控制閥是自動化控制系統(tǒng)中的執(zhí)行器，其應(yīng)用質(zhì)量反應(yīng)在系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)上，工業(yè)自動控制水平的提高，控制閥已經(jīng)滲透到生產(chǎn)的每一個角落，它在穩(wěn)定生產(chǎn)，優(yōu)化控制，維護及檢修成本控制等方面都起著舉足輕重的作用。

　　為什么要做好調(diào)節(jié)閥的選型？

　　自動化行業(yè)中有句順口溜：十閥九漏對于調(diào)節(jié)閥的選型，在儀表的選型過程中是比較難的，尤其是工藝復(fù)雜、介質(zhì)復(fù)雜的過程控制中，選型的問題更為突出。調(diào)節(jié)閥應(yīng)用的好壞，與以下幾個方面有關(guān)

　　正確的參數(shù)－－－－設(shè)計階段

　　正確的選型－－－－設(shè)計招標(biāo)階段

　　正確的安裝－－－－工程施工

　　正確的使用和維護－現(xiàn)場服務(wù)

　　由此我們可以看出，我們講調(diào)節(jié)閥的質(zhì)量，不僅僅是生產(chǎn)廠的問題，它應(yīng)該是一個廣義的概念，包括設(shè)計人員、生產(chǎn)廠家、施工人員、使用維護人員?？偨Y(jié)起來就是：

　　選好

　　裝好

　　用好

　　維護好

　　調(diào)節(jié)閥門常見的選型問題

　　以下列舉常見的選型問題，選型過程中，如果能夠?qū)@些問題進行很好的處理，可以說你選閥就不會出現(xiàn)大的質(zhì)量事故。

　　如何選擇控制閥門

　　選擇原則：滿足工藝條件的要求、滿足自控系統(tǒng)的要求 滿足經(jīng)濟性的要求。

　　十二步選好控制閥門

　　第 一步 精確掌握工藝參數(shù)及系統(tǒng)要求

　　選擇好調(diào)節(jié)閥，使調(diào)節(jié)閥在一個高水平狀態(tài)下運行將是一個很關(guān)鍵的問題，選擇調(diào)節(jié)閥時，首先要收集完整的工藝流體的物理、化學(xué)特性參數(shù)與調(diào)節(jié)閥的工作條件。

　　主要有流體的成份、溫度、密度、粘度、正常流量、大流量、小流量，大流量與小流量下的進出壓力、大切斷壓差等。

　　在對調(diào)節(jié)閥具體選型確定前，還必須充分掌握和確定調(diào)節(jié)閥體本身的結(jié)構(gòu)、形式、材料等方面的特點。

　　技術(shù)方面主要考慮流量特性、壓降、閃蒸、氣蝕、噪音等問題。

　　設(shè)計階段

　　設(shè)計結(jié)合時要準(zhǔn)備的參數(shù)

　　工藝參數(shù)：溫度、壓力、正常流量時壓差及切斷時的壓差。

　　流體特性：腐蝕性、粘度、溫度變化對流體特性的影響。

　　系統(tǒng)要求：泄漏量、可調(diào)比、動作速度與頻率、線性及噪音。

　　介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，詳細的成份。

　　第二步 調(diào)節(jié)閥流量系數(shù) Cv 及口徑的計算

　　流量系數(shù) Cv（流通能力）的定義為：調(diào)節(jié)閥前后的壓差為 1Kg/cm2，重度為 1g/cm2 流體，每小時通過閥門的體積流量（m3/h）。

　　調(diào)節(jié)閥流量系數(shù) Cv 的計算方法很多，也比較繁瑣。但是這個計算非常重要，如果自己不會算，那么就要提供詳細的參數(shù)，讓閥門廠專業(yè)選型人員計算。

　　第三步 口徑的計算

　　這是調(diào)節(jié)閥門選擇首先考慮的問題，要根據(jù)工藝參數(shù)確定閥門的尺寸，如果尺寸小了不能滿足 Qmax，大了常常在小開度工作，造成調(diào)節(jié)性能差，閥門壽命短。

