控制阀，过程控制工业里最常用的终端控制元件就是控制阀。控制阀调节流动的流体，如气体、蒸汽、水或化学混合物，以补偿负载扰动并使被控制的过程变量尽可能地靠近需要的设定点。控制阀一般由执行机构和阀门组成。如果按其所配执行机构使用的动力，控制阀可以分为气动、电动、液动三种，即以压缩空气为动力源的气动控制阀，以电为动力源的电动控制阀，以液体介质(如油等)压力为动力的电液动控制阀，另外，按其功能和特性分，还有电磁阀、电子式、智能式、现场总线型控制阀等。

控制阀(图1)

传感器将压力、温度、流量等信号反馈给调节器，调节器将测量信号与设定值进行比较，然后根据运算的结果输出控制信号给控制阀，由控制阀来调整阀门开度，进而实现对温度、压力、流量等参数的自动调节。按照这个定义，阀门必须要和传感器、控制器(PLC、DCS或单纯的调节器)组成控制回路(不管是单回路还是多回路)实现对过程变量的控制，才能称之为控制阀。所以，所有配有执行机构的气动、电动、液动的阀门，都应该叫做控制阀，包括电磁阀，因为它们都可以和控制系统组成控制回路，实现自动控制。不管它们接收的是开关量信号还是比例信号，控制原理都是一样。而所有的手动式、自力式阀门都不是控制阀。



控制阀系统作用图(图2)

调节阀，其实就是节流阀，对于节流阀，它的意图是产生压力降和降低流量，因此它可以有一个直径明显小于阀门通径的阀座。节流阀的设计是产生压力降以降低直线压力、流量、温度，而开关阀的结构上允许直线通过流体而不明显地产生压力降。如O型球阀、蝶阀、管夹阀等，它们的流阻都很小，介质通过时产生的压降都很小，所以适合开关控制，不适合节流控制。节流阀需要根据过程工艺的要求设计出合适的流量特性和阀芯、阀座直径，开关阀则不需要。节流阀配以执行器，就是电、气或液动调节阀了。所以狭义地将，调节阀只限于节流阀如单座阀、双座阀、套筒阀、角形阀、三通阀、V型球阀等有限的几种(所以在业界还有手动调节阀一说)。



手动调节阀(图3)

可以说，所有的调节阀都是控制阀，但控制阀未必就是调节阀。至于自力式调节阀，它不应该归入控制阀一类，因为不管是自力式压力调节阀，还是温度、流量调节阀，都是靠介质自身的动力来驱动阀门，控制变量还得靠手动来设定，它们不能和控制系统组成控制回路。它们应该和安全阀、疏水阀、减压阀、水力控制阀等归入自动阀一类。

控制阀的基本构成

控制阀一般由执行机构和阀门以及其他附件组成。



控制阀结构图(图4)

阀门

直通单座阀(GLOBE)：体内只有一个阀座和阀芯、结构简单、密封***、使用较多的一种阀体类型、流通能力差、不平衡力大、不适合高压差,大口径的场合。



直通单座阀(图5)

套筒阀(CAGE)：使用广泛的一种阀体类型;阀体内部阀盖和阀座之间加一个开口套筒;内部导向，阀芯上开有平衡孔，减小不平衡力;泄漏量较单座大，不适用于有颗粒及较脏污介质。



套筒阀(图6)

角形阀(ANGLE)：阀体内有一个阀座和密封面结构简单,密封***;一般为底进侧出,具有自洁净功能;阀体内不易存积污物,不易堵塞;适用于控制高粘度介质,高压差;以及含有悬浮物和颗粒物的介质;容易发生阀芯振荡不稳定的现象。



角形阀(图7)

三通阀：三通阀有三个出入口与管道相连接，有合流，分流两种类型。



三通阀(图8)

执行机构

控制阀的驱动装置，按能源供应分为：气动，电动，电液。

气动执行机构

一般分为气动薄膜执行机构和气动活塞执行机构等。



气动执行机构(图9)

电动执行机构

以电为能源的执行器，有电动控制，电磁式。按位移分为：直行程、角行程、多转式。具有动作迅速、响应快、电源取用方便、传输距离远等特点。



电动执行机构(图10)

电动控制阀接线图(图11)

液动、电液或气液执行机构

主要用于需要大推力、大力矩、快速响应、安全可靠装置和阀门的配套上。由于控制上的需要，电液执行机构使用更为广泛。



液动执行机构(图12)

其他附件

控制阀还可配用各种附件来实现产品本身多种控制功能;附件能满足控制系统对阀门提出的各种特殊要求;附件的作用就在于使控制阀的功能更完善更合理,更齐全。

阀门定位器：用于改善控制阀调节性能，实现正确定位。



阀门定位器(图13)

空气过滤减压器：净化气源，具有自动稳压功能。



空气过滤减压器（图14）
文章链接：http://www.klevalve.com/hyxw/1689.htm

资讯来源：无锡科莱恩流体控制设备有限公司  

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