閥類安作用和用途可分為以下幾種

 

　　1、排氣閥：排除管道中多余的氣體,提高管道使用效率及降低能耗。
 

　　2、分流閥：分配、分離或混合管道中的介質(zhì)。
 

　　3、安全閥：防止管道或裝置中的介質(zhì)壓力超過規(guī)定數(shù)值，從而達到安全保護的目的。
 

　　4、止回閥：防止管道中介質(zhì)倒流。
 

　　5、截斷閥：接通或截斷管道中的介質(zhì)流通。
 

　　6、調(diào)節(jié)閥：調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力、流量等參數(shù)。
 

　　現(xiàn)在主要介紹一下自立式調(diào)節(jié)閥和氣動調(diào)節(jié)閥。
 

　　(一)自力式壓力調(diào)節(jié)閥
 

　　1、自力式壓力調(diào)節(jié)閥工作原理（閥后壓力控制）
 

　　工作介質(zhì)的閥前壓力P1經(jīng)過閥芯、閥座后的節(jié)流后，變?yōu)殚y后壓力P2。P2經(jīng)過控制管線輸入到執(zhí)行器的下膜室內(nèi)作用在頂盤上，產(chǎn)生的作用力與彈簧的反作用力相平衡，決定了閥芯、閥座的相對位置，控制閥后壓力。當閥后壓力P2增加時，P2作用在頂盤上的作用力也隨之增加。此時，頂盤的作用力大于彈簧的反作用力，使閥芯關(guān)向閥座的位置，直到頂盤的作用力與彈簧的反作用力相平衡為止。這時，閥芯與閥座的流通面積減少，流阻變大，從而使P2降為設(shè)定值。同理，當閥后壓力P2降低時，作用方向與上述相反，這就是自力式(閥后)壓力調(diào)節(jié)閥的工作原理。
 

　　2、自力式壓力調(diào)節(jié)閥工作原理（閥前壓力控制）
 

　　工作介質(zhì)的閥前壓力P1經(jīng)過閥芯、閥座后的節(jié)流后，變?yōu)殚y后壓力P2。同時P1經(jīng)過控制管線輸入到執(zhí)行器的上膜室內(nèi)作用在頂盤上，產(chǎn)生的作用力與彈簧的反作用力相平衡，決定了閥芯、閥座的相對位置，控制閥前壓力。當閥前壓力P1增加時，P1作用在頂盤上的作用力也隨之增加。此時，頂盤的作用力大于彈簧的反作用力，使閥芯向離開閥座的方向移動，直到頂盤的作用力與彈簧的反作用力相平衡為止。這時，閥芯與閥座的流通面積減大，流阻變小，從而使P1降為設(shè)定值。同理，當閥前壓力P1降低時，作用方向與上述相反，這就是自力式(閥前)壓力調(diào)節(jié)閥的工作原理。
 

　　3、自力式流量調(diào)節(jié)閥工作原理
 

　　被控介質(zhì)輸入閥后，閥前壓力P1通過控制管線輸入下膜室，經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流后的壓力Ps輸入上膜室，P1與Ps的差即△Ps=P1-Ps 稱為有效壓力。P1作用在膜片上產(chǎn)生的推力與Ps作用在膜片上產(chǎn)生的推力差與彈簧反力相平衡確定了閥芯與閥座的相對位置，從而確定了流經(jīng)閥的流量。當流經(jīng)閥的流量增加時，即△Ps增加，結(jié)果P1、Ps分別作用在下、上膜室，使閥芯向閥座方向移動，從而改變了閥芯與閥座之間的流通面積，使Ps增加，增加后的Ps作用在膜片上的推力加上彈簧反力與P1作用在膜片上的推力在新的位置產(chǎn)生平衡達到控制流量的目的。反之，同理。
 

　　(二)氣動調(diào)節(jié)閥
 

　　氣動調(diào)節(jié)閥就是以壓縮空氣為動力源，以氣缸為執(zhí)行器，并借助于電氣閥門定位器、轉(zhuǎn)換器、電磁閥、限位閥等附件去驅(qū)動閥門，實現(xiàn)開關(guān)量或比例式調(diào)節(jié)，接收工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的控制信號來完成調(diào)節(jié)管道介質(zhì)的：流量、壓力、溫度及液位等各種工藝參數(shù)。
 