　　總結(jié)起來就是，當(dāng)改變閥芯、閥座尺寸后，依然不能滿足要求，就必須改變閥門的尺寸。

　　根據(jù)生產(chǎn)能力、設(shè)備負(fù)荷、以被控介質(zhì)的工況決定流通能力計算所需的數(shù)據(jù)，求得大、小流量時的 Cvmax 和 Cvmin。 通過多年的實踐和理論探討，在確定凋節(jié)閥口徑時，按工況所需流量系數(shù) Cv 值的1.2~1.4 倍作為閥的流量系數(shù)值。調(diào)節(jié)閥開度大致范圍如下：

　　大開度：70%~90%

　　常用開度：40%~70%

　　小開度：10%

　　根據(jù)計算得 Cvmin 和已采用的調(diào)節(jié)閥可調(diào)比驗證可調(diào)范圍，驗證合適，既可用 Cv 值決定調(diào)節(jié)閥的口徑。

　　原則上按照管道尺寸確定閥門的口徑，但是采用和管道尺寸通徑的閥門后，流量不能滿足調(diào)節(jié)要求，則該縮徑的縮徑、該擴徑的擴徑。

　　閥口徑的計算

　　如何確定調(diào)節(jié)閥口徑？

　　確定計算流量 Qmax 、Qmin

　　確定計算壓差，根據(jù)系統(tǒng)特點選定阻力比 S 值，然后確定計算（閥全開時）壓差；

　　計算流量系數(shù)，選擇合適的計算公式圖表或軟件求 KV；

　　KV 值選取，根據(jù) KV 的 max 值在所選產(chǎn)品系列中接近一檔的 KV，得到初選口徑；

　　開度驗算，要求 Qmax 時≯90％閥開度；Qmin 時≮10％閥開度；

　　實際可調(diào)比驗算，一般要求應(yīng)≮10；R 實際＞R 要求口徑確定，若不合格重選選 KV 值，再驗證。

　　第四步 流量特性的選擇

　　調(diào)節(jié)閥的流量特性，是在閥兩端壓差保持恒定的條件下，介質(zhì)流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的相對流量與它的開度之間關(guān)系。調(diào)節(jié)閥的流量特性有線性特性，等百分比特性及拋物線特性三種。

　　如何選擇流量特性

　　流量特性選擇的原則：

　　小開度工作、不平衡力變化大時選對數(shù)特性。

　　要求的被調(diào)參數(shù)反映速度快時選直線，慢時選對數(shù)。

　　壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)可選直線特性。

　　液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)可選直線特性。

　　第五步 計算關(guān)閉時的壓差

　　關(guān)閉壓差涉及到兩個問題

　　造成閥門該關(guān)閉時候不能關(guān)閉，該打開時不能打開。

　　會影響閥門的 Cv 值選擇準(zhǔn)確度。

　　第六步 選擇可調(diào)比

　　可調(diào)比 R 是閥門的一個重要的參數(shù)，選擇的準(zhǔn)確與否，直接影響調(diào)節(jié)品質(zhì)。

　　調(diào)節(jié)閥所能控制大流量和小流量之比稱為可調(diào)比 R.。 當(dāng)閥兩端壓差保持恒定時，大流量與小流量之比稱為理想可調(diào)比。 實際使用中閥兩端壓差是變化的，這時的可調(diào)比稱為實際可調(diào)比。 注意：R 小了不能滿足流量變化范圍

　　第七步 確定執(zhí)行機構(gòu)彈簧范圍

　　要從啟動工作壓力、輸出力、穩(wěn)定性、可否調(diào)整等因素綜合考慮，一般來講，只要提供的起源壓力準(zhǔn)確，介質(zhì)參數(shù)準(zhǔn)確，就無大問題。

