氣動調(diào)節(jié)閥在化工生產(chǎn)中是很重要的，它是組成工業(yè)自動化系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，它就像是生產(chǎn)過程自動化的手和腳一樣必須。氣動調(diào)節(jié)閥在石油、化工、電力、冶金等工業(yè)企業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，接下來就帶大家來了解氣動調(diào)節(jié)閥的相關(guān)知識。

　　氣動調(diào)節(jié)閥工作原理圖解

　　氣動調(diào)節(jié)閥通常由氣動執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)閥連接安裝調(diào)試組成，氣動執(zhí)行機構(gòu)可分為單作用式和雙作用式兩種，單作用執(zhí)行器內(nèi)有復(fù)位彈簧，而雙作用執(zhí)行器內(nèi)沒有復(fù)位彈簧。其中單作用執(zhí)行器，可在失去起源或突然故障時，自動歸位到閥門初始所設(shè)置的開啟或關(guān)閉狀態(tài)。

　　氣動調(diào)節(jié)閥根據(jù)動作形式分氣開型和氣關(guān)型兩種，即所謂的常開型和常閉型，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)。

　　氣動調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)

　　氣動調(diào)節(jié)閥主要由氣動執(zhí)行機構(gòu)、閥體和附件三部分組成。執(zhí)行機構(gòu)以潔凈壓縮空氣為動力，接收4~20毫安電信號或20~100KPa氣信號，驅(qū)動閥體運動，改變閥芯與閥座間的流通面積，從而達到調(diào)節(jié)流量的作用。為了改善閥門的線性度，克服閥桿的摩擦力和被調(diào)介質(zhì)工況（溫度、壓力）變化引起的影響，使用閥門定位器與調(diào)節(jié)閥配套，從而使閥門位置能按調(diào)節(jié)信號精準定位。

　　執(zhí)行機構(gòu)由隔膜/活塞、彈簧、手輪、氣動桿、連軸器等主要部件構(gòu)成；閥體的主要部件有閥籠、閥瓣、閥座、閥桿、閥籠壓環(huán)等；其他附件如電磁閥、減壓閥、過濾器、電流/氣壓轉(zhuǎn)換器、定位器、流量放大器等。

　　為了機組安全運行，一些重要的閥門設(shè)計有電磁閥、保位閥、快速泄壓閥等附件，使調(diào)節(jié)閥在失電、失信號或失氣情況下實現(xiàn)快開（關(guān)）或保衛(wèi)功能（三斷自鎖保護功能），滿足工藝系統(tǒng)安全運行要求。

　　控制閥的三斷保護：斷氣源保護、斷電源保護和斷信號源保護。

氣動調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)圖

　  氣動調(diào)節(jié)閥作用方式：

　　氣開型（常閉型）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。顧通常我們稱氣開型調(diào)節(jié)閥為故障關(guān)閉型閥門。

　　氣關(guān)型（常開型）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。顧通常我們稱氣關(guān)型調(diào)節(jié)閥為故障開啟型閥門。

　　氣動調(diào)節(jié)閥安裝原則：

　　(1)氣動調(diào)節(jié)閥安裝位置，距地面要求有一定的高度，閥的上下要留有一定空間，以便進行閥的拆裝和修理。對于裝有氣動閥門定位器和手輪的調(diào)節(jié)閥，必須保證操作、觀察和調(diào)整方便。

　　(2)調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在水平管道上，并上下與管道垂直，一般要在閥下加以支撐，保證穩(wěn)固可靠。對于特殊場合下，需要調(diào)節(jié)閥水平安裝在豎直的管道上時，也應(yīng)將調(diào)節(jié)閥進行支撐(小口徑調(diào)節(jié)閥除外)。安裝時，要避免給調(diào)節(jié)閥帶來附加應(yīng)力)。

　　(3)調(diào)節(jié)閥的工作環(huán)境溫度要在(－30～+60)相對濕度不大于95%95%，相對濕度不大于95%。(4)調(diào)節(jié)閥前后位置應(yīng)有直管段，長度不小于10倍的管道直徑(10D)，以避免閥的直管段太短而影響流量特性。

