气动调节阀

出处：按学科分类—工业技术 轻工业出版社《甜菜制糖工业手册下册》第233页（1941字）

(一)气动调节阀的结构和形式

糖厂大都采用气动调节阀作为执行器，电动执行器使用比较少。气动调节阀是由气动执行机构(如图9－37上部)和调节机构(阀体)两部分组成。在讯号为0．2～1．0或0．4～2．0公斤／厘米²的范围内工作。当讯号压力加到气室后，作用在薄膜上而成推力，使薄膜连同推杆一起向下可带动阀蕊移动、改变通过调节阀的介质流量，同时弹簧被压缩，产生反作用力，当它与推力平衡时，推杆停止动作。

图9－37 调节阀结构示意图

1－膜盖 2－膜片 3－弹簧 4－阀杆 5－阀蕊 6－阀座 7－标尺 8－行程指示盘 9－气室

执行机构有正作用和反作用两种型式，当讯号压力增大，推杆向下运动称正作用执行机构(为ZMA型)，反之称为反作用执行机构(为ZMB型)。阀体也可分为正体阀和反体阀两种。气动调节阀的气开和气关两种形式，见图9－38。

图9－38 调节阀气开和气关式示意图

(二)调节阀的流量特性

流量特性是指通过阀的相对流量(Q／Q最大，某一开度下的流量和全流量之比)和阀门的相对行程(1／L最大，某一开度下的行程和全行程之比)之间的关系。常用的调节阀有下列二种特性。

(1)直线特性 指阀的相对开度和相对流量成直线关系。单位行程变化引起的流量变化是相等的，因此在小开度情况下，调节性能不稳定，不易控制，往往会产生振荡。

(2)等百分比特性 指单位行程变化引起的流量变化与此点流量成正比关系，即行程变化某一百分率所引起的流量变化百分比不变。这种阀的特点是在全行程范围内调节精度不变。

调节阀流量特性选择可以参考表9－23。如果同时存在几个干扰，则根据经常起作用的主要干扰来选择。如对象的时间常数和工作频率的乘积T_0。很大，而起决定性作用时，应按动态特性来选择，而一般则可按静态特性的原则进行选择。

表9－23 调节阀特性选定表

(三)调节阀尺寸的选择

阀门名义直径(D_y)的近似值可按下式算得：

式中 Q_最大——液体或气体的最大流量(米³／时)

W_最大——蒸汽的最大流量(公斤／时)

γ——介质重度(公斤／米³)

△P——差压(公斤／厘米²)

P₂——阀后压力(公斤／厘米²)

对于蝶阀的流量与直径(D)的关系如下：

式中 D——蝶阀直径(厘米)

Q——流体最大流量(米³／小时)

γ——流体的重度(公斤／米³)

h——挡板的压力降(毫米水柱)

(四)阀门定位器

阀门定位器有两种：气动阀门定位器和电气阀门定位器。气动阀门定位器是和气动调节仪表、气动薄膜调节阀配合使用。它的作用是放大(功率放大)来自调节器的讯号，以克服气动传动中活动系统的摩擦力和被调介质对调节阀阀蕊的阻力，从而加速阀杆运动，改善阀的调节性能。一般在工作压力高、阀门填料夹得较紧、输送粘性或含有固体悬浮物的液体，调节阀装在远离调节器、或阀头过大滞后比较显着等情况下，要安装阀门定位器。电－气阀门定位器是和电动调节仪表配合使用，它是由电－气转换器和气动阀门定位器组成，起着它们的组合作用。

阀门定位器的安装方式如图9－39所示，位于调节器与执行机构之间。

图9－39 阀门定位器的安装方式