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氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥技術(shù)要求
氣動薄膜調(diào)節(jié)閥由氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)閥兩大部分組成,它與氣動調(diào)節(jié)器、定位器或其他儀表配合使用,達(dá)到控制管道內(nèi)的溫度、壓力、液位、流量等工藝參數(shù).單座調(diào)節(jié)閥具有易密封,泄漏量小的優(yōu)點,但平衡力較大,故工作壓差不宜過高.雙座調(diào)節(jié)閥具有流量系數(shù)大,不平衡力較小的特點,因而使用廣泛
氣動薄膜調(diào)節(jié)閥一般配有手輪機構(gòu),在氣源中斷時可以隨時進(jìn)行手動調(diào)整.有的還配有定位器,可以提高調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)性能.國際電工委員會 IEC 對調(diào)節(jié)閥（國外稱控制閥 Control ）的定義為：“工業(yè)過程控制系統(tǒng)中由動力操作的裝置形成的終端元件，它包括一個閥體部件，內(nèi)部有一個改變過程流體流率的組件，閥體部件又與一個或多個執(zhí)行機構(gòu)相連。執(zhí)行機構(gòu)用來響應(yīng)控制元件送來的信號。"可見，氣動薄膜調(diào)節(jié)閥是由執(zhí)行機構(gòu)和閥體部件兩部分組成，即：
氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥技術(shù)要求氣動薄膜調(diào)節(jié)閥＝執(zhí)行機構(gòu)+閥體部件+附件
其中，執(zhí)行機構(gòu)是氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的推動裝置，它按信號壓力的大小產(chǎn)生相應(yīng)的推力，使推桿產(chǎn)生相應(yīng)的位移，從而帶動氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的閥芯動作；閥體部件是氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)部份，它直接與介質(zhì)接觸，通過執(zhí)行機構(gòu)推桿的位移，改變氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的節(jié)流面積，達(dá)到調(diào)節(jié)的目的。調(diào)節(jié)閥按其能源方式不同主要分為液動調(diào)節(jié)閥三大類。它們的差別在于所配的執(zhí)行機構(gòu)上。前者配的是氣動執(zhí)行機構(gòu)，中間一種配的是電動執(zhí)行機構(gòu)，后者配的是液動執(zhí)行機構(gòu)。
在氣動薄膜調(diào)節(jié)閥選型時，讓很多技術(shù)人員犯難，既要考慮到性能方面，也要顧慮到性價比問題。那么在氣動薄膜調(diào)節(jié)閥選型時，怎樣選才能兼顧到以上那些問題呢？今天氣動調(diào)節(jié)閥廠家就氣動薄膜調(diào)節(jié)閥選型問題，氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥技術(shù)要求廠家小編推薦幾個選型技巧供大家參考。
一、根據(jù)工況要求選型
氣動薄膜調(diào)節(jié)閥由閥體和氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)兩部分組成，按照閥體結(jié)構(gòu)分類，氣動薄膜調(diào)節(jié)閥可分為直通單座閥、雙座調(diào)節(jié)閥和高壓角式調(diào)節(jié)閥，根據(jù)現(xiàn)場工況要求，可選大致確定選用哪種結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥。
