一、控制閥應(yīng)用中存在下列問(wèn)題：
（一）控制閥的品種多，規(guī)格多，參數(shù)多: 控制閥為適應(yīng)不同工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的控制要求，例如，溫度、壓力、介質(zhì)特性等，有近千種不同規(guī)格，不同類(lèi)型的產(chǎn)品，使控制閥的選型不方便、安裝應(yīng)用不方便、維護(hù)不方便、管理不方便。
（二）控制閥的可靠性差: 控制閥在出廠時(shí)的特性與運(yùn)行一段時(shí)間后的特性有很大差異，例如，泄漏量增加、噪聲增大、閥門(mén)復(fù)現(xiàn)性變差等，給長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)困難。
（三）控制閥笨重，給控制閥的運(yùn)輸、安裝、維護(hù)帶來(lái)不便: 通常，控制閥比一般的儀表要重幾倍到上百倍，例如，一臺(tái)DN200 的控制閥重達(dá)700kg,運(yùn)輸、安裝和維護(hù)都需要?jiǎng)佑靡恍C(jī)械設(shè)備才能完成，給控制閥的應(yīng)用帶來(lái)不便。
（四）控制閥的流量特性與工業(yè)過(guò)程被控對(duì)象特性不匹配，造成控制系統(tǒng)品質(zhì)變差: 控制閥的理想流量特性已在產(chǎn)品出廠確定，但工業(yè)過(guò)程被控對(duì)象特性各不相同，加上壓降比變化，使控制閥工作流量特性不能與被控對(duì)象特性匹配，并使控制系統(tǒng)控制品質(zhì)變差。
（五）控制閥噪聲過(guò)大: 工業(yè)應(yīng)用中，控制閥噪聲已成為工業(yè)設(shè)備的主要噪聲源，因此，降低控制閥噪聲成為當(dāng)前重要的研究課題，并得到各國(guó)政府的重視。
（六）能耗大: 控制閥是耗能設(shè)備，在能源越來(lái)越緊缺的當(dāng)前，更應(yīng)采用節(jié)能技術(shù)，降低控制閥的能耗，提高能源的利用率。
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二、控制閥的發(fā)展趨勢(shì)：
控制閥向智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、精小化、旋轉(zhuǎn)化、一體化和安全化等方向發(fā)展。
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（一）智能化和標(biāo)準(zhǔn)化
控制閥的智能化和標(biāo)準(zhǔn)化已經(jīng)提到議事日程。智能化主要采用智能閥門(mén)定位器。智能化表現(xiàn)在下列幾方面。
1、控制閥的自診斷，運(yùn)行狀態(tài)的遠(yuǎn)程通信等智能功能，使控制閥的管理方便，故障診斷變得容易，也降低了對(duì)維護(hù)人員的技能要求。
2、減少產(chǎn)品類(lèi)型，簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程。采用智能閥門(mén)定位器不僅可方便地改變控制閥的流量特性，也可提高控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)。因此，對(duì)控制閥流量特性的要求可簡(jiǎn)化及標(biāo)準(zhǔn)化(例如，僅生產(chǎn)線(xiàn)性特性控制閥)。用智能化功能模塊實(shí)現(xiàn)與被控對(duì)象特性的匹配，使控制閥產(chǎn)品的類(lèi)型和品種大大減少，使控制閥的制造過(guò)程得到簡(jiǎn)化。
3、數(shù)字通信。數(shù)字通信將在控制閥中獲得廣泛皮用，以HA及克場(chǎng)您改較不為基動(dòng)。我以現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)為基礎(chǔ)，控控制閥的閥門(mén)定位器將輸人信號(hào)和閥位信導(dǎo)在同一傳輸線(xiàn)實(shí)現(xiàn)級(jí)實(shí)現(xiàn)，使危險(xiǎn)分散，使控使控制功能在現(xiàn)場(chǎng)制閥與閥門(mén)定位器、PID控制功能模塊結(jié)合， 制更及時(shí)、迅速。
4、智能閥門(mén)定位器。智能閥門(mén)定位器具有閥門(mén)定位器的所有功能，同時(shí)，能夠改著控制閥的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)特性，提高控制間的控制精度，因此，智能閥門(mén)定位器在今后一段時(shí)間內(nèi)將成為重要的控制閥輔助設(shè)備被廣泛應(yīng)用。
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（二）精小化
為降低控制閥的重量，便于運(yùn)輸、安裝和維護(hù)，控制閥的精小化采用了下列措施。
1、采用精小型執(zhí)行機(jī)構(gòu)。采用輕質(zhì)材料; 采用多組彈簧替代一組彈簧，降低執(zhí)行機(jī)構(gòu)高度，通常，精小型氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的控制閥比同類(lèi)型氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的控制
2、改變流路結(jié)構(gòu)。例如，將閥芯的移動(dòng)改變?yōu)殚y座的移動(dòng)，將直線(xiàn)位移改變?yōu)榻俏灰频龋箍刂崎y體積縮小，重量減輕。
3、采用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。不僅可減少采用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的氣源裝置和輔助設(shè)備，也可減少執(zhí)行機(jī)構(gòu)的重量。例如，F(xiàn)isher公司的9000 系列電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其20 型的高度小于330mm，使整個(gè)控制閥(帶數(shù)字控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)) 重量降低到20~ 32kg。
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（三）旋轉(zhuǎn)化
