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氣動單座調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)和原理

來源:川熙流體設(shè)備(上海)有限公司   2020年12月07日 10:33  
  氣動單座調(diào)節(jié)閥是氣動調(diào)節(jié)閥常用的一種。它以壓縮空氣作為動力,接受控制系統(tǒng)的壓力信號,按照信號變化比例調(diào)節(jié)管道內(nèi)介質(zhì)的流量,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)控制的自動化過程。由氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)和單座調(diào)節(jié)閥兩部分組成。
 
  作用方式種類:分為氣開式和氣關(guān)式
 
  氣開式(FC):氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)不通氣時調(diào)節(jié)閥保持常閉,隨著控制信號的增加逐漸打開,一般用K表示氣開式。
 
  氣關(guān)式(FO):氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)不通氣時調(diào)節(jié)閥保持常開,隨著控制信號的增加逐漸關(guān)閉,一般用B表示氣關(guān)式。
 
  工作原理:控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號4-20mA。經(jīng)過閥門定位器轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈮盒盘?0-100KPa,或40-200KPa,80-240KPa后,進(jìn)入氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu),推動推桿動作,因?yàn)橥茥U和調(diào)節(jié)閥閥桿連接為一體,進(jìn)而帶動調(diào)節(jié)閥閥桿,閥芯動作,完成對管道內(nèi)介質(zhì)的調(diào)節(jié)過程。定位器的反饋桿裝在調(diào)節(jié)閥的閥桿上,隨著調(diào)節(jié)閥開度動作,反饋桿轉(zhuǎn)動時給定位器一個反饋信號,當(dāng)和輸入信號平衡式,閥門停止動作,對閥門起到定位作用。控制信號4mA時,閥門位置為零點(diǎn)。12mA時,閥門行程為50%。20mA時,行程為100%。控制行程與控制信號一一對應(yīng),進(jìn)行比例調(diào)節(jié)。
 
  調(diào)節(jié)方式分類:分為調(diào)節(jié)型,調(diào)節(jié)切斷型。調(diào)節(jié)型注重調(diào)節(jié)過程,不要求嚴(yán)格關(guān)閉。調(diào)節(jié)切斷型不光要調(diào)節(jié)過程,還要在關(guān)閉時保持密封性良好,盡可能減少泄漏量。
 
  氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)種類:分為氣動薄膜式和氣動活塞式。
 
  氣動薄膜式又分為氣動薄膜精小型多彈簧結(jié)構(gòu),和氣動薄膜單彈簧結(jié)構(gòu)。精小型多彈簧結(jié)構(gòu)氣動執(zhí)行器外形高度比單彈簧結(jié)構(gòu)高度尺寸降低一半左右,重量也減輕很多。是現(xiàn)在氣動薄膜調(diào)節(jié)閥主要使用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。單彈簧機(jī)構(gòu)基本淘汰了。
 
  氣動活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)特點(diǎn)是輸出力大,因?yàn)榛钊浇Y(jié)構(gòu)可以使用氣源壓力達(dá)0.5MPa左右。而薄膜式機(jī)構(gòu)由于橡膠膜片耐壓較低,一般0.25MPa左右。所以同尺寸執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以輸出更大的力,更適用于高壓調(diào)節(jié)閥。采用雙作用式活塞執(zhí)行器比單作用活塞式執(zhí)行器輸出力更大,是因?yàn)閮?nèi)部沒有彈簧,降低了阻力。
 
  氣動薄型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的手輪機(jī)構(gòu):一般分為側(cè)裝手輪和頂裝手輪兩種。當(dāng)氣動執(zhí)行器停氣或信號故障時,膜片破損時??梢酝ㄟ^手輪機(jī)構(gòu)來完成調(diào)節(jié)閥的開關(guān)。同時還可以限制調(diào)節(jié)閥的開度,使其保持在一定范圍內(nèi)。
 
  側(cè)裝手輪是安裝在氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的側(cè)面,操作時比較方便,安裝維護(hù)也比較方便。頂裝手輪在氣動執(zhí)行器頂端,操作時比較費(fèi)力,會有夠不到的情況,占用調(diào)節(jié)閥的高度空間。
 
  單座調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu):主要由閥體,閥蓋。閥座,閥芯,閥桿,導(dǎo)向座,填料,壓蓋等零件組成。
 
  單座調(diào)節(jié)閥大優(yōu)點(diǎn)是泄露量小,因?yàn)槠渲挥幸坏烂芊饩€,比起雙座調(diào)節(jié)閥和套筒調(diào)節(jié)閥,后者都是二道密封線,考慮到加工誤差和變形等原因,泄漏量都比單座調(diào)節(jié)閥大。由于其只有一個閥芯,介質(zhì)推力都作用在上面,所以閥芯不平衡力較大,尤其高壓,大口徑時更加明顯。需要配活塞式氣動機(jī)構(gòu)和閥門定位器來控制。這時可以選用雙座調(diào)節(jié)閥和套筒調(diào)節(jié)閥效果會更好。
 
  上閥蓋形式:主要分為常溫型,介質(zhì)溫度范圍-20~200℃,應(yīng)用廣泛。高溫型-60~450℃,閥蓋上有多層散熱片。使閥門的高溫散掉,避免填料高溫失效,保持氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)在允許溫度內(nèi)工作,防止橡膠膜片和O型圈高溫失效。低溫型-60~-250℃,上閥蓋為長頸型,可以避免低溫時填料密封失效。溫度越低,長頸越長。波紋管密封型,對于有毒,易揮發(fā),易滲透,貴重工藝介質(zhì),閥桿采用波紋管密封,同時還有填料密封作為保障,防止波紋管破損時介質(zhì)外漏。要根據(jù)介質(zhì)和溫度來綜合選用上閥蓋形式。
 
  流量特性:常用的有直線和等百分比兩種,調(diào)節(jié)閥的流量特性指流過閥門的相對流量和相對行程的關(guān)系。
 
  附件選用:閥門定位器,過濾減壓閥,手輪機(jī)構(gòu),保位閥,快速排氣閥,電磁閥等。
 
  氣動單座調(diào)節(jié)閥選用時要提供:產(chǎn)品型號。公稱通徑。閥座直徑。信號壓力。彈簧范圍。流量特性。閥前后壓力。介質(zhì)種類。溫度范圍。閥體,閥芯,閥座材質(zhì)。是否帶手輪機(jī)構(gòu),定位器,過濾減壓閥等附件。是否有防爆,禁油,禁銅要求等。
 

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