二、根據(jù)安全方面選型
常用的氣動薄膜調(diào)節(jié)閥有氣開閥和氣閉閥兩種形式。根據(jù)不同生產(chǎn)工藝上的使用要求考慮，當(dāng)信號壓力中斷時調(diào)節(jié)閥處于打開或關(guān)閉位置，對工藝生產(chǎn)造成的危害性大小而定。如果閥門處于關(guān)閉位置時危害小，則選用氣開閥，信號壓力中斷時，使調(diào)節(jié)閥處于關(guān)閉位置，反之，則選用氣閉閥。另外還要根據(jù)壓力要求，選擇大于實際使用時壓力值的至少大一個標(biāo)準(zhǔn)等級的公稱壓力閥體。
三、根據(jù)流量特性選型
在自控系統(tǒng)的設(shè)計過程中選擇氣動薄膜調(diào)節(jié)閥應(yīng)著重考慮流量特性。典型的理想特性有直線流量特性、等百分比流量特性（對數(shù)流量特性）、快開流量特性和拋物線流量特性四種。
四、調(diào)節(jié)閥口徑的選擇
應(yīng)根據(jù)已知的流體計算出所要求的流量系數(shù)CV值，再根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)表選取合適的調(diào)節(jié)閥口徑。在計算CV值時要注意液體、氣體、水蒸氣和其它蒸氣的區(qū)別。
五、根據(jù)介質(zhì)類別選型
不同介質(zhì)適用的閥體結(jié)構(gòu)、材質(zhì)也不盡相同，在氣動薄膜調(diào)節(jié)閥選型時，介質(zhì)的溫度、腐蝕性等因素也決定著閥體材質(zhì)的選用，常規(guī)閥體WCB材質(zhì)，可用于多種弱腐蝕性的介質(zhì)工況使用，如水、空氣、油品等介質(zhì)。具有強腐蝕性的介質(zhì)，則需要考慮使用不銹鋼材質(zhì)閥體、塑膠材質(zhì)、玻璃鋼材質(zhì)或金屬襯里材質(zhì)（如氟塑料，橡膠等）。
以上幾個氣動薄膜調(diào)節(jié)閥選型技巧，來源于實際選型時經(jīng)驗分享，有不足之處歡迎補充指正。
氣動薄膜調(diào)節(jié)閥在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中是，它是組成工業(yè)自動化系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，被稱之為生產(chǎn)過程自動化的“手腳" 。
氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥技術(shù)要求如圖 下圖所示：
氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的功能
1 、調(diào)節(jié)功能
1) 流量特性
流量特性是反映氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的開度與流量的變化關(guān)系，以適應(yīng)不同的系統(tǒng)特性要求，如對流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)反應(yīng)速度快需對數(shù)特性；對溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)反應(yīng)速度慢，需直線流量特性。流量特性反映了氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)品質(zhì)。
2) 可調(diào)范圍R
可調(diào)范圍反映氣動薄膜調(diào)節(jié)閥可控制的流量范圍，用R＝Qmax：Qmin之比表示。R越大，調(diào)節(jié)流量的范圍越寬，性能指標(biāo)就越好。通常閥的R＝30，好的閥，如V型球閥、全功能超輕型氣動薄膜調(diào)節(jié)閥，R可達(dá)100～200。
3) 小開度工作性能
有些閥受到結(jié)構(gòu)的限制，小開度工作性能差，產(chǎn)生啟跳、振蕩，R變得很小 (即Qmin很大)，如雙座閥、襯膠。好的閥小開度應(yīng)有微調(diào)功能，即可滿足很小流量的調(diào)節(jié)，且工作又要求十分平衡，這類閥如V型球閥、偏心旋轉(zhuǎn)閥、全功能超輕型氣動薄膜調(diào)節(jié)閥。
