如何選擇過程控制閥 過程控制閥的效率提升技巧

控制閥用于控制液體或氣體的流量，進(jìn)而控制過程中的溫度、壓力或液位。通常，閥門是由控制流體的方式來定義的，包括截止閥、角座閥、隔膜閥、直角回轉(zhuǎn)球閥、閘閥和針閥等。在大多數(shù)情況下，閥體由金屬制成：黃銅、鍛鋼或在衛(wèi)生應(yīng)用中使用的316不銹鋼。

執(zhí)行器使用板載系統(tǒng)來測(cè)量閥門的位置，根據(jù)不同的應(yīng)用情況精度也各不相同。非接觸式數(shù)字編碼器可以非常精確的將閥控制在上千個(gè)位置上。更基本的測(cè)量可以應(yīng)用于對(duì)靈敏度要求較低的設(shè)計(jì)。

在選擇控制閥時(shí)，爭(zhēng)論的主要領(lǐng)域之一是如何確定所需閥門的尺寸。通常情況下，工藝工程師會(huì)知道應(yīng)用中使用的管道直徑，很容易將其作為控制閥的決定性特征。但更重要的是系統(tǒng)內(nèi)的流動(dòng)條件，因?yàn)檫@些條件將決定控制閥內(nèi)的閥嘴尺寸。在決定閥門設(shè)計(jì)時(shí)，閥門兩側(cè)的壓力和預(yù)期流量也是必不可少的信息。

盡管選擇過程控制閥是一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)，但在專業(yè)知識(shí)的幫助下，通?？梢赃x擇出最優(yōu)閥門。圖片來源：CFE

效率提升

在閥體內(nèi)，執(zhí)行器通常選擇活塞式或隔膜式?；钊y通常更小、更緊湊，比隔膜閥更輕巧，也更易于操作。執(zhí)行器通常由耐化學(xué)腐蝕的不銹鋼或聚苯硫醚（PPS）制造。執(zhí)行器包括控制頭或定位器。

老式的氣動(dòng)定位器有一個(gè)擋板/噴嘴裝置，并在3-15psi的系統(tǒng)壓力下運(yùn)行，因此無論閥門處于什么狀態(tài)：打開、關(guān)閉或介于兩者之間的某個(gè)位置，系統(tǒng)始終會(huì)將一些壓縮空氣排入大氣。

壓縮空氣的生產(chǎn)需要耗費(fèi)大量能源，價(jià)格比較高，而當(dāng)生產(chǎn)線配置多個(gè)排大氣的過程控制閥時(shí)，可能會(huì)浪費(fèi)大量能源。重要的是，不僅要優(yōu)化閥門設(shè)計(jì)，還要考慮年度運(yùn)行成本，從而實(shí)現(xiàn)最經(jīng)濟(jì)有效的解決方案。

現(xiàn)代化的數(shù)字式電動(dòng)氣動(dòng)閥，使用微電磁閥控制進(jìn)出執(zhí)行器的空氣，實(shí)現(xiàn)了重大改進(jìn)，便于運(yùn)行人員操作。這種設(shè)計(jì)意味著，在閥門完全打開、完全關(guān)閉或處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，它不會(huì)消耗任何壓縮空氣。這些改進(jìn)以及其它工程方面的提升，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)性和精度方面的實(shí)質(zhì)性進(jìn)步。

精度和可靠性

在標(biāo)準(zhǔn)閥體內(nèi)，閥座可以互換，這樣就適用于現(xiàn)有管道系統(tǒng)，并且可以更精確地適應(yīng)實(shí)際應(yīng)用規(guī)格。在某些情況下，可以在閥門安裝后實(shí)現(xiàn)，這樣就可以在不更換整個(gè)閥門組件的情況下適應(yīng)工藝變化。

選擇最合適的密封材料是確?？煽窟\(yùn)行的重要步驟。蒸汽處理一般使用金屬對(duì)金屬密封，而包含滅菌工藝的過程，可能需要使用化學(xué)密封。

設(shè)置和安裝新閥門更容易，而且耗時(shí)更少。內(nèi)置的校準(zhǔn)程序能夠自動(dòng)執(zhí)行初始設(shè)置程序，測(cè)量打開和關(guān)閉閥門所需的空氣、閥桿上的活塞密封圈的電阻以及閥門本身的響應(yīng)時(shí)間。（作者：Damien Moran）
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