　　(5)調(diào)節(jié)閥的口徑與工藝管道不相同時，應(yīng)采用異徑管連接。在小口徑調(diào)節(jié)閥安裝時，可用螺紋連接。閥體上流體方向箭頭應(yīng)與流體方向一致。

　　(6)要設(shè)置旁通管道。目的是便于切換或手動操作，可在不停車情況下對調(diào)節(jié)閥進行檢修。

　　(7)調(diào)節(jié)閥在安裝前要徹底清除管道內(nèi)的異物，如污垢、焊渣等。

　氣動調(diào)節(jié)閥存放安裝使用注意事項

　　1、本閥應(yīng)存放在干燥的室內(nèi)，通路兩端必須堵塞。不準堆置存放

　　2、長期存放的調(diào)節(jié)閥應(yīng)定期檢查，清除污垢，在各運動部分及加工面上應(yīng)涂以防銹油，防止生銹。

　　3、本閥應(yīng)安裝在水平管道上，必修垂直安裝。閥桿向上。

　  4、必修按圖示箭頭所指示介質(zhì)流動方向進行安裝。

　　常見故障及處理

　　調(diào)節(jié)閥不動作

　　首先確認氣源壓力是否正常，查找氣源故障。如果氣源壓力正常，則判斷定位器或電/氣轉(zhuǎn)換器的放大器有無輸出;若無輸出，則放大器恒節(jié)流孔堵塞，或壓縮空氣中的水分聚積于放大器球閥處。用小細鋼絲疏通恒節(jié)流孔，清除污物或清潔氣源。

　　如果以上皆正常，有信號而無動作，則執(zhí)行機構(gòu)故障或閥桿彎曲，或閥芯卡死。遇此情況，必須卸開閥門進一步檢查。

　　調(diào)節(jié)閥卡堵

　　如果閥桿往復(fù)行程動作遲鈍，則閥體內(nèi)或有黏性大的物質(zhì)，結(jié)焦堵塞或填料壓得過緊，或聚四氟乙烯填料老化，閥桿彎曲劃傷等。調(diào)節(jié)閥卡堵故障大多出現(xiàn)在新投入運行的系統(tǒng)和大修投運初期，由于管道內(nèi)焊渣、鐵銹等在節(jié)流口和導(dǎo)向部位造成堵塞從而使介質(zhì)流通不暢，或調(diào)節(jié)閥檢修中填料過緊，造成摩擦力增大，導(dǎo)致小信號不動作、大信號動作過頭的現(xiàn)象。

　　遇到此類情況，可迅速開、關(guān)副線或調(diào)節(jié)閥，讓贓物從副線或調(diào)節(jié)閥處被介質(zhì)沖跑。另外還可以用管鉗夾緊閥桿，在外加信號壓力的情況下，正反用力旋動閥桿，讓閥芯閃過卡處。若不能解決問題，可增加氣源壓力、增加驅(qū)動功率反復(fù)上下移動幾次，即可解決問題。如果還是不能動作，則需要對控制閥做解體處理，當然，這一工作需要很強的專業(yè)技能，一定要在專業(yè)技術(shù)人員協(xié)助下完成，否則后果更為嚴重。

　　閥泄露

　　調(diào)節(jié)閥泄漏一般有調(diào)節(jié)閥內(nèi)漏、填料泄漏和閥芯、閥座變形引起的泄漏幾種情況，下面分別加以分析。

　　1、閥內(nèi)漏

　　閥桿長短不適，氣開閥閥桿太長，閥桿向上的(或向下)距離不夠，造成閥芯和閥座之間有空隙，不能充分接觸，導(dǎo)致不嚴而內(nèi)漏。同樣氣關(guān)閥閥桿太短，也可導(dǎo)致閥芯和閥座之間有空隙，不能充分接觸，導(dǎo)致關(guān)不嚴而內(nèi)漏。解決方法：應(yīng)縮短(或延長)調(diào)節(jié)閥閥桿使調(diào)節(jié)閥長度合適，使其不再內(nèi)漏。