4) 流量系數(shù)Cv或Kv
流量系數(shù)表示通過流量的能力，同口徑Kv值越大越好，尤其是球閥、蝶閥，它們的Cv/Kv值是單座閥、雙座閥、套筒閥的2～3倍。
5) 調(diào)節(jié)速度
滿足系統(tǒng)對閥動作的速度要求。
2 、切斷功能
切斷功能由閥的泄漏量指標(biāo)來表示，切斷通常指泄漏量小于0.001％，它反映閥的內(nèi)在的質(zhì)量。在閥的使用中，對國產(chǎn)閥泄漏量大的呼聲反映很大。
3 、克服壓差功能
它通常用閥關(guān)閉時的允許壓差來表示，允許壓差越大，此功能也就越好。如果考慮不周到，閥芯就會被壓差頂開，造成閥關(guān)不到位，泄漏量超標(biāo)。因此，保證閥切斷就必須克服閥關(guān)閉時的工作壓差。
4、 防堵功能
對不干凈介質(zhì)的調(diào)節(jié)或者即使是干凈介質(zhì)，管道中的焊渣等雜物都可能造成閥堵塞或被卡住，因此要求閥應(yīng)有較好的防堵功能，使之正常調(diào)節(jié)。防堵性是流路的單座角閥和旋轉(zhuǎn)類閥，如球閥、蝶閥、偏心閥；流路復(fù)雜的閥、上下襯套導(dǎo)向的閥，迷宮式多級降壓閥易造成堵卡。
5、 耐蝕功能
抵抗介質(zhì)的腐蝕和沖蝕和氣蝕，以提高閥的使用壽命。閥的腐蝕是由介質(zhì)的化學(xué)性能引起的材質(zhì)腐蝕問題，通常選用耐腐蝕的材料來解決；沖蝕是由高速流動的介質(zhì)、含顆粒的 介質(zhì)所致。解決的途徑是選用耐磨的材料，如堆焊斯泰萊合金或碳化鎢。氣蝕則要在機構(gòu)結(jié)構(gòu)上采用反汽蝕措施，對高壓閥、大壓差工作的氣動薄膜調(diào)節(jié)閥 要采用多級降壓的形式。
6 、耐壓功能
它反映閥的強度和安全指標(biāo)，即介質(zhì)不能通過密封處和閥體缺陷處向外滲漏。出廠時通常用1.5倍公稱壓力作試驗來檢驗。對高壓介質(zhì)最好是采用鍛件結(jié)構(gòu)；鑄鐵閥的耐壓強度是的，通常應(yīng)選鑄鋼閥。
7 、耐溫功能
滿足不同溫度條件下閥的強度和性能，溫度的較大變化會使閥體材質(zhì)的強度降低，因此閥必須滿足介質(zhì)的溫度變化范圍的要求，使閥在工作溫度下有較好的強度和安全保證。
8 、外觀和重量
反映閥的外觀質(zhì)量且要求儀表化、輕型化、小型化。其重量應(yīng)越輕越好，以方便使用，如起吊、安裝、維護(hù)等。
氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥技術(shù)要求各類調(diào)節(jié)閥的功能優(yōu)劣比較
| 九大類產(chǎn)品/功能 | 調(diào)節(jié) | 切斷 | 克服壓差 | 防堵 | 耐蝕 | 耐壓 | 耐溫 | 重量 | |
| 直行程 | 單座閥 | √ | 0 | × | 0 | √ | √ | √ | × |
| 雙座閥 | √ | × | √ | × | 0 | √ | √ | × | |
| 套筒閥 | √ | 0 | √ | × | 0 | √ | √ | × | |
| 角形閥 | √ | 0 | × | 0 | √ | √ | √ | × | |
| 三通閥 | √ | 0 | × | × | × | √ | √ | × | |
| 隔膜閥 | × | √ | × | √ | 0 | × | × | × | |
| 角行程 | 蝶閥 | × | √ | × | √ | 0 | √ | √ | √ |
| 球閥 | × | √ | √ | √ | √ | √ | √ | × | |
| 偏心旋轉(zhuǎn)閥 | 0 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | × | |
符號說明：“√"表示最佳；“0"表示基本可以；“×"表示差。
執(zhí)行機構(gòu)主要技術(shù)參數(shù):
| 型 號 | ZHA-22 ZHB-22 | ZHA-23 ZHB-23 | ZHB-34 ZHB-34 | ZHA-45 ZHB-45 | ZHA-56 ZHB-56 |
| 有效面積cm2 | 350 | 350 | 560 | 900 | 1600 |
