气动薄膜调节阀结构组成及原理

气动薄膜调节阀结构组成及原理

随着工业自动化程度的不断提高，调节阀作为自动调节系统的*终执行元件，在化工企业得到越来越广泛的应用，调节阀应用的好坏直接关系着生产的质量与安全。因此，结合长期从事气动元件的设计，增压设备选型及安装、调试及维护的经验，谈一谈气动薄膜调节阀结构组成、工作原理及选型。

一、气动薄膜调节阀结构组成及原理
1 、气动薄膜结构组成
气动执行器由执行机构和调节机构组成。执行机构包括：气动薄膜、气动活塞、气动长行程3种，调节机构为：阀、闸板、调节阀等，有直、角行程两种。
2、气动薄膜调节阀工作原理
0.2～1kg／cm的信号压力输人薄膜气室中，产生的推力使推杆部件移动、弹簧被压缩产生的反作用力与信号压力在薄膜上产生的推力相平衡。推杆的移动即是气动薄膜执行机构的行程。正作用式：当薄膜气室内输人信号压力时，使推杆部件向下移动。反作用式：当薄膜气室内输人信号压力时，使推杆部件向上移动。 

气动薄膜调节阀结构组成及原理配套定位器主要特点：

1、引进国外先进设计，具有可靠性高、体积小、重量轻等特点。 

2、磁电组件部分采用新型动圈结构，可靠、稳定、线性好。 

3、除防爆接线盒外，在危险性区域现场可打开壳盖进行调整及检修。 

4、量程、零点调整钮采用手轮式，调整方便、并带有锁定装置。 

5、配有与各类型执行机构相配的安装板及附件，故安装容易、调整方便。 

6、防爆性能：本安型防爆等级iaⅡCT5 隔爆型防爆等级dⅡCT6。 

7、结构紧凑，精密可靠本产品零部件精密压铸，外形及内部结构制作工艺精致，各机构经优化组合设计，整机结构紧凑， 采用不锈钢紧固件和先进的喷朔工艺处理，具备了良好的防腐性能。  

8、本定位器可根据要求.附采用活动可调节阻尼机构，使具有输出流量可调的特点。 

综合以上等技术性能特点，故HEP系列定位器可满足不同的类型单.双作用，正.反作用的各类气动执行器要求。具有国际 水平的较为先进可靠可行的技术性能和特色。

二、气动薄膜调节阀结构组成及原理气动薄膜调节阀的选型
调节阀是直接接触工艺介质的控制机构，承受着流体的压力、温度、冲刷、腐蚀和磨损。恶劣工况下不乏调节阀卡塞、振动、泄漏、流量特性失真甚至 阀芯脱落的现象。在长期的机械疲劳、热冲击和化学腐蚀作用下，调节阀的使用性能逐渐下降。实际上调节阀的使用寿命难以估计，*重要的因素是需要设计者了解工艺要求及使用工况。

1、气动薄膜调节阀结构组成及原理的选用
在调节阀的选用中，必须首先考虑是否能达成工艺目的，满足控制要求以及长期稳定使用。，调节回路参数的整定耗时费力，其重要的原因便是调节阀的流量特性很难做到理想曲线。控制器采用计算机技术已能使P I D算法接近数学期望值，但通过调节阀动作得到的流量特性总是偏离理想值，需要多次调整才能稳定。对于单回路而言，可以放宽控制强度得到较好的稳定性；而串级回路中，副回路需要较好的快速响应及自我稳定性才能跟随主回路的变化。在化工企业中常用的串级调节回路主回路为温度（液位）调节，副回路为流量调节，如图1所示。

流量回路响应快速，易造成调节阀振荡，使整个串级回路波动。相对P形阀芯，采用V形阀芯有利于提升控制品质。它具有不对称结构，定点径向力震动性小，有利于阀芯稳定，延长使用寿命，并且远离流体冲刷区，有利于保护阀芯／座，避免湍流损坏此外，等百分比流量特性是严格的等百分比曲线，在任何口径下，不改变曲线特性，工作范围20％～90％。
在化工装置中，常存在有多种有毒介质。在CS2装置中典型的有毒介质CS2。从安全、环保的角度应采用低泄漏阀。调节阀的泄漏源主要为阀杆与填料间隙，为保证阀杆动作自如，必须与填料有一定间隙。对于低沸点介质很容易从此处泄漏出来。

采用波纹管密封可彻底解决这个问题。传统的波纹管受材质和加工工艺限制，使用寿命不长。阀门应具有金属波纹管密封技术，这样才能防止任何有毒及易燃爆气体散逸到大气中，采用软密封的阀芯／座配合，可达到零内泄漏，且使用次数（阀门全开到全关）在160万次以上，同时可以加载波纹管检漏装置，更能保证阀门的安全性，保护人身及环境安全。
在CS2装置中液态硫磺介质在一定的温度下维持液态，如遇冷即结晶，工艺上此类管道设计为夹套管。调节阀也必须为夹套阀。许多厂家为降低制造成本，采取夹套外购的方式，将夹套与阀体固定在一起，通过夹套壁传热。金属之间很难作到无间隙，造成传热死角。要选择将夹套焊接在阀体上，采用下进上出的方式，独立循环系统使得介质能够均匀分布到阀体的各个部分；不改变原阀门的尺寸，方便安装，拆卸简便；结构小巧独立，不受管道干扰，也不对其他管件产生影响。这种夹套必须经过水压试验及探伤，使成本上升，但无保温死角。以上从工艺角度讨论了调节阀选型的特殊要求，在满足工艺需要的前提下，阀门的使用寿命与工作状况直接相关。在计算书上除了开度、噪声等结果，还应密切注意出口流速的值，原则上在选型的过程中，如果忽略了这个值而单纯地看开度和噪声，过高的流速会造成对阀门内件的损害，从而使阀门的使用寿命不能得到保障。

三、气动薄膜调节阀结构组成及原理结语
气动调节阀作为调节系统的终端设备，在化工企业被广泛的应用。但必须正确的选择才能达到理想的调节效果。气动薄膜波纹管调节阀由气动薄膜执行机构和波纹管密封的单双座阀两部分走组成，阀体结构紧凑，流体通道呈S流线型，压降损失小，流量大，可调范围广。其阀芯部件采用波纹管密封结构，上阀盖顶端仍有填料密封，形成两道密封，可严格防止介质向外泄漏，因此，它在剧毒，强腐蚀性，放射性等稀有特殊介质的自动控制系统中得到广泛应用。阀芯导向面积大，抗振性好，配用多弹簧式薄膜执行机构，ZJHP-16W气动薄膜波纹管调节阀结构紧凑，输出力大调节阀的泄漏量符合ANSI B16.104标准。调节阀配用多弹簧薄膜执行机构，其结构紧凑，输出力大。