　　第八步 材質(zhì)選擇

　　對公司來說流程非常復(fù)雜，控制介質(zhì)也是五花八門，所以對材質(zhì)的選擇，學(xué)問也就大，選型過程中，如果對工藝過程和工藝條件、介質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì)掌握的透徹，所選擇的閥門結(jié)構(gòu)和材料也就越科學(xué)。

　　優(yōu) 秀的選型人員所選的閥門結(jié)構(gòu)和材料應(yīng)該實在滿足使用功能的前提下，選擇結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉（相對而言），相反，有可能花了很多錢，閥門依然沒有能選擇 好，這種費用可差 20-30 倍。對于生產(chǎn)來說，用不好的影響則更大，開開停停、造成經(jīng)濟損失和產(chǎn)品產(chǎn)量質(zhì)量下降，甚至生產(chǎn)不能正常運行。

　　閥體耐壓等級、使用溫度和耐腐蝕性能等方面應(yīng)不低于工藝連接管道的要求，并應(yīng)優(yōu)先選用制造廠定型產(chǎn)品。

　　水蒸汽或含水較多的濕氣體和易燃易爆介質(zhì)，不宜選用鑄鐵閥。

　　我公司地處北方，因此戶外和環(huán)境溫度低于－20℃的場合，不宜選用

　　鑄鐵閥

　　對汽蝕、沖蝕較為嚴(yán)重的場合或者礦漿介質(zhì)，對節(jié)流密封面應(yīng)選用耐磨材料，如鈷基合金或表面堆焊司特萊合金等

　　對強腐蝕性介質(zhì)，選用耐蝕合金必須根據(jù)介質(zhì)的種類、濃度、溫度、壓力的不同，選擇合適的耐腐蝕材料。

　　閥體與節(jié)流件材料要分別對待，一般來講閥體的腐蝕率與閥內(nèi)件的腐蝕率之比應(yīng)該優(yōu)于 1：8

　　對襯里材料的選擇時該工作介質(zhì)的溫度、壓力、濃度都必須滿足該材料的使用范圍，并考慮流體對襯里的磨損真空閥不宜選用閥體內(nèi)襯橡膠、塑料結(jié)構(gòu)。

　　生活污水水處理系統(tǒng)尤其是工業(yè)污水處理系統(tǒng)以及含油的介質(zhì)中的閥不推薦選用襯橡膠材料。

　　閥內(nèi)件材質(zhì)選擇

　　高低溫材料選擇

　　典型介質(zhì)的典型耐蝕合金材料選擇

　　硫酸：316L，哈氏合金，20 號合金。鹽酸：哈氏 B。醋酸、甲酸：316L、哈氏合金。

　　磷酸：因可鎳爾、哈氏合金。 硝酸：鋁，C4 鋼，C6 鋼。

　　氫氟酸：蒙乃爾。 燒堿：蒙乃爾。 氯氣（含水大于 1%）：哈氏 C。

　　鹽水：鈦、316L。 硫酸鎳：鈦

　　非金屬耐腐蝕材料

　　到目前為止，萬能的耐腐蝕材料是四氟乙烯，稱為耐蝕王。因此，應(yīng)首先選用全四氟耐腐蝕閥。但是以下情況不推薦選擇：溫度>160℃PN＞1．6 磨損嚴(yán)重的場合。

　　好的選型設(shè)計人員就知道現(xiàn)場的重要性，在設(shè)計結(jié)合階段就會與工藝人員緊密結(jié)合，重視閥門材料的正確選型。

　　第九步 填料及閥蓋型式選擇

　　（1）通常情況下，介質(zhì)溫度<200℃時，選用“V"形四氟填料，普通型上閥蓋；介質(zhì)溫度<450℃時，選用“V"型四氟填料，但必須是散熱閥蓋。

　?。?）對直行程類閥，若帶有定位器附件時，對介質(zhì)溫度≤450℃高溫閥，仍可選用普通型閥蓋，但必須選用石墨填料。

　　（3）介質(zhì)溫度>400℃時，需選用散熱型閥蓋和石墨填料。

　?。?）為增加閥桿密封的可靠性，可選用雙層填料結(jié)構(gòu)。如果介質(zhì)為劇毒或者易燃易爆、介質(zhì)有可能與空氣發(fā)生水解反應(yīng)或者工藝要求外泄露率很低，建議選用波紋管密封方式。