　　1、氣動調(diào)節(jié)閥的分類
 

　　氣動調(diào)節(jié)閥動作分氣開型和氣關(guān)型兩種。氣開型(Air to Open) 是當膜頭上空氣壓力增加時，閥門向增加開度方向動作，當達到輸入氣壓上限時，閥門處于全開狀態(tài)。反過來，當空氣壓力減小時，閥門向關(guān)閉方向動作，在沒有輸入空氣時，閥門全閉。故有時氣開型閥門又稱故障關(guān)閉型(Fail to Close FC)。氣關(guān)型(Air to Close)動作方向正好與氣開型相反。當空氣壓力增加時，閥門向關(guān)閉方向動作；空氣壓力減小或沒有時，閥門向開啟方向或全開為止。故有時又稱為故障開啟型(Fail to Open FO)。氣動調(diào)節(jié)閥的氣開或氣關(guān)，通常是通過執(zhí)行機構(gòu)的正反作用和閥態(tài)結(jié)構(gòu)的不同組裝方式實現(xiàn)。
 

　　2、常見的幾個專業(yè)術(shù)語
 

　　調(diào)節(jié)閥有執(zhí)行機構(gòu)和閥體部件兩部分組成。調(diào)節(jié)閥一般采用氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)，其作用方式有正，反兩種。信號壓力增大時，推干下移的為正作用執(zhí)行機構(gòu)，信號壓力增大時，推干上移的為反作用執(zhí)行機構(gòu)。閥體部件分為正，反裝兩種。閥桿下移時，閥芯與閥座流通面積減少的為正裝式，反之為反裝式。調(diào)節(jié)閥的作用方式分為氣開和氣關(guān)兩種，氣開、氣關(guān)是由執(zhí)行機構(gòu)的正、反作用和閥體部件的正反裝組合而成。
 

　　而調(diào)節(jié)閥的氣開還是氣關(guān)是多方面綜合考慮的首先是以工藝安全為主考慮，在確定了氣關(guān)還是氣開后，再確定執(zhí)行機構(gòu)的作用，最后再確定閥體的正反裝組合方式正如上所述。
 

　　正作用執(zhí)行機構(gòu)是指當膜片上氣體壓力的增加時,執(zhí)行機構(gòu)推桿朝向閥體運動；反作用執(zhí)行機構(gòu)是指當膜片上氣體壓力增加時,執(zhí)行機構(gòu)推桿遠離閥體運動；和氣開(air to open),氣閉(air to close)型閥門是不同的兩個概念。正作用執(zhí)行機構(gòu)和正裝(反裝)的閥門得到氣關(guān)(氣開)；反之，反作用執(zhí)行機構(gòu)和反裝(正裝)的閥門可以得到氣關(guān)(氣開)。
 

　　定位器的正反作用與你所選購的調(diào)節(jié)閥的氣開和氣關(guān)是對應(yīng)的。也就是說為了實現(xiàn)整個閥自身的負反饋而設(shè)置的。調(diào)節(jié)器的正反作用是用來對整個控制回路的負反饋而設(shè)置的，當調(diào)節(jié)器投自動的時候，才能具體體現(xiàn)出調(diào)節(jié)器正反作用的作用。
 

　　閥門定位器的正反作用是根據(jù)調(diào)節(jié)閥的氣開氣關(guān)確定的，調(diào)節(jié)器的正反作用是根據(jù)控制回路各環(huán)節(jié)的特性確定的，要保證控制回路滿足控制要求。例如實現(xiàn)負反饋控制，在自動控制系統(tǒng)中，被調(diào)參數(shù)由于受到干擾的影響，常常偏離設(shè)定值，即被調(diào)參數(shù)產(chǎn)生了偏差：
 

　　對于調(diào)節(jié)器來說，按照統(tǒng)一的規(guī)定，如果測量值增加，調(diào)節(jié)器輸出增加，調(diào)節(jié)器放大系數(shù)Kc為負，則該調(diào)節(jié)器稱為正作用調(diào)節(jié)器；測量值增加，調(diào)節(jié)器輸出減小，Kc為正則該調(diào)節(jié)器稱為反作用調(diào)節(jié)器。
 

