化工自动控制过程中气动调节阀的选择与应用

朱萍(浙江工程设计有限公司 浙江 杭州)

在我国科技水平的进步之下，我国化工生产自动化也得到了迅速的推广，能够实现对流量、压力、液位与温度的精确控制，在化工自动控制系统之中，调节阀属于一个重要的执行器，其型号与安装质量对于调节回路的调节品质有着重要的影响，如果调节阀的选择和应用不当，就会严重威胁到调节阀的使用寿命，情况严重时甚至会导致系统发生停车事故。

在工业自动化程度的发展下，气动调节阀作为一种良好的执行机构也得到了广泛的使用，该种调节阀有着动作可靠、结构简单的特征，对于保障系统安全运行有着十分重要的意义，下面就针对化工自动控制过程中气动调节阀的选择与应用进行深入的分析。

一、化工自动控制过程中气动调节阀的选择

1.调节阀类型与结构的选择

根据其行程的不同，气动调节阀能够分为两种不同的类型，即直行程与角行程，根据结构来分，气动调节阀能够分为蝶阀、角形阀、套筒阀、球阀、隔膜阀、直通单座阀等类型。

其中，直通单座调节阀是使用过程中泄漏量最小的调节阀，流量性能理想，结构简单，能够用于泄漏要求严格的区域中，但是其流路却相对复杂，这也在一定程度上限制了其使用范围。

直通双座调节阀是与直通单座调节阀相反的一种调节阀，对于泄漏并无严格的要求，适宜用在工作压差大的区域中，目前，直通双座调节是我国应用范围最为广泛的一种调节阀。

套筒阀能够分成两种类型，即双密封套筒阀与单密封套筒阀，套筒阀有着良好的稳定性，噪声低、拆装方便，但是其价格相对较高，维修要求也较高，因此，使用范围也受到了一些限制。

隔膜阀的流路简单，其生产使用的也是耐腐蚀性较高的PTFE与PFA，很适合应用在强碱或者强酸环境中，但是调节性能相对较差。

2.调节阀材质的选择

调节阀的使用对于耐腐蚀性能、耐压等级与温度都有着近乎苛刻的要求，因此，目前的调节阀多使用铸铁材质，这就能够有效提升调节阀的耐腐蚀性能与抗压强度；在调节阀内部元件材质上，多使用不锈钢材质，如果系统对于泄漏量的要求不大，则可以选择软密封，如果系统对于泄漏量的要求较高，就需要使用哈氏合金。

在耐腐蚀材料的选择上，需要综合考虑液体浓度、温度与压力，并结合机械冲击进行选择。

3.气动调节阀的工作原理与优势

（1）气动调节阀的工作原理分析

气动调节阀的动力源是压缩控制，执行器为气缸，能够借助电气阀门的电磁阀、转换器、定位器、保位阀等部件来实现驱动阀门的作用，也可以实现对于开关的比例式调节，继而利用各类控制信号来完成管道介质温度、压力、流量及其他参数的设置。气动调节阀有着反应迅速、控制简单、本质安全的特征，不需要再另外设置防爆装置。在气室有一定的压力信号后，薄膜就会出现推力，拉动推力盘、阀杆、推杆、压缩弹簧、阀芯的移动，在阀芯离开阀座之后，压缩空气就会流通起来，在信号压力到了某个定值之后，阀门就会维持在相应开度上。

气动调节阀使用可靠性高、结构简单，在运行的过程中也不会出现电火花，因此，其应用范围十分的广泛，也能够应用在有防爆需求的输油站中。

二、调节阀流量特性分析

调节阀的流量特性包括工作流量与理想流量两种状态，在进口与出口压差一直的状态下，经过调解阀的流量就是理想流量，这种理想流量有着直线、抛物线、快开、百分比的特征。

在调节质量方面，化工自动控制过程主要依赖特性补偿原理进行生产，系统的生产对于调节阀的特性有严苛的规定，基于这一因素，在进行选择时，必须要详细的分析调节阀放大系数，防止调节系数出现变化。

在流量特性方面，调节阀在使用过程中会出现流量的变化，这就很容易引发震荡问题，在实施大开度操作时，调节阀会出现缓慢状态，很容易出现调节不及时与调节不灵敏的情况，考虑到这一因素，直线流量调节阀不宜用于变化大的系统中。

三、调节阀安装时的注意事项

在安装调节阀前，需要对调节阀进行仔细、详尽的分析，在管道完全清理干净之后，方可进行安装，在安装过程中，需要保持垂直或者直立状态，同时，还需要在调节阀前后位置中设置好支架，保证调节阀工作的安全性与稳定性。此外，在安装的过程中，还需要分析流向问题，为了保障安装质量，应该在应力较小的情况下安装，若安装环境恶劣，就必须要做好相关的防尘措施与防水措施，同时，还要保障入口位置直管段长度符合标准需求，若安装需要小口径阀门，就需要严格的遵照设计标准规范进行，一般情况下，出口位置直管段需要比阀门直径大3到5倍。在安装时，还要留出足够的空间，以便利于后续的维护与操作，并控制好管道通径，在选择管道连接方式时，应该综合分析到各类影响因素。

结语

总而言之，调节阀是化工自控控制回路的重要部件，调节阀的选型、安装以及维护工作都会影响到化工系统的运转，因此，工作人员必须要严格遵循相关的安装制度，综合分析各类因素来选择调节阀。在科技水平的发展之下，化工自动控制对于调节阀也提出了更高的要求，这就需要对调节阀进行深入的研究，不断提升调节阀使用的可靠性与稳定性。

[1]高进.化工自动控制过程中气动调节阀的选择与应用[J].化工自动化及仪表,1997(02).

[2]兰林,陈朝,崔新辉,边朝朝,龙冕,梁金武,胡震,张云贵,夏松生,蒋庆,齐军.调节阀检修重点及故障处理[J].自动化应用.2011(07).

[3]王惠芳,李智光,张爱辉,刘慧敏,张二征.技能大赛中气动薄膜控制阀的组装与校验[J].河北化工.2010(02).

[4]刘瑞庆,黄兴国.浅谈LB2000型电液执行机构液压系统的污染控制[J].甘肃科技纵横.2009(05).