　　第十步 作用方式的選擇

　　在生產(chǎn)過程中，調(diào)節(jié)閥氣開、氣關(guān)形式的選擇，主要是從工藝生產(chǎn)的安全來考慮。例：蒸氣加熱器、氯氣浸出工藝氯氣調(diào)節(jié)閥選用氣開閥；鍋爐進水的調(diào)節(jié)閥則選用氣關(guān)式。

　　氣動調(diào)節(jié)閥的氣開、氣關(guān)的選擇不是一個單純的自控專業(yè)的設(shè)計選型問題，這是個涉及到兩個專業(yè)，即工藝、自控兩個專業(yè)之間協(xié)調(diào)的問題，作用方式是由工藝人員提供。

　　對于一些特殊情況也可以考慮在氣源中斷時使調(diào)節(jié)閥保持原位。例如在加壓釜內(nèi)放料作業(yè)中，不希望使高壓介質(zhì)突然的切斷或全部放空，在這種情況下調(diào)節(jié)閥應(yīng)保持原位

　　第十一步 閥門附件的選擇

　　這是相對于主題－－閥門而言，是為了保證閥門的正常運行閥 門附件：1）閥門定位器——用于改善調(diào)節(jié)閥的工作特性，實現(xiàn)正確定位； 行程開關(guān)——顯示調(diào)節(jié)閥上、下限的行程工作位置； 氣動保位閥——氣源故障時保持閥門當(dāng)時位置； 電磁閥——實現(xiàn)氣路的自動切換。單氣控用二位三，；雙氣控用二位五通； 手動機構(gòu)——系統(tǒng)故障時可切換手動操作； 氣動繼動器——使氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)動作加快?？諝膺^濾減壓器——氣源凈化、調(diào)壓用。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。閥門附件的選擇要實用，沒有必要的就盡量不選用，但是關(guān)鍵的附件，還是要選用可靠的。

　　第十二步 閥門結(jié)構(gòu)形式的選擇

　　閥門的分類

　　按用途和作用分類

　　兩位閥：主要用于關(guān)閉或接通介質(zhì)；

　　調(diào)節(jié)閥：主要用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)。選閥時，需要確定調(diào)節(jié)閥的流量特性；

　　分流閥：用于分配或混合介質(zhì)；

　　切斷閥：通常指泄漏率小于十萬分之一的閥。

　　按主要參數(shù)分類

　　1 按壓力分類

　　真空閥：工作壓力低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；

　　低壓閥：公稱壓力 PN≤1.6MPa；

　　中壓閥：PN2.5～6.4MPa；

　　高壓閥：PNl0.0～80.OMPa，通常為 PN22、PN32；

　　超高壓閥：PN≥IOOMPa。

　　2 按介質(zhì)工作溫度分類

　　高溫閥：t＞450℃；

　　中溫閥：220℃≤t≤450℃；

　　常溫閥：－40℃≤t≤220℃；

　　低溫閥：－200℃≤t≤－40℃。

　　按主要特殊用途來分（即特殊、專用閥）

　　軟 密封切斷閥；硬密封切斷閥；耐磨調(diào)節(jié)閥 耐腐蝕調(diào)節(jié)閥；全四氟耐蝕調(diào)節(jié)閥 全耐蝕合金調(diào)節(jié)閥；緊急動作切斷或放空閥； 防堵調(diào)節(jié)閥；耐蝕防堵切斷閥 保溫夾套閥；小流量調(diào)節(jié)閥；大可調(diào)比調(diào)節(jié)閥；精小型調(diào)節(jié)閥； 波紋管密封閥 以及各類專用閥（如氯氣專用、堿液專用）等

