调节阀调节机构、阀芯型式及调节阀结构型式介绍

1、阀作为执行器的最主要的组成部分，在管路中，具有调节、截断、分配流体等功能。由于它直接在管路上工作，所以，应该满足工艺流体介质的压力、温度、腐蚀性等各方面的要求，也应符合配管以及自控方面的各种条件。调节阀与普通阀门一样，是一局部阻力可以改变的节流元件。由于阀芯在阀体内移动，改变了阀芯与阀座之间的流通面积，也就改变了阀的阻力系数，被控介质的流量也随着相应的改变，从而达到调节工艺参数的目的。根据阀内节流件的运动轨迹的不同，阀可分为直行程和角行程两大类。1.直行程阀:球形阀、角形阀、低噪声阀、高压阀、隔膜阀、分体阀、小流量阀等。1).角行程阀:偏心旋转阀、蝶阀、球阀、旋塞阀等。在自动控制系统中，作为比

2、例式连续调节的执行器，直行程阀占使用的绝对多数，但角行程阀的发展很快，已有替代直行程阀的趋势。根据调节阀的阀芯动作型式可分为直行程阀芯和角行程阀芯两大类。1.直行程阀芯(1)平板型如图8一3(a)。结构简单，具有快开特性，可作两位控制用。(2)柱塞型如图8一3(b,c,d)。其中(b)可上、下倒装，实现正、反调节;(c)适用于角型阀和高压阀;(d)适用于小流量阀。(3)窗口型如图8一3(e)。左边为合流型，右边为分流型，适用于三通调节阀。(4)多级阀芯如图8-3(f)。由于将几个阀芯串接在一起，起到逐级降压的作用，所以适用于高压差阀，可防止汽蚀破坏作用。2.角行程阀芯如图8-4所示，(a)为偏

3、心旋转芯，适用于偏心旋转阀;(b)为蝶形阀芯，适用于蝶阀,为球形阀芯，适用于球阀。1.直通单座阀(图8-5)直通单座阀阀体内只有一个阀芯和一个阀座，它的特点是泄漏量小，单阀芯结构易于保证与阀座间的严密关闭。但它的不平衡力大，特别是在高压差、大口径时尤为严重，所以仅适用于低压差的场合。这种阀在结构上又分为调节型和切断型，它们的主要区别在于阀芯形状不同，前者为柱塞型，后者为平板型。直通单座阀有正装和反装两种类型，当阀芯向下移动时，阀芯与阀座间的流通面积减小的称为正装;反之，则称为反装。调节阀的公称直径Dg和阀座直径d，标志着规格的大小。如图8一3所示为双导向正装调节阀，若将阀杆与阀芯6的下端连接，

4、则变正装为反装。气开式是随信号压力的增大，流通面积也增大，因此，必须采用反作用执行机构;而气关式则相反.随信号的增大流通而积减小。2.直通双座阀(图8一6)阀休内有两个阀芯和阀座，如图8-6所示.流体从左侧进人，通过阀座和阀芯后，由右侧流出。它比同口径的单座阀能流过更多的介质，流通能力约增大20%-30%。流体作用在.t:、下阀芯上的不平衡力可以互相抵消，山于不平衡力小，所以允许压差大。这种阀的上、下阀芯不易同时关闭，造成泄漏量较大;另外阀休流路较复杂.在高压差流休中使用时对阀体的冲8lJ及汽蚀损伤较严重;这种阀也不适用于高粘度介质和含纤维介质的调节。双座阀变正装为反装极为方便，只要把阀芯倒装

5、，阀杆与阀芯的下端连接，上、下阀座互换位置并反装之后就可以改变安装方式。3.角形阀(图8-7)角形阀阀体为直角形，它的流路简单、阻力小。适用于高压差、高枯度、含有悬浮物和颗拉状物质流体的调节，可以避免结焦、堵塞。也便于自净和清洗。角形阀一般适用于底进侧出特定配管的场合，此时的调节阀稳定性较好。但在高压差场合下，为了延长阀芯使用收寿命。可采用侧进底出。但侧进底出在阀门小开度时容易发生振荡。角形阀的阀芯为单导向结构，只能正装，因此气开时必须采用反作川式结构。4.高压阀(图8-8)这种阀多为角形单座，最大公称压力几为32MPa。主要于在大化肥装置中氨和尿素的排放、乙烯装置中聚乙烯的排放、以及大电站中

6、的锅炉给水和高压然汽统等高静压和高压差调节的特殊阀门，如图.上、下阀体为锻造结构型式，填料箱与阀体做成整体，阀座与下阀体分开。阀芯为单导向结构，只有正装(正作用式);因为不平衡力大，一般要配用定位器。在高压差情况下，流体对材料的冲刷和汽蚀严重，为提高寿命，一般从结构上和材料上进行考虑，阀芯头部通常采用硬质合金或渗铬.也可采用特殊合金由于单级阀芯的高压阀一般寿命较短，根据流体多级降压的原理，目前已有采取多级降压的方法，用多级阀芯高压阀减小其实对阀门寿命的影响。5.三通阀(图8一9)阀体上有三个通道与管道相连，按其作用方式，三通阀可分为分流型(一种介质经过阀门后分为两路，如图(a)所示)，和合流型

7、(两种介质经过阀门后合成一路，如图(b)所示)。三通阀广泛地用于换热器的旁路调节。一般情况下，这种阀可替代两个单座阀或角形阀的工作，因此，可节省费用和减小维修工作量。三通阀由于它的结构特点决定它的阀芯不能反装使用;两阀芯的压差可能相差太大，因而要选拥有足够输出力的执行机构;不能用于高滥或高沮差的场合。6.隔膜阀(图8一0)隔膜阀用耐腐蚀衬里的阀体和耐腐蚀隔膜代替阀芯、阀座组件，由隔膜起调节作用。隔膜阀的阀体材料采用铸铁或铸不锈钢，并衬以各种耐腐蚀或耐磨材料。隔膜材料有橡胶聚四氛乙烯。隔膜阀耐腐蚀性强，适用于强酸、强碱等强腐蚀性介质的调节。它的结构简单，流路阻力小，流通能力较同口径的其它阀大。能

8、用于高粘度及有悬浮物颗拉流体的调节。由于隔膜把流体与外界隔离，流体不会外漏。但由于隔膜和衬里的限制，耐压性、耐温性均较差，一般只用在压力小于IMPa,温度低于150的场合。它的流最特性近似于快开特性，在60%行程前近似为线性，60%后流全变化甚少。7.蝶阀(图8一11)8.偏心旋转阀(图8一12)偏心旋转阀又称凸轮挠曲阀，简称偏转阀，它的阀芯结构型式如图所示。它的特点是阀芯与阀座闭合时依靠柔臂的弹性变形，自动对中，密封较好，泄漏量小，流路简单，流阻小，比同样口径的其它阀流通能力大，流体不平衡力小，允许压差大，可耐较高温度。此外，它结构简单，体积小，重量轻，价格低。9.套筒阀(图8一14)套筒阀也叫笼式阀，是一种新型结构的调节阀，它的阀体与一般直通单座阀相似。套筒阀内有一个圆柱形套筒，也叫笼子，根据流通能力的大小，套筒的窗口可为四个，两个或一个，利用套筒导向，阀芯可在套筒中上下移动，由于这种流动改变了笼子的节流孔面积，实现流量调节。由