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控制閥，過程控制工業里最常用的終端控制元件就是控制閥。控制閥調節流動的流體，如氣體、蒸汽、水或化學混合物，以補償負載擾動并使被控制的過程變量盡可能地靠近需要的設定點。控制閥一般由執行機構和閥門組成。如果按其所配執行機構使用的動力，控制閥可以分為氣動、電動、液動三種，即以壓縮空氣為動力源的氣動控制閥，以電為動力源的電動控制閥，以液體介質(如油等)壓力為動力的電液動控制閥，另外，按其功能和特性分，還有電磁閥、電子式、智能式、現場總線型控制閥等。

控制閥(圖1)

傳感器將壓力、溫度、流量等信號反饋給調節器，調節器將測量信號與設定值進行比較，然后根據運算的結果輸出控制信號給控制閥，由控制閥來調整閥門開度，進而實現對溫度、壓力、流量等參數的自動調節。按照這個定義，閥門必須要和傳感器、控制器(PLC、DCS或單純的調節器)組成控制回路(不管是單回路還是多回路)實現對過程變量的控制，才能稱之為控制閥。所以，所有配有執行機構的氣動、電動、液動的閥門，都應該叫做控制閥，包括電磁閥，因為它們都可以和控制系統組成控制回路，實現自動控制。不管它們接收的是開關量信號還是比例信號，控制原理都是一樣。而所有的手動式、自力式閥門都不是控制閥。



控制閥系統作用圖(圖2)

調節閥，其實就是節流閥，對于節流閥，它的意圖是產生壓力降和降低流量，因此它可以有一個直徑明顯小于閥門通徑的閥座。節流閥的設計是產生壓力降以降低直線壓力、流量、溫度，而開關閥的結構上允許直線通過流體而不明顯地產生壓力降。如O型球閥、蝶閥、管夾閥等，它們的流阻都很小，介質通過時產生的壓降都很小，所以適合開關控制，不適合節流控制。節流閥需要根據過程工藝的要求設計出合適的流量特性和閥芯、閥座直徑，開關閥則不需要。節流閥配以執行器，就是電、氣或液動調節閥了。所以狹義地將，調節閥只限于節流閥如單座閥、雙座閥、套筒閥、角形閥、三通閥、V型球閥等有限的幾種(所以在業界還有手動調節閥一說)。



手動調節閥(圖3)

可以說，所有的調節閥都是控制閥，但控制閥未必就是調節閥。至于自力式調節閥，它不應該歸入控制閥一類，因為不管是自力式壓力調節閥，還是溫度、流量調節閥，都是靠介質自身的動力來驅動閥門，控制變量還得靠手動來設定，它們不能和控制系統組成控制回路。它們應該和安全閥、疏水閥、減壓閥、水力控制閥等歸入自動閥一類。

控制閥的基本構成

控制閥一般由執行機構和閥門以及其他附件組成。



控制閥結構圖(圖4)

閥門

直通單座閥(GLOBE)：體內只有一個閥座和閥芯、結構簡單、密封***、使用較多的一種閥體類型、流通能力差、不平衡力大、不適合高壓差,大口徑的場合。



直通單座閥(圖5)

套筒閥(CAGE)：使用廣泛的一種閥體類型;閥體內部閥蓋和閥座之間加一個開口套筒;內部導向，閥芯上開有平衡孔，減小不平衡力;泄漏量較單座大，不適用于有顆粒及較臟污介質。



套筒閥(圖6)

角形閥(ANGLE)：閥體內有一個閥座和密封面結構簡單,密封***;一般為底進側出,具有自潔凈功能;閥體內不易存積污物,不易堵塞;適用于控制高粘度介質,高壓差;以及含有懸浮物和顆粒物的介質;容易發生閥芯振蕩不穩定的現象。



角形閥(圖7)

三通閥：三通閥有三個出入口與管道相連接，有合流，分流兩種類型。



三通閥(圖8)

執行機構

控制閥的驅動裝置，按能源供應分為：氣動，電動，電液。

氣動執行機構

一般分為氣動薄膜執行機構和氣動活塞執行機構等。



氣動執行機構(圖9)

電動執行機構

以電為能源的執行器，有電動控制，電磁式。按位移分為：直行程、角行程、多轉式。具有動作迅速、響應快、電源取用方便、傳輸距離遠等特點。



電動執行機構(圖10)

電動控制閥接線圖(圖11)

液動、電液或氣液執行機構

主要用于需要大推力、大力矩、快速響應、安全可靠裝置和閥門的配套上。由于控制上的需要，電液執行機構使用更為廣泛。



液動執行機構(圖12)

其他附件

控制閥還可配用各種附件來實現產品本身多種控制功能;附件能滿足控制系統對閥門提出的各種特殊要求;附件的作用就在于使控制閥的功能更完善更合理,更齊全。

閥門定位器：用于改善控制閥調節性能，實現正確定位。



閥門定位器(圖13)

空氣過濾減壓器：凈化氣源，具有自動穩壓功能。



空氣過濾減壓器（圖14）
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資訊來源：無錫科萊恩流體控制設備有限公司