　　按驅(qū)動能源分類

　　電動 氣動 液動

　　常用分類法

　　這種分類方法既按原理、作用又按結(jié)構(gòu)劃分，是目前國內(nèi)、國際常用的分類方法。一般分為九個大類：

　　直通單座調(diào)節(jié)閥

　　單座調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)形式

　　直通雙座調(diào)節(jié)閥 套筒閥 角型閥 三通閥 隔膜閥 蝶閥 球閥 選型提示在滿足過程控制要求的前提下，所選的閥應(yīng)盡量簡單、可靠、價廉、壽命長、維修方便和備件來源及時可靠。要盡力避免單純追求好的結(jié)構(gòu)、好的材質(zhì)、多帶附件，而忽略了對可靠性、經(jīng)濟性的考慮。

　　調(diào)節(jié)閥門優(yōu)選次序

　?、偃δ艹p型調(diào)節(jié)閥→②蝶閥→③套筒閥→④單座閥→⑤雙座閥→⑥偏心旋轉(zhuǎn)閥→⑦球閥→⑧角形閥→⑨三通閥→⑩隔膜閥。

　　設(shè)備選擇階段（招標(biāo)階段）

　　制定詳細的設(shè)備計劃

　　如果是成熟的工藝，或者有應(yīng)用經(jīng)驗的控制閥門，應(yīng)該根據(jù)原閥門運行情況、優(yōu)點缺點，應(yīng)用效果選擇。

　　工程項目中要認(rèn)真核對提供詳細的過程參數(shù)。如果有疑問，必須結(jié)合其他專業(yè)對參數(shù)進行核對。

　　提交設(shè)備計劃或者招標(biāo)計劃前，應(yīng)該組織相關(guān)的技術(shù)人員對計劃進行審核。

　　如果對閥門的材料、結(jié)構(gòu)形式?jīng)]有十足的把握，建議與設(shè)備廠家進行技術(shù)交流和設(shè)備考察。

　　預(yù)選廠家要選擇服務(wù)質(zhì)量好，產(chǎn)品質(zhì)量過關(guān)的廠家。

　　切記：閥門的選擇是一個復(fù)雜的過程，你所提供的技術(shù)參數(shù)直接會導(dǎo)致應(yīng)用效果和控制品質(zhì)。設(shè)備計劃中所提出的參數(shù)一定要經(jīng)過工藝技術(shù)人員的確認(rèn)方可上報。

　　不要過分相信設(shè)計院，如果對設(shè)計院提供的參數(shù)有疑問，要通過正當(dāng)?shù)那肋M行參數(shù)確認(rèn)。

　　招標(biāo)過程中注意的問題

　　招標(biāo)過程中，要認(rèn)真核對設(shè)備廠商的投標(biāo)書中提供的產(chǎn)品規(guī)格、參數(shù)、材料、配件是否能和招標(biāo)書相應(yīng)或者優(yōu)于，如果有疑問必須澄清。

　　要將關(guān)鍵的參數(shù)和材料放在一起比對。真正做到貨比三家。

　　不滿足要求或者關(guān)鍵參數(shù)偏離招標(biāo)書時，要堅持原則，不能用就是不能用，千萬別強求。

　　其它需要考慮的問題

　　該選國內(nèi)的還是國外的從應(yīng)用質(zhì)量上說，國內(nèi)調(diào)節(jié)閥的設(shè)計水平、生產(chǎn)水平與國外發(fā)達國家相比有一定的差距，這是實際的。如果說有十分大的差距，就不一定符合實際了（個人認(rèn)為），哪么為什么國內(nèi)的調(diào)節(jié)閥門的應(yīng)用效果和使用壽命就遠遠不如國外的產(chǎn)品呢？

　　國內(nèi)調(diào)節(jié)閥“先天不足”