　　3、氣動調(diào)節(jié)閥的選擇
 

　　任何一個控制系統(tǒng)在投運前，必須正確選擇調(diào)節(jié)器的正反作用，使控制作用的方向正確，否則，在閉合回路中進行的不是負反饋而是正反饋，它將不斷增大偏差，最終必將把被控變量引導到最高或最低的極限值上。
 

　　在一個單回路控制系統(tǒng)中，只要調(diào)節(jié)器的放大系數(shù)Kc、調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)Kv、被控對象的放大系數(shù)Ko的乘積為正，就能實現(xiàn)負反饋控制。調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥和對象放大系數(shù)正負號規(guī)定如下：
 

　　(1) 調(diào)節(jié)器放大系數(shù)的正負號；對于調(diào)節(jié)器來說，按照統(tǒng)一的規(guī)定，測量值增加，輸出增加，調(diào)節(jié)器放大系數(shù)Kc為負，稱之為正作用。測量值增加，輸出減小，Kc為正，稱之為反作用。
 

　　(2)調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)的正負號；調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)Kv定義為氣開閥Kv為正，氣關(guān)閥Kv為負。
 

　　(3) 對象放大系數(shù)的正負號；對象的放大系數(shù)Ko定義為：如操縱變量增加，被控變量也增加，Ko為正；操縱變量增加，被控變量減少，Ko為負。由此可知，單回路控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器正反作用的確定方法如下：首先確定對象放大系數(shù)Ko的正負號，然后根據(jù)調(diào)節(jié)閥選型為氣開或氣關(guān)確定調(diào)節(jié)閥放大系數(shù)Kv的正負號，最終由Kc、Kv、Ko乘積應(yīng)為正，即可確定調(diào)節(jié)器的作用方式。
 

　　總之，氣開氣關(guān)的選擇是根據(jù)工藝生產(chǎn)的安全角度出發(fā)來考慮。當氣源切斷時，調(diào)節(jié)閥是處于關(guān)閉位置安全還是開啟位置安全？舉例來說，一個加熱爐的燃燒控制，調(diào)節(jié)閥安裝在燃料氣管道上，根據(jù)爐膛的溫度或被加熱物料在加熱爐出口的溫度來控制燃料的供應(yīng)。這時，宜選用氣開閥更安全些，因為一旦氣源停止供給，閥門處于關(guān)閉比閥門處于全開更合適。如果氣源中斷，燃料閥全開，會使加熱過量發(fā)生危險。又如一個用冷卻水冷卻的的換熱設(shè)備，熱物料在換熱器內(nèi)與冷卻水進行熱交換被冷卻，調(diào)節(jié)閥安裝在冷卻水管上，用換熱后的物料溫度來控制冷卻水量，在氣源中斷時，調(diào)節(jié)閥應(yīng)處于開啟位置更安全些，宜選用氣關(guān)式(即FO)調(diào)節(jié)閥。
 

　　4、氣動調(diào)節(jié)閥的維修
 

　　氣動調(diào)節(jié)閥對保證工藝裝置的正常運行和安全生產(chǎn)有著十分重要的意義。因此加強氣動調(diào)節(jié)閥的維修是必要的。
 

　　A、檢修時的重點檢查部位
 

　　a.檢查閥體內(nèi)壁：在高壓差和有腐蝕性介質(zhì)的場合，閥體內(nèi)壁、隔膜閥的隔膜經(jīng)常受到介質(zhì)的沖擊和腐蝕，必須重點檢查耐壓耐腐情況；
 

　　b.檢查閥座：因工作時介質(zhì)滲入，固定閥座用的螺紋內(nèi)表面易受腐蝕而使閥座松弛；
 

　　c.檢查閥芯：閥芯是調(diào)節(jié)閥的可動部件之一，受介質(zhì)的沖蝕較為嚴重，檢修時要認真檢查閥芯各部是否被腐蝕、磨損，特別是在高壓差的情況下，閥芯的磨損因空化引起的汽蝕現(xiàn)象更為嚴重。損壞嚴重的閥芯應(yīng)予更換；檢查密封填料。
 

