控制阀在污水水处理中的发展方向

1、控制阀在污水水处理中的发展方向1. 控制阀在水处理中的发展方向的目的和意义 控制阀广泛应用于制造业领域， 实现优化生产和降低成本的 目的。长远来看，控制阀市场会保持适度的增长。水处理中一般 采用流量控制阀， 流量控制阀是一种采用高精度先导方式控制流 量的多功能阀门。 适用于配水管需控制流量和压力的管路中， 保 持预定流量不变， 将过大流量限制在一个预定值， 并将上游高压 适当减低， 即使主阀上游的压力发生变化， 也不会影响主阀下游 的流量。 在现代化工厂的自动控制中， 控制阀起着十分重要的作 用，这些工厂的生产取决于流动着的液体和气体的正确分配和控 制。这些控制无论是能量的交换、 压力的降低或

2、者是简单的容器 加料，都需要某些最终控制元件去完成。 最终控制元件可以认为 是自动控制的“体力”。 在调节器的低能量级和执行流动流体控 制所需的高能级功能之间， 最终控制元件完成了必要的功率放大 作用，控制阀是最终控制元件的最广泛使用的型式。2. 控制阀在水处理中的发展方向在国内外的现状 从控制阀应用看，发展方向如下：（1）小型执行机构：可降低成本，提高流通能力。（2）套筒导向：采用套筒导向，有利于对中，有利于降低 摩擦，有利于降噪，有利于流量特性的互换。（3）平衡式阀芯：为降低执行机构推力或推力矩，采用平衡式阀芯是重要的，它对系统的动态性能也有改善。（4）一体化阀芯和阀座：为克服双座阀密封性

3、差的缺点， 采用相同材质的一体化阀芯和阀座组成阀内件， 将泄漏量和不平 衡力同时减到最小。（5）简单流路：流路简单，流阻减小，不仅可使阀两端压 损下降，而且可降低成本。（6）密封和摩擦：密封性能和摩擦性能是矛盾的两方面， 控制阀设计中不仅要解决密封问题， 对摩擦和寿命等性能指标也 必须重视 因此，近年来，填料函和填料结构的研究得到重视， 旋转型控制阀得到较广泛应用。（7）降低噪声：采用多种方式降低控制阀噪声，例如，采 用降噪套筒和阀芯，采用多级阀芯，采用降噪限流板，采用扩展 器等。（8）采用与管道同直径的控制阀和限制流通能力的阀内件： 利于降低阀入口压力和出口流体流速， 不需安装异径管等附加管

4、 件，有利于降低成本，通过更换流通能力大的阀内件，可扩展流 通能力，通过选用限制流通能力阀内件可纠正计算口径过大的错 误。（9）在数字化信息化时代，将较多采用智能阀门定位器或 通过数字控制器等实现非线性规律， 补偿被控对象非线性， 将较 少选用控制阀流量特性来补偿被控对象非线性。10）阀内件的材料随温度变化，因此，应考虑不同温度下 热膨胀造成的影响， 也要考虑在高温下耐压等级的变化等， 应考虑材料的耐腐蚀性、抗疲劳性等性能。2.1 当前中国控制阀市场的概况2.2 当前发展的不利因素3. 控制阀在水处理中的发展方向采用的路线和原理3.1 原理：控制阀用于调节介质的流量、压力和液位。根据 调节部位

5、信号，自动控制阀门的开度，从而达到介质流量、压力 和液位的调节。 调节阀分电动调节阀、 气动调节阀和液动调节阀 等。3.2 控制阀的发展方向主要为智能化、标准化、精小化、旋 转化和安全化3.2.1 智能化和标准化 控制阀的智能化和标准化已经提到议事日程。 智能化主要采 用智能阀门定位器。智能化化表现在下列方面。 控制阀的自诊断。 减少产品类型，简化生产流程。 数字通信。 智能阀门定位器。3.2.2 精小化 为降低控制阀的重量，便于运输、安装和维护，控制阀的精 小化采用了下列措施。 采用精小型执行机构。 改变流路结构。 采用电动执行机构。3.2.3 旋转化由于旋转类控制阀，例如球阀等，有相对体积

6、较小、流路阻 力较小、可调比较大、密封性较好、防堵性能较好、流通能力较 大等优点，因此，在控制阀新品种中，旋转阀的比重增大。特别 是大口径管道中，普遍采用球阀、蝶阀等类型控制阀，从国外近 年的产品看，旋转阀应用的比例正逐年增长。3.2.4 安全化仪表控制系统的安全性已经得到各方面的重视， 安全仪表系 统（SIS）对控制阀的要求也越来越高，表现在以下几方面。 对控制阀故障信息诊断和处理要求提高， 不仅要对控制阀 进行故障发生后的被动性维护， 而且要进行故障发生前的预防性 维护和预见性维护。 因此，对组成控制阀的有关组件进行统计和 分析，及时提出维护建议等变得更重要。 对用于紧急停车系统或安全联锁

7、系统的控制阀，提出及 时、可靠、安全动作的要求。确保这些控制阀能够反应灵敏、准 确。 对用于危险场所的控制阀，应简化认证程序。例如，对本 安应用的现场总线仪表，可简化为采用FISCO现场总线本质安全 概念，使对本安产品的认证过程简化。 与其他现场仪表的安全性类似， 对控制阀的安全性， 可采 用隔爆技术防火技术、增安技术、本安技术、无火花技术等;对现场总线仪表，还可采用实体概念、本安概念、FISCO概念和非易燃（FINCO概念等。3.2.5 节能 降低能源消耗，提高能源利用率是控制阀的一个发展方向。 主要有下列几个发展方向。 采用低压降比的控制阀。 采用自力式控制阀。 采用电动执行机构的控制阀。

8、 采用压电控制阀。 采用带平衡结构的阀芯， 降低执行机构推力或推力矩， 缩 小膜头气室，降低能源需要。 采用变频调速技术代替控制阀。3.2.6 保护环境环境污染已经成为公害， 控制阀对环境的污染主要有控制阀 噪声和控制阀的泄漏。 其中， 控制阀噪声对环境的污染更是十分 严重。降低控制阀噪声。降低控制阀的大气污染。4. 控制阀在水处理中的发展方向的重点和难点4.1 重点控制阀在水处理中的主要重点在于流量的控制， 如：一改常 规节流阀使用孔板或纯机械的减小流域面积的原理， 利用相关导 阀，最大限度地减小能量在节流过程中的损失；控制灵敏度高， 安全可靠，调试简便，延长使用寿命。4.2 难点一般来说，

9、 改变控制阀阀芯与阀座间的流通截面积， 便可控 制流量。 但实际上还有许多因素影响， 例如在调节面积改变的同 时还发生阀前后压差的变化， 而这又将引起流量的变化。 因此控 制阀在水处理中的发展方向的难点就在于如何有效的优化控制 阀的开度从而控制流量， 实现优化生产和降低成本的目的， 怎样 能够更好的锁定流经阀门的水量， 而不是针对阻力的平衡， 解决 系统的动态失调问题。5.结束语尽管控制阀得到广泛的使用， 调节系统中的其它单元大概都 没有像它那样少的维护工作量。 在许多系统中， 控制阀经受的工 作条件如温度、压力、腐蚀和污染都要比其它部件更为严重，然 而，当它控制工艺流体的流动时， 它必须令人满意地运行及最少 的维修量。控制阀既有静态特性，又有动态特性，因而它影响整 个控制回路成败。 静态特性或增益项是阀的流量特性， 它取决于 阀门的尺寸、阀芯和阀座的