旋轉(zhuǎn)類(lèi)控制閥，例如，球閥等，它們具有相對(duì)體積較小、流路阻力較小、可調(diào)比較大、密封性較好、防堵性能較好、流通能力較大等優(yōu)點(diǎn)，因此，控制閥新品種中，旋轉(zhuǎn)閥的比重增大。特別是大口徑管道中，普遍采用球閥、蝶閥等類(lèi)型控制閥，從國(guó)外近年的產(chǎn)品看，旋轉(zhuǎn)閥應(yīng)用的比例正逐年增長(zhǎng)。
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（四）一體化
智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用一體化結(jié)構(gòu)，減少故障發(fā)生率，降低成本和重量，降低維修成本。
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（五）安全
儀表控制系統(tǒng)的安全性已經(jīng)得到有關(guān)各方面的重視，安全儀表系統(tǒng)(81S) 對(duì)控制閥的要求也越來(lái)越高，表現(xiàn)如下。
1、對(duì)控制閥故障信息診斷和處理要求提高，不僅要對(duì)控制閥進(jìn)行故障發(fā)生后的被動(dòng)性維護(hù)，而且，要進(jìn)行故障發(fā)生階的預(yù)防性維護(hù)和預(yù)見(jiàn)性維護(hù)。因此，對(duì)組成控制閥的有關(guān)組件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，及時(shí)提出維護(hù)建議等變得更重要。
2、對(duì)用于緊急停車(chē)系統(tǒng)或安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的控制閥，提出及時(shí)、可靠、安全動(dòng)作的要求。確保這些控制閥在要打開(kāi)時(shí)能夠及時(shí)打開(kāi)。要關(guān)閉時(shí)能夠及時(shí)關(guān)閉，要保持原來(lái)運(yùn)行位置時(shí)能夠及時(shí)保持原來(lái)位置。
3、對(duì)用于危險(xiǎn)場(chǎng)所的控制閥，應(yīng)簡(jiǎn)化認(rèn)證程序。例如，對(duì)本安應(yīng)用的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)儀表，可簡(jiǎn)化為采用FISCO 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)本質(zhì)安全概念，使對(duì)本安產(chǎn)品的認(rèn)證過(guò)程簡(jiǎn)化。
4、與其他現(xiàn)場(chǎng)儀表的安全性類(lèi)似，對(duì)控制閥的安全性，可采用隔爆技術(shù)、防火技術(shù)、增安技術(shù)、本安技術(shù)、無(wú)火花技術(shù)等; 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)儀表，還可采用實(shí)體概念、本安概念、FISCO 概念和非易燃(FINCO) 概念等。
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三、節(jié)能
降低能源消耗，提高能源利用率是控制閥的一個(gè)發(fā)展方向。主要表現(xiàn)如下。
1、采用低壓降比的控制閥。使控制閥在整個(gè)系統(tǒng)壓降中占的比例減少，從而降低能耗，因此，設(shè)計(jì)低壓降比的控制閥是發(fā)展方向之一; 另一個(gè)發(fā)展方向是采用低阻抗控制閥，例如，采用蝶閥，偏心旋轉(zhuǎn)閥等。
2、采用自力式控制閥。例如，直接采用閥后介質(zhì)的壓力組成自力式控制系統(tǒng)，用被控介質(zhì)的能量實(shí)現(xiàn)閥后壓力控制。、
3、采用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制閥。氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在整個(gè)控制閥運(yùn)行過(guò)程中都需要有一定的氣壓，雖然可采用消耗量小的放大器等，但日積月累，耗氣量仍是巨大的。采用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在改變控制閥開(kāi)度時(shí)，需要供電，在達(dá)到所需開(kāi)度時(shí)就可不再供電，因此，從節(jié)能看，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)比氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有明顯節(jié)能優(yōu)點(diǎn)。
4、采用壓電控制閥。在智能電氣閥門(mén)定位器中，采用壓電控制閥，只有當(dāng)輸出信號(hào)增加時(shí)才耗用氣源。
5、采用帶平衡結(jié)構(gòu)的閥芯。降低執(zhí)行機(jī)構(gòu)推力或推力矩，縮小膜頭氣室，降低能源需要。
6、采用變頻調(diào)速技術(shù)代替控制閥。對(duì)高壓降比的應(yīng)用場(chǎng)合，如果能量消耗很大，可采用變頻調(diào)速技術(shù)，采用變頻器改變有關(guān)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的轉(zhuǎn)速，降低能源消耗。
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四、環(huán)境保護(hù)
環(huán)境污染已經(jīng)成為公害，控制閥對(duì)環(huán)境的污染主要有控制閥噪聲和控制閥的泄漏。其中，控制閥噪聲對(duì)環(huán)境的污染更是十分嚴(yán)重。為此，控制閥的發(fā)展應(yīng)環(huán)繞降低控制閥噪聲和防止控制閥的大氣污染。表現(xiàn)如下。
1、降低控制閥噪聲。研制各種降低控制閥噪聲的方法，包括從控制閥流路設(shè)計(jì)到控制閥閥內(nèi)件的設(shè)計(jì)，從噪聲源的分析到降低噪聲的措施等。主要有設(shè)計(jì)降噪控制閥和降噪控制閥閥內(nèi)件; 合理分配壓降，使用外部降噪措施，例如，增加隔離、采用消聲器等。
2、降低控制閥的大氣污染。控制閥的大氣污染指控制閥的“跑”、“冒”、“滴”、“漏”，這些泄漏物不僅造成物料或產(chǎn)品的浪費(fèi)，而且對(duì)大氣環(huán)境造成污染，有時(shí)還會(huì)造成人員的傷亡或設(shè)備爆炸等事故。因此，研制控制閥填料結(jié)構(gòu)和填料類(lèi)型、研制控制閥的密封等將是控制閥今后一個(gè)重要的研究課題。
發(fā)布時(shí)間: May-11-2020