| 行 程mm | 16 | 25 | 40 | 60 | 100 |
| 彈簧范圍KPa | 20～100(標(biāo)準(zhǔn)):40～200;80～240; 20～60; 60～100 | ||||
| 操作方式 | 普通型,帶手動手輪操作型(側(cè)裝式,頂裝式) | ||||
氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥技術(shù)要求－電-氣閥門定位器:
電氣閥門定位器是工業(yè)自動化中氣動執(zhí)行器的主要配套儀表,可用來提高閥門位置的線性度,克服閥桿的磨擦力和消除調(diào)節(jié)閥不平衡力的影響等,從而保證閥門位置按調(diào)節(jié)儀表傳來的0~10mA DC或4-20mA的電流信號成比例關(guān)系,實現(xiàn)正確定位.(有多種型號規(guī)格可選配)
本公司電-氣閥門定位器配用型(HEP-15隔爆型,HEP-17本安型).也可按不同需求配用(SVI1000G/IM系列，SVI-II系列，HEP-15系列，ZPD2000系列,EP3000系列,EP4000系列,YT1000系列,YT2000系列,SIPART PS2西門子系列及智能定位器系列產(chǎn)品)
氣動薄膜調(diào)節(jié)閥－性能指標(biāo):
| 項目 | 指標(biāo)值 | 項目 | 指標(biāo)值 | ||||
| 基本誤差% | 不帶定位器 | ±5.0 | 始 終 點 偏 差 % | 氣關(guān) | 不帶定位器 | 始點 | ±5.0 |
| 帶定位器 | ±1.0 | 終點 | ±2.5 | ||||
| 回差% | 不帶定位器 | ≤3.0 | 帶定位器 | 始點 | ±1.0 | ||
| 終點 | ±1.0 | ||||||
| 帶定位器 | ≤1.0 | 氣開 | 不帶定位器 | 始點 | ±2.5 | ||
| 終點 | ±5.0 | ||||||
| 死區(qū)% | 不帶定位器 | ≤3.0 | 帶定位器 | 始點 | ±1.0 | ||
| 終點 | ±1.0 | ||||||
| 帶定位器 | ≤0.4 | 允許泄漏量L/h | 1×10-3×閥額定容量 | ||||
| 額定行程偏差% | ±2.5 | ||||||
注：本產(chǎn)品執(zhí)行GB/T4213-92國家標(biāo)準(zhǔn)。
氣動薄膜調(diào)節(jié)閥－允許壓差:MPa
| 開關(guān) 方式 | 執(zhí)行 機構(gòu) 型號 | 彈簧 范圍 KPa | 氣源 壓力 KPa | 需 要 附 件 | 公稱通徑(閥座直徑)mm | |||||||||
| 25 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | |||||
| 氣 關(guān) | ZHA-22 | 20～100 20～100 40～200 | 0.14 0.25 0.40 | - P P或R | 3.00 6.4 6.4 | |||||||||
| ZHA-23 | 20～100 20～100 40～200 | 0.14 0.25 0.40 | - P P或R | 2.25 6.4 6.4 | 1.95 6.4 6.4 | |||||||||
| ZHA-34 | 20～100 20～100 40～200 | 0.14 0.25 0.40 | - P P或R | 2.36 6.4 6.4 | 2.04 6.4 6.4 | 1.67 6.4 6.4 | ||||||||
| ZHA-45 | 20～100 20～100 40～200 | 0.14 0.25 0.40 | - P P或R | 1.41 6.4 6.4 | 1.14 6.4 6.4 | |||||||||
| 氣 開 | ZHA-22 | 20～100 40～200 80～240 | 0.14 0.25 0.40 | - P或R P | 1.5 4.5 6.4 | |||||||||
| ZHA-23 | 20～100 40～200 80～240 | 0.14 0.25 0.40 | - P或R P | 1.13 3.38 6.40 | 0.98 2.93 6.4 | |||||||||
