控制閥的發(fā)展趨勢

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控制閥的發(fā)展趨勢
1.3 1之前介紹水過濾器在恒通環(huán)保應用，現(xiàn)在介紹控制閥的發(fā)展趨勢控制閥應用中存在的問題
    (1)控制閥的品種多、規(guī)格多、參數(shù)多。控制閥為適應不同工業(yè)生產(chǎn)過程的控制要求，如壓力、溫度、流體特性等，有近千種不同規(guī)格，不同類型的產(chǎn)品，使控制閥的選型不方便、安裝應用不方便、維護保養(yǎng)不方便、管理不方便。
    (2)控制閥的可靠性差?？刂崎y在出廠時的特性與運行一段時間后的特性有很大差異，如泄漏量增大、噪聲增大、閥門重復精度變差等．給穩(wěn)定運行帶來困難。
    (3)控制閥體積大、笨重．給控制閥的運輸、安裝維護帶來不便。通常，控制閥的質(zhì)量比一般儀表質(zhì)量要重幾倍到幾十倍，如一臺公稱壓力Class600，公稱尺寸DN200的控制閥重達700 kg，運輸、安裝和維擴都需要動用一些機械設備才能完成，給控制悶的應用帶來不便。
    (4)控制閥的流量特性與工業(yè)過程被控對象特性不匹配。造成控制系統(tǒng)品質(zhì)變差?？刂崎y的理想流量特性已在產(chǎn)品出廠時確定，但工業(yè)過程被控對象特性各不相同，加上壓降比的變化，使控制閥的工作流量特性不能與被控對象特性匹配，并使控制系統(tǒng)控制品質(zhì)變差。
    (5)控制閥噪聲過大。工業(yè)應用中，控制閥噪聲已成為工業(yè)裝置的主要噪聲源，因此，降低控制閥噪聲成為當前重要的研究課題．并得到各國政府的重視。
    (6)控制閥外漏超標。隨著環(huán)境保護意識的不斷加強．控制閥的閥桿密封和墊片密封設計結(jié)構(gòu)很關鍵，義加上對于易燃易爆有毒強腐蝕的介質(zhì)要根據(jù)IS0 15848-2、API 622、閥被廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)過程的控制，研制的偏心旋轉(zhuǎn)閥成為角行程控制的*。偏必旋轉(zhuǎn)闊具有良好的密封性，大的流通能力，可應用于較大壓差場合。80年代開始，各種精小型控制閥誕生，它對控制閥執(zhí)行機構(gòu)進行的改革，使控制閥的重量和高度降低．流通能力提高。90年代開始，隨著計算機控制裝置的廣泛應用，對智能控制閥的要求也越來越強烈，相繼誕生各種智能電氣閥門定位器和智能閥門定位器的現(xiàn)場總線控制，2l世紀初，現(xiàn)場總線控制閥得到應用，隨著控制功能的提高，對控制閥的要求也越來越高。