　　比較一下國內(nèi)和國外的閥門計算選型表

　　國內(nèi) VS FISHER

　　國 內(nèi)的調(diào)節(jié)閥選型內(nèi)容太簡單，設(shè)計院的計算書也很簡單，國內(nèi)的也就 20 個序號，而國外的呢？有 40-50 個，我們都說美國的閥門好，美國儀表學(xué)會對閥門選型 的標(biāo)準(zhǔn)格式有 49 個序號，受到這個影響，國內(nèi)調(diào)節(jié)閥選型過程中很多內(nèi)容都沒有被納入，過程參數(shù)不全面，造成了國內(nèi)閥門“先天不足”國內(nèi)閥門過于標(biāo)準(zhǔn)化

　　國內(nèi)的調(diào)節(jié)閥如川儀、西儀、南京自控、吳忠閥門，一直沿用國家聯(lián)合設(shè)計圖紙，過于標(biāo)準(zhǔn) ，而不像國外“對癥下藥”，予以區(qū)別對待。

　　國內(nèi)閥門泄露大

　　這 個問題是自動控制中比較突出的問題，泄露量不僅設(shè)計閥門結(jié)構(gòu)的選定，還設(shè)計到不平衡力的計算，哪么你選擇閥門時候是不是有這樣的感受，用戶想用什么結(jié)構(gòu)就 用什么結(jié)構(gòu)，想用什么材料就用什么材料，生產(chǎn)廠家只需對這標(biāo)準(zhǔn)一查，給個標(biāo)準(zhǔn)型號就搞定了，哪么誰來做細致的計算和考慮呢？沒有。

　　既然沒有細節(jié)就考慮不周到，就沒有科學(xué)地選擇，就會造成關(guān)不死、打不開、泄露大、密封性差、壽命短等問題。

　　粗糙的選型必然造成粗糙的使用效果，國內(nèi)調(diào)節(jié)閥一般使用場合是可以的，對于特殊場合和復(fù)雜介質(zhì)，稍有疏忽和欠考慮，閥門肯定不好用。

　　選型建議

　　對于復(fù)雜介質(zhì)，易燃易爆介質(zhì)、劇毒介質(zhì)、高壓介質(zhì)選用國產(chǎn)閥門沒有把握時，該選國外還是要選國外的。

　　對于普通介質(zhì)，為了節(jié)約投資，還是推薦使用國內(nèi)的閥門。

　　但是無論選國內(nèi)還是國外，依然要提供準(zhǔn)確的過程參數(shù)、仔細計算，

　　準(zhǔn)確選型。

　　調(diào)節(jié)閥的性能指標(biāo)

　　（1） 基本誤差：將 20~100kPa 信號平穩(wěn)地增大或減小輸入氣室（或定位器）內(nèi)，測量各點所對應(yīng)的行程值，計算出“信號―行程"關(guān)系與理論值之間的各點誤差，其大值即 為基本誤差。試驗點應(yīng)按信號范圍的 0%、25%、50%、75%、100% 5 個點進行，測量儀表基本誤差應(yīng)限于被測試閥門基本誤差限的 25%（2）回差：實驗方法同上。在同一輸入信號上測得的正反行程的大差值即回差。

　　選型的一般原則

　　安裝的一般性要求

　?。?）調(diào)節(jié)閥應(yīng)垂直、正立安裝在水平管道上，公稱通經(jīng) Dg≥50 的調(diào)節(jié)閥，其閥前后管道上好有永久性支架。

　?。?）調(diào)節(jié)閥安裝位置應(yīng)方便操作維修，以便人員能進行維修和操作，必要時應(yīng)設(shè)置平臺。

　?。?）調(diào)節(jié)閥上、下部分應(yīng)留有足夠空間，以便維修時取下執(zhí)行機構(gòu)和閥內(nèi)件及閥的下法蘭和堵頭。

　　（4）當(dāng)調(diào)節(jié)閥安裝在有振動場合時，應(yīng)考慮防振措施。

　?。?）未安裝閥門定位器的調(diào)節(jié)閥，膜頭上好安裝指示控制信號的小型壓力表。

　?。?）調(diào)節(jié)閥應(yīng)先檢查校驗，并在管道吹掃后安裝。