2)从工艺配管情况分析

调节阀总是与管道、设备连在一起使用的，管道阻力的存在必然会使阀的工作特性与固有特性不同。所以，应根据对象的特性，选择合适的工作特性，再根据配管情况选择相应阀的固有流量特性。考虑工艺配管情况时，可参照表3—1来选择阀的固有特性。

表3—1 配管状况表

从表3—1上看，当S=1~0．6时，所选固有流量特性和工作流量特性一致。当S<0．3时，特性曲线畸变严重不宜控制。

3)从负荷变化情况分析

直线特性调节阀在小开度时流量相对变化量大，过于灵敏，容易引起振荡，阀芯阀座易损坏，故在S值小、负荷变化幅度大的场合不宜采用。等百分比阀的放大系数随阀门行程增大而增大，流量相对变化量恒定不变。

4 调节阀的口径

调节阀口径的确定是在计算阀流量系数C_V的基础上进行的。流量系数的定义是指在阀门全开条件下，阀两端压差△P为100 kPa，流体密度ρ为1g／cm³时，通过阀的流体体积流量为Q(m³／h)，其节流公式为：

C是一个比例系数，它与流量系数的关系是m倍，即C_V=mC。当流量特性为直线型时m=1．63，当流量特性为等百分比型时m=1．97。

式(4--1)是当测量介质为液体时的计算方法，当测量介质为气体时应考虑温度和压力对介质体积的影响，其C值的计算分两种情况：

当阀前后压差△P小于0．5倍的阀前压力P₁，即△P<0．5P₁时

另外，当介质为过热蒸汽时，计算C值要考虑蒸汽的过热度。

确定完C_V值以后，要对调节阀的开度进行验算，要求最大流量时阀开度不大于90％，最小流量时开度不小于10％。在正常工况下，阀门开度应在15％~85％之间。最后根据C_V值确定调节阀口径。

5 调节阀的材料和辅助装置

调节阀的阀体一般选用铸铁材质，其耐压等级、使用温度范围、耐腐蚀等方面应不低于对工艺管道的要求，但在介质为易燃易爆的流体时应作特殊考虑。阀芯、阀座材质的选用应考虑到流体中是否有固体颗粒产生的磨损和气蚀作用对阀内件的冲击。一般对于非腐蚀性流体，常选用不锈钢；对于腐蚀性较强的流体，可选用哈氏合金；对于冲击、振动、磨损严重的流体，可选用堆焊硬质合金或喷涂材质。另外当操作介质温度高于 200℃时，要选择带散热片的上阀盖。

调节阀的辅助装置主要有阀门定位器、电磁阀、回讯开关、过滤减压器、保位阀等。

阀门定位器是调节阀的一个重要附件，常见的有气动阀门定位器和电气阀门定位器两种。它主要用于：

1)高压差的场合；

2)高压、高温或低温介质的场合；

3)介质中含有固体悬浮物或黏性流体的场合；

4)调节阀口径较大的场合；

5)实现分程控制；

6)改善调节阀的流量特性。

电磁阀的作用是快速地切断和接通气源，使阀处于完全通、断的位置，多用于安全放空阀。回讯开关是需要在控制室实时监测到阀位的信号才选用的。保位阀的选择是根据工艺状况，当气源切断时，阀位要求保持在一定的位置上，但这种情况不多见。

6 结束语

调节阀是自动控制系统中一个重要的环节，若选择计算不准确，使用维护不得当，将直接影响控制系统的控制质量，甚至造成严重的生产事故。为此，对调节阀的正确选用、安装和维修等各项工作都必须高度重视。

随着工业自动化的发展，对气动调节阀的要求越来越高，这些要求包括：新结构、新材料、高性能、与计算机通讯以及优越的动态性能等。因此，对新型调节阀的研究和学习是一项艰巨而重要的任务。

作者简介：周雪冰(1973-)，女，工程师，主要从事DCS及网络技术的研究。