1.2.2我國控制閥的現(xiàn)狀
   上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,水減壓閥,蒸汽減壓閥 我國控制閥工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)起步較晚，在20世紀60年代開始研制單座控制閥、雙座控制GB/T26481進行檢驗，因此，改善閥桿填料密封和墊片密封是當務之急。
    (7)控制閥是耗能設備。在能源越來越緊缺的當前，更應采用節(jié)能技術．降低控制閥的能耗，提高能源的利用率。
1.3.2控制閥的發(fā)展方向
    控制閥的發(fā)展方向主要是標準化、智能化、精小比、旋轉(zhuǎn)化和安全化。
    (1)標準化和智能化
    控制閥的標準化和智能化已經(jīng)提到議事日程．控裁闊的標準化主要表現(xiàn)在下列方面：
    ①為了實現(xiàn)互換性。使相同壓力等級P\( C,lass)．相同公稱尺寸DN(NPS)的控制閥使用相同的結(jié)構(gòu)長度．相同的法蘭標準，使用戶不必為選擇謄造商而花費大量時間。
    ②為了實現(xiàn)互操作性。不同制造商生產(chǎn)的控制閥能夠與其他制造商的產(chǎn)品協(xié)同工作，不會發(fā)生信號的不匹配或阻抗的不匹配等現(xiàn)象。
    ③標準化的診斷軟件和其他輔助軟件，使不同制造商的控制閥可進行運行狀態(tài)的診斷．運行數(shù)據(jù)的分析等。
    ④標準化的選型程序?？刂崎y的選型仍是自控設計人員十分關心的問題．采用標準化的計算程序，根據(jù)工藝所提供的數(shù)據(jù)，能夠正確計算所需控制閥的流量系數(shù)K.(C．)．確定配管及選用恰當?shù)臍んw、閥芯及閥內(nèi)件材質(zhì)等，使設計過程標準化，提高設計質(zhì)量。
    控制閥的智能化主要采用智能閥門定位器，眢能化表現(xiàn)在下列方面：
    ①控制閥的自診斷。運行狀態(tài)的遠程通信等智能功能，使控制閥的管理方便，故障診斷變得容易，也降低了對維護人員的技能要求。
    ②減少產(chǎn)品類型。減化生產(chǎn)流程，采用智能閥門定位器不僅可方便地改變控制閥的流量特性，也可以提高控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)。因此，對控制閥流量特性的要求可簡化及標準化（如僅生產(chǎn)線性特性控制閥），用智能化功能模塊實現(xiàn)與被控對象特性的匹配，使控制閥產(chǎn)品的類型和品種大大減少，使控制閥的制造過程得到減化．為減少控制閥的品種，國內(nèi)亦有廠家生產(chǎn)全功能控制閥，這些智能化的方法將不斷提高，并在生產(chǎn)和市場中經(jīng)受考驗和認可。
    ③數(shù)字通信c數(shù)字通信將在控制閥中獲得廣泛應用，以HART通信協(xié)議為基礎，一些控制閥的閥門定位器將輸入信號和閥位信號在同一傳輸線實現(xiàn)；以現(xiàn)場總線為基礎，控制閥與閥門定位器，PID控制功能模塊結(jié)合，使控制功能在現(xiàn)場實現(xiàn)，使危險分散，使控制更及時，更迅速。
    ④智能閥門定位器。智能閥門定位器具有閥門定位器的所有功能，同時能夠改善控制閥的動態(tài)和靜態(tài)特性，提高控制閥的控制精度，因此，智能閥門定位器將在今后一段時間內(nèi)成為重要的控制閥輔助設備被廣泛應用。
    (2)精小化
    為降低控制閥的亙量，便于運輸、安裝和維護，控制閥的精小化采用了下列措施：
    ①采用精小型執(zhí)行機構(gòu)。采用輕質(zhì)材料，采用多組彈簧替代一組彈簧，降低執(zhí)行機構(gòu)高度，通常精小型氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)組成的控制閥比同類型氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)組成的控制閥高度要降低約30%，重量減少約30%．而流通能力可提高約30%.
    ②改變流路結(jié)構(gòu)。如將閥芯的移動改變?yōu)殚y座的移動，將直線位移改變?yōu)榻俏灰?，使控制閥積縮?。亓繙p輕：
    ③采用電動執(zhí)行機構(gòu)。不僅可減少采用氣動執(zhí)行機構(gòu)所需的氣源裝置和輔助設備，也可減少執(zhí)行機構(gòu)的重量，如Fisher公司的9000系列電動執(zhí)行機構(gòu)。其20型的高度小于330 mm.使整個控制閾（帶數(shù)字控制器和執(zhí)行機構(gòu)）質(zhì)量降低到20 kg～32 kg.
    (3)旋轉(zhuǎn)化
    由于旋轉(zhuǎn)類控制閥，如球閥等，有相對體積較小．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，因此，在控制閥新品種中-旋轉(zhuǎn)閥的比重在增大。特別是公稱R寸DN較大的管道中，普遍采用球閥、蝶閥等類型控制閥，從國外近年的產(chǎn)品看．旋轉(zhuǎn)闊直用的比例正逐年增長。