　　2、填料泄漏

　　填料裝入填料函以后，經(jīng)壓蓋對其施加軸向壓力。由于填料的塑性變形，使其產(chǎn)生徑向力，并與閥桿緊密接觸，但這種接觸并非均勻，有些部位接觸的松，有些部位接觸的較緊，甚至有些部位根本沒有接觸上。調(diào)節(jié)閥在使用過程中，閥桿同填料之間存在著相對運動，這個運動叫軸向運動。在使用過程中，隨著高溫、高壓和滲透性強的流體介質(zhì)的影響，調(diào)節(jié)閥填料函也是發(fā)生泄漏現(xiàn)象較多的部位。造成填料泄漏的主要原因是界面泄漏，對于紡織填料還會出現(xiàn)滲漏(壓力介質(zhì)沿著填料纖維之間的微小縫隙向外泄漏)。閥桿與填料間的界面泄漏是由于填料接觸壓力的逐漸衰減，填料自身老化等原因引起的，這時壓力介質(zhì)就會沿著填料與閥桿之間的接觸間隙向外泄漏。

　　為了使填料裝入方便，在填料函頂端倒角，在填料函底部放置耐沖蝕的間隙較小的金屬保護環(huán)，注意該保護環(huán)與填料的接觸面不能為斜面，以防止填料被介質(zhì)壓力推出。填料函與填料接觸部分的表面要精加工，以提高表面光潔度，減小填料磨損。填料選用柔性石墨，因為它的氣密性好、摩擦力小，長期使用變化小，磨損的燒損小，易于維修，且壓蓋螺栓重新擰緊后摩擦力不發(fā)生變化，耐壓性和耐熱性良好，不受內(nèi)部介質(zhì)的侵蝕，與閥桿和填料函內(nèi)部接觸的金屬不發(fā)生點蝕或腐蝕。這樣，有效地保護了閥桿填料函的密封，保證了填料密封的可靠性，使用壽命也有很大地提高。

　　3、閥芯、閥座變形泄漏

　　閥芯、閥座泄漏的主要原因是由于調(diào)節(jié)閥生產(chǎn)過程中的鑄造或鍛造缺陷可導(dǎo)致腐蝕的加強。而腐蝕介質(zhì)的通過，流體介質(zhì)的沖刷也會造成調(diào)節(jié)閥的泄漏。腐蝕主要以侵蝕或氣蝕的形式存在。當腐蝕性介質(zhì)在通過調(diào)節(jié)閥時，便會產(chǎn)生對閥芯、閥座材料的侵蝕和沖擊，使閥芯、閥座成橢圓形或其他形狀，隨著時間的推移，導(dǎo)致閥芯、閥座不匹配，存在間隙，關(guān)不嚴而發(fā)生泄漏。

　　把好閥芯、閥座的材質(zhì)選型關(guān)。選擇耐腐蝕的材料，對存在麻點、沙眼等缺陷的產(chǎn)品要堅決剔除。若閥芯、閥座變形不太嚴重，可用細砂紙研磨，消除痕跡，提高密封光潔度，以提高密封性能。若損壞嚴重，則應(yīng)重新更換新閥。

　　振蕩

　　調(diào)節(jié)閥的彈簧剛度不足，調(diào)節(jié)閥輸出信號不穩(wěn)定而急劇變動易引起調(diào)節(jié)閥振蕩。還有所選閥的頻率與系統(tǒng)頻率相同或管道、基座劇烈振動，使調(diào)節(jié)閥隨之振動。選型不當，調(diào)節(jié)閥工作在小開度存在著劇烈的流阻、流速、壓力的變化，當超過閥的剛度，穩(wěn)定性變差，嚴重時產(chǎn)生振蕩。

　　由于產(chǎn)生振蕩的原因是多方面的，要具體問題具體分析。對振動輕微的，可增加剛度來消除，如選用大剛度彈簧的調(diào)節(jié)閥，改用活塞執(zhí)行結(jié)構(gòu)等;管道、基座劇烈振動，可通過增加支撐消除振動干擾;閥的頻率與系統(tǒng)的頻率相同時，更換不同結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥;工作在小開度造成的振蕩，則是選型不當造成的，具體說是由于閥的流通能力C值過大，必須重新選型，選擇流通能力C值較小的或采用分程控制或采用子母閥以克服調(diào)節(jié)閥工作在小開度所產(chǎn)生的振蕩。

