛.起著承上啟下的作用,既有一定的智能化的概念,又比早期的執(zhí)行器產品在可靠性方面得到了較大的提高,這類產品在設計上處于智能化的初期階段,有些用了力矩和閥位的全電子式測量方法,有些還必須加裝閥門定位器或限力矩開關.在外形上也大多沒有采用非侵入式設計方法,現場調試及IP防護等級與第二類產品相比有明顯的差距,在一些火電廠,就經常出現在用水清洗現場設備附近的地面時,引起執(zhí)行機構線路板,接線合,插頭處進水而增加設備故障的現象.第四類產品就是早期的DKZ/DKJ系列,很多儀表廠都能生產這種執(zhí)行機構,這類產品在一些不經常處于開關或調節(jié)狀態(tài)的工藝場合還有一定的利用,但肯定會隨著自動化技術的發(fā)展而逐步淡出市場.值得一提的是,有些生產閥門的專業(yè)廠,看準了電動執(zhí)行器潛在的市場,也在把產品的目標轉向了配套生產電動調節(jié)閥的方向上來,這方面最突出的就可算是吳忠儀表廠了,進年來正在大力推出智能型的電動執(zhí)行機構,并取得了一定的成績."
"總體看來,在執(zhí)行器的實際應用上,國外的執(zhí)行器在各個領域的重要工藝環(huán)節(jié)有著相當大的應用比例,這個也從側面反映出國人對自己國內生產的執(zhí)行器產品質量信心不足,西博思 西納國際,羅托克,伯納德,澳瑪等占據國內很大的市場,霍拉,海特韋爾,柏勒夫,美國ELM,瑞典RC公司等都在國內市場有一席之地;而國內執(zhí)行器廠家也不甘落后,AS系列,IK系列,RQ系列等在努力提高技術含量的同時,也正以比國外產品更優(yōu)的性價比,更好的服務體系來占領國內的高端市場,同時國內的中端市場也會慢慢地發(fā)展到使用更好的產品,但要全面地恢復被國外產品侵占的市場也還不是一件容易的事情.”路漫漫兮,其修遠兮,吾將上下而求索,”相信未來的3-5年,國內執(zhí)行器的應用發(fā)展應達到一個相當不錯的高度."