| ZHA-34 | 20～100 40～200 80～240 | 0.14 0.25 0.40 | - P或R P | 1.18 3.54 6.4 | 1.02 3.06 6.4 | 0.84 2.51 5.85 | ||||||||
| ZHA-45 | 20～100 40～200 80～240 | 0.14 0.25 0.40 | - P或R P | 0.71 2.12 4.94 | 0.57 1.71 4.00 | |||||||||
注：1)P-閥門定位器;R-壓力繼動器；
2)允許壓差為閥關(guān)閉P2=0狀態(tài)下，P的最大值；
3)如果允許壓差不清楚或最大工作壓差超出列表范圍請與我們聯(lián)系。
氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥技術(shù)要求主要零件材料及適用溫度，介質(zhì):
| 材料代號 | C(WCB) | P(304) | R(316) | |
| 主要 零件 | 閥體,閥蓋 | WCB(ZG230-450) | ZG1Cr18Ni9Ti(304) | ZG1Cr18Ni12Mo2Ti(304) |
| 閥芯,閥座 | 1Cr18Ni9Ti(304)或司鈦萊合金堆焊 | 1Cr18Ni9Ti(304)或司鈦萊合金堆焊 | 1Cr18Ni12Mo2Ti或司鈦萊合金堆焊 | |
| 閥桿 | 2Cr13 | 1Cr18Ni9Ti | 1Cr18Ni12Mo2Ti | |
| 填料 | V型聚四氟乙烯,柔性石墨,不銹鋼波紋管 | |||
| 墊片 | 增強聚四氟乙烯 ,不銹鋼墊片,金屬石墨纏繞墊片 | |||
| 上下膜蓋 | A3鋼板沖壓 | |||
| 波紡膜片 | 丁晴橡膠夾增強滌淪織物 | |||
| 彈簧 | 60Si2Mn | |||
| 推桿,襯套 | 2Cr13 | |||
| 軸套 | 聚氨酯(用于反作用) | |||
| 適用 工況 | 適用介質(zhì) | 水蒸汽油品類氣液體 | 硝酸堿類腐蝕性氣液體 | 醋酸類等腐蝕性氣液體 |
| 常溫型 | -30～+250 F4:≤200℃ | -40～+250 F4:≤200℃ | -40～+250℃ F4:≤200℃ | |
| 高溫型 | -30～+450℃ | -40～+550℃ | -40～+550℃ | |
| 低溫型 | -40～-60℃, -60～-100℃ | |||
氣動薄膜調(diào)節(jié)閥－流量特性示圖:
氣動薄膜調(diào)節(jié)閥－主要技術(shù)參數(shù):
| 公稱通徑mm | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | 300 | |
| 閥座直徑mm | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | 300 | |
| 額定流量 系數(shù)Kv | 直線 | 6.9 | 11 | 17.6 | 27.5 | 44 | 69 | 110 | 176 | 275 | 440 | 690 | 1100 | 1760 |
| 等百分比 | 6.3 | 10 | 16 | 25 | 40 | 63 | 100 | 160 | 250 | 400 | 630 | 1000 | 1600 | |
| 額定行程L(mm) | 10 | 16 | 25 | 40 | 60 | 100 | ||||||||
| 執(zhí)行器型號 | ZHA/B-22 | ZHA/B-22 | ZHA/B-23 | ZHA/B-34 | ZHA/B-45 | ZHA/B-56 | ||||||||
| 薄膜有效面積Ae(cm2) | 350 | 350 | 350 | 560 | 900 | 1600 | ||||||||
| 氣源壓力Ps(MPa) | 0.14～0.4 | |||||||||||||
| 信號范圍Pr(KPa) | 20～100,40～200,80～240 段幅:20～60,60～100 | |||||||||||||
| 電信號 | 4～20mA DC或0～10mA DC | |||||||||||||
| 作用模式 | 氣開式(K)型,氣關(guān)式(B)型 | |||||||||||||