　　B、氣動調(diào)節(jié)閥的日常維護
 

　　當調(diào)節(jié)閥采用石墨一石棉為填料時，大約三個月應(yīng)在填料上添加一次潤滑油，以保證調(diào)節(jié)閥靈活好用。如發(fā)現(xiàn)填料壓帽壓得很低，則應(yīng)補充填料，如發(fā)現(xiàn)聚四氟乙燥填料硬化，則應(yīng)及時更換；應(yīng)在巡回檢查中注意調(diào)節(jié)閥的運行情況，檢查閥位指示器和調(diào)節(jié)器輸出是否吻合；對有定位器的調(diào)節(jié)閥要經(jīng)常檢查氣源，發(fā)現(xiàn)問題及時處理；應(yīng)經(jīng)常保持調(diào)節(jié)閥的衛(wèi)生以及各部件完整好用。
 

　　(三)常見故障及產(chǎn)生的原因
 

　　調(diào)節(jié)閥不動作的故障及原因
 

　　1.無信號、無氣源。
 

　　原 因：①氣源未開；②氣源臟，導致氣源管堵塞或過濾器、減壓閥堵塞(特別注意冬天氣源帶水結(jié)冰)；③壓縮機故障使氣源壓力低；④氣源總管泄漏。
 

　　2.有氣源，無信號。
 

　　原 因：①調(diào)節(jié)器故障，②氣源管泄漏；③閥門定位器漏氣；④調(diào)節(jié)閥膜片損壞。
 

　　3.定位器無氣源。
 

　　原 因：①過濾器堵塞；②減壓閥故障；③管道泄漏或堵塞。
 

　　4.定位器有氣源無輸出。
 

　　原 因：①定位器的節(jié)流孔堵塞；②放大器失靈；③噴嘴堵。
 

　　5.有信號、無動作。
 

　　原 因：①閥芯脫落，②閥芯卡死；③閥桿彎曲；④執(zhí)行機構(gòu)彈簧斷。
 

　　調(diào)節(jié)閥的動作不穩(wěn)定的故障及原因
 

　　1.氣源壓力不穩(wěn)定。
 

　　原 因:①氣源總管泄漏；②減壓閥故障。
 

　　2.信號壓力不穩(wěn)定。
 

　　原 因:①控制系統(tǒng)的時間常數(shù)(T=RC)不適當；②調(diào)節(jié)器輸出不穩(wěn)定。
 

　　3.氣源壓力穩(wěn)定，信號壓力也穩(wěn)定，但調(diào)節(jié)閥的動作仍不穩(wěn)定。
 

　　原 因:①定位器中放大器的球閥受臟物磨損關(guān)不嚴，耗氣量特別增大時會產(chǎn)生輸出震蕩；②定位器中放大器的噴咀擋板不平行，擋板蓋不住噴咀；③輸出管、線漏氣；④執(zhí)行機構(gòu)剛性太小。
 

　　調(diào)節(jié)閥振動的故障及原因
 

　　1.調(diào)節(jié)閥在任何開度下都振動。
 

　　原 因:①支撐不穩(wěn)；②附近有振動源；③閥芯與襯套磨損嚴重。
 

　　2.調(diào)節(jié)閥在接近全閉位置時振動。
 

　　原 因：①調(diào)節(jié)閥選大了，常在小開度下使用；②單座閥介質(zhì)流向與關(guān)閉方向相反。
 

　　調(diào)節(jié)閥的動作遲鈍的故障及原因
 

　　1.閥桿僅在單方向動作時遲鈍。
 

　　原 因：①氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)中膜片泄漏；②執(zhí)行機構(gòu)中“O”型密封泄漏。
 

　　2.閥桿在往復動作時均有遲鈍現(xiàn)象。
 

　　原 因:①閥體內(nèi)有粘物堵塞；②填料有問題，壓得太緊或需要更換。
 

　　調(diào)節(jié)閥已關(guān)到位但泄漏量大的故障及原因
 

　　1.閥全關(guān)時泄漏量大。
 

　　原 因:①閥芯被磨損，內(nèi)漏嚴重，②閥未調(diào)好關(guān)不嚴。
 

　　2.閥達不到全閉位置。
 

　　原 因:①介質(zhì)壓差太大，執(zhí)行機構(gòu)剛性小，閥關(guān)不嚴；②閥內(nèi)有異物；③襯套燒結(jié)。
 

　　量可調(diào)范圍變小：主要原因是閥芯被腐蝕變小，從而使可調(diào)的最小流量變大。