　　調(diào)節(jié)閥噪音大

　　當流體流經(jīng)調(diào)節(jié)閥，如前后壓差過大就會產(chǎn)生針對閥芯、閥座等零部件的氣蝕現(xiàn)象，使流體產(chǎn)生噪聲。流通能力值選大了，必須重新選擇流通能力值合適的調(diào)節(jié)閥，以克服調(diào)節(jié)閥工作在小開度而引起的噪音，下面介紹幾種消除噪音的方法。

　　1、消除共振噪音法

　　只有調(diào)節(jié)閥共振時，才有能量疊加而產(chǎn)生100多分貝的強烈噪音。有的表現(xiàn)為振動強烈，噪音不大，有的振動弱，而噪音卻較大;有的振動和噪音較大。這種噪音產(chǎn)生一種單音調(diào)的聲音，其頻率一般為3000～7000赫茲。顯然，消除共振，噪音自然隨之消失。

　　2、消除汽蝕噪音法

　　汽蝕是主要的流體動力噪音源?？栈瘯r，汽泡破裂產(chǎn)生高速沖擊，使其局部產(chǎn)生強烈湍流，產(chǎn)生汽蝕噪音。這種噪音具有較寬的頻率范圍，產(chǎn)生格格聲，與流體中含有砂石發(fā)出的聲音相似。消除和減小汽蝕是消除和減小噪音的有效辦法。

　　3、使用厚壁管線法

　　采用厚壁管是聲路處理辦法之一。使用薄壁可使噪音增加5分貝，采用厚壁管可使噪音降低0～20分貝。同一管徑壁越厚，同一壁厚管徑越大，降低噪音效果越好。如DN200管道，其壁厚分別為6.25、6.75、8、10、12.5、15、18、20、21.5mm時，可降低噪音分別為-3.5、-2(即增加)、0、3、6、8、11、13、14.5分貝。當然，壁越厚所付出的成本就越高。

　　4、采用吸音材料法

　　這也是一種較常見、有效的聲路處理辦法。可用吸音材料包住噪音源和閥后管線。必須指出，因噪音會經(jīng)由流體流動而長距離傳播，故吸音材料包到哪里，采用厚壁管至哪里，消除噪音的有效性就終止到哪里。這種辦法適用于噪音不很高、管線不很長的情況，因為這是一種較費錢的辦法。

　　5、串聯(lián)消音器法本法

　　適用于作為空氣動力噪音的消音，它能夠有效地消除流體內(nèi)部的噪音和抑制傳送到固體邊界層的噪音級。對質(zhì)量流量高或閥前后壓降比高的地方，本法有效而又經(jīng)濟。使用吸收型串聯(lián)消音器可以大幅度降低噪音。但是，從經(jīng)濟上考慮，一般限于衰減到約25分貝。

　　6、隔音箱法

　　使用隔音箱、房子和建筑物，把噪音源隔離在里面，使外部環(huán)境的噪音減小到人們可以接受的范圍內(nèi)。

　　7、串聯(lián)節(jié)流法

　　在調(diào)節(jié)閥的壓力比高(△P/P1≥0.8)的場合，采用串聯(lián)節(jié)流法，就是把總的壓降分散在調(diào)節(jié)閥和閥后的固定節(jié)流元件上。如用擴散器、多孔限流板，這是減少噪音辦法中有效的。為了得到較好的擴散器效率，必須根據(jù)每件的安裝情況來設(shè)計擴散器(實體的形狀、尺寸)，使閥門產(chǎn)生的噪音級和擴散器產(chǎn)生的噪音級相同。

　　8、選用低噪音閥

　　低噪音閥根據(jù)流體通過閥芯、閥座的曲折流路(多孔道、多槽道)的逐步減速，以避免在流路里的任意一點產(chǎn)生超音速。有多種形式，多種結(jié)構(gòu)的低噪音閥(有為專門系統(tǒng)設(shè)計的)供使用時選用。當噪音不是很大時，選用低噪音套筒閥，可降低噪音10～20分貝，這是較經(jīng)濟的低噪音閥。

　　氣動調(diào)節(jié)閥的工作原理圖、結(jié)構(gòu)圖、安裝使用及注意事項和常見故障及處理的介紹就是以上的內(nèi)容，大家在生活中用到氣動調(diào)節(jié)閥時一定要按照其正確的使用方法操作，不能盲目的使用，否則有可能會降低氣動調(diào)節(jié)閥的使用效率和壽命。