| 流量特性 | 直線,等百分比,快開性 | |||||||||||||
| 允許泄漏量(L/h) | 硬密封:1×10-3×閥額定容量 | |||||||||||||
| 固有可調(diào)比R | 50:1 | |||||||||||||
| 氣源接頭 | M16×1.5 | |||||||||||||
| 公稱壓力PN(MPa) | 1.6 2.5 4.0 6.4 | |||||||||||||
產(chǎn)品應(yīng)用規(guī)范
性能GB/T4213-92,JB/T57218-94 結(jié)構(gòu)長度GB/T12221-05 材料:GB/T12228~12230
法蘭連接：JB/T79-94 GB/T9113
符合：IEC60534標(biāo)準(zhǔn)
氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥技術(shù)要求性能指標(biāo)
依據(jù)氣動調(diào)節(jié)閥的國標(biāo)：GB/T4213-92，共計14個性能指標(biāo)：
1基本誤差；2回差；3死區(qū)；4始終點偏差；5額定行程偏差；6泄漏量；7填料函及其它連接處的密封性：8氣室的密封性；9耐壓強度；10額定流量系數(shù)；11固有流量特性；12抗振動性；13動作壽命；14外觀。
對氣動薄膜調(diào)節(jié)閥氣源和環(huán)境溫度的要求
氣源應(yīng)為清潔、干燥的空氣，不含有明顯的腐蝕性氣體、溶劑或其他液體。帶定位器的氣動薄膜調(diào)節(jié)閥，其氣源所含固體微粒數(shù)量應(yīng)少于0.1g/m，且微粒直徑應(yīng)大于3μm，含油量應(yīng)小于1ppm。
定位器氣源不干凈是造成定位器工作不正常的主要原因，占故障率的2/3以上，應(yīng)特別注意這一點。
氣動薄膜調(diào)節(jié)閥環(huán)境溫度為-25～+55℃或－40～+70℃。
氣動薄膜調(diào)節(jié)閥工作時應(yīng)滿足上述要求。
氣動薄膜調(diào)節(jié)閥由氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)和閥體兩部分組成,閥體結(jié)構(gòu)一般為直行程類,常見有單座、雙座、套筒、角型、三通、滑板、隔膜等結(jié)構(gòu).主要由閥蓋、閥芯,閥座、閥桿、填料函等組成.閥桿上端與薄膜機構(gòu)推桿下端相連,推桿帶動閥桿移動,使閥芯移動,改變了閥芯與閥座間流體的流通面積,從而改變了流體的流量,達(dá)到調(diào)節(jié)的目的.其上閥蓋形式有普通型(適用工作溫度為-17～230℃)、散熱型(適用于-45～450℃)和長頸型(適用于-196～-100℃或230～566℃).流體的溫度越低,上閥蓋、閥桿應(yīng)越長.閥體部分又分為單座閥和雙座閥兩種.單座閥適用于低壓差的場合；雙座閥適用于壓差較大的場合.
氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)分為老式氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)和精小型氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu).主要由上下膜頭、波紋膜片、壓縮彈簧、推桿等組成.當(dāng)調(diào)節(jié)器或手動操作器的信號壓力進(jìn)入由膜頭膜片構(gòu)成的膜室時,在膜片上產(chǎn)生推力,使推桿移動,彈簧壓縮.當(dāng)彈簧產(chǎn)生的反作用力與薄膜的推力平衡時,推桿停止移動.一般薄膜調(diào)節(jié)機構(gòu)的信號壓力為0.02～0.1MPa或0.04～0.2MPa.即當(dāng)信號壓力為0.02(或0.04)MPa時,推桿開始動作；當(dāng)信號為0.1(或0.2)MPa時,推桿走行程.薄膜調(diào)節(jié)機構(gòu)又分為正作用式和反作用式兩種.正作用式的信號壓力由膜片上部引入,當(dāng)信號壓力增大時,膜片帶動推桿向下移動；反作用式是將信號壓力由膜片下部引入,信號壓力增大時,推桿向上移動.