  安全化
    儀表控制系統(tǒng)的安全性已經(jīng)得到各方面的重視，安全儀表系統(tǒng)( SIS)對控制閥的要求也越來越高，表現(xiàn)在以下幾個方面：
    ①對控制閥故障信息診斷和處理要求提高，不僅要對控制閥進行故障發(fā)生后的被動性維護，而且要進行故障發(fā)生前的預防性維護和預見性維護。因此，對組成控制閥的有關組件進行統(tǒng)計和分析，及時提出維護建議等更為重要。
    ②對用于緊急停車系統(tǒng)或安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的控制閥，提出及時、可靠、安全動作的要求。確保這些控制閥能夠反應靈敏、準確。
    ③對用危險場所的控剞閥，應簡化認證程序．如本安應用的現(xiàn)場總線儀表，可簡化為采用FISCO現(xiàn)場總線本質(zhì)安全概念，使對本安產(chǎn)品的認證過程簡化。
    ④與其他現(xiàn)場儀表的安全性類似，對控制閥的安全性，可采用隔爆技術、防火技術、增安技術、本安技術、抗靜電技術、無火花技術等；對現(xiàn)場總線儀表，還可采用實體概念、本安概念、FISC()概念和非易燃(FINCO)概念等。
    (5)節(jié)能
    降低能源消耗，提高能源利用率是控制閥的一個發(fā)展方向。主要有以下幾個方面：
    ①采用低壓降比的控制閥。使控制閥在整個系統(tǒng)壓降中占的比例減少，從而降低能耗，因此，設計低壓降比的控制閥是發(fā)展方向之一；另一個發(fā)展方向是采用低阻抗控制閥，如采用蝶閥，偏心旋轉(zhuǎn)閥等。
    ②采用自力式控制閥。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)的能量實現(xiàn)閥后壓力控制。
    ③采用電動執(zhí)行機構(gòu)的控制閥。氣動執(zhí)行機構(gòu)在整個控制閥運行過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，采用電動執(zhí)行機構(gòu)，在改變控制閥開度時，需要供電，在達到所需開度時，就可不再供電，因此，從節(jié)能角度看，電動執(zhí)行機構(gòu)比氣動執(zhí)行機構(gòu)有明顯的節(jié)能優(yōu)點。
    ④采用壓電控制閥。在智能閥n定位器中采用壓電控制閥，只有當輸出信號增加時才耗用氣源。
    ⑤采用帶平衡結(jié)構(gòu)的閥芯。降低執(zhí)行機構(gòu)推力或轉(zhuǎn)矩，縮小膜頭氣室，降低能源需要。
    ⑥采用變頻調(diào)速技術代替控制閥。對高壓降比的應用場合，如果能量消耗很大，可采用變頻調(diào)速技術，采用變頻調(diào)速器改變有關運轉(zhuǎn)沒備的轉(zhuǎn)速，降低能源消耗。

 (6)保護環(huán)境
    環(huán)境污染已經(jīng)成為公害，各級政府都非常重視，控制閥對環(huán)境的污染主要有控制闊噪聲和控制閥的泄漏（內(nèi)漏和外漏），其中．控制閥噪聲對環(huán)境污染更是十分嚴重。
    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計到控制閥內(nèi)件的設計．從噪聲源的分析到降低噪聲的措施等，主要有設計降噪控制閥和降噪控匍閥內(nèi)件，合理分配壓降，使用外部降噪措施，如增加隔離、采用消聲器等。
    ②降低控制閥的外漏。控制閥的外漏是指控制閥從閥桿填料部位和中法蘭墊片處的“跑”“冒”“滴”“漏”，這些泄漏物不僅造成物料或產(chǎn)品的浪費，而且對大氣環(huán)境造成污染，有時，還會造成人員的傷亡或設備爆炸事故。因此，研制控制閥的閥桿密封結(jié)構(gòu)和填料類型，使控制閥的逸散性檢漏達到IS0 15848-2、API 622、GB/T 26181的要求，研制控制閥的密封將是控制閥今后一個重要的研究課題。

    計算機科學、控制理論和自動化儀表等高新科學技術的發(fā)展推動了控制閥的發(fā)展，例如，現(xiàn)場總線控制閥和智能閥門定位器的研制，數(shù)字通信在控制閥的實現(xiàn)等。控制閥的發(fā)展也推動了其他科學技術的發(fā)展。例如，對防腐蝕材料的研究，對消弱和降低噪聲方法的研究．對抗硫化氧腐蝕材料的研究，對抗硫化氫噴涂技術的研究、對流體動力學的研究等。隨著現(xiàn)場總線技術的發(fā)展，控制閥也將智能和更可靠，它將與其他自動化儀表和計算機控制裝置一起，使工業(yè)生產(chǎn)過程的功能更完善，控制精度更高，控制的效果更明顯，控制將更可靠，并為我國現(xiàn)代化建設發(fā)揮更重要的作用。與本產(chǎn)品相關論文：美標球閥維護