控製閥的發展趨勢

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控製閥的發展趨勢
1.3 1之前介紹水過濾器在恒通環保應用，現在介紹控製閥的發展趨勢控製閥應用中存在的問題
    (1)控製閥的品種多、規格多、參數多。控製閥為適應不同工業生產過程的控製要求，如壓力、溫度、流體特性等，有近千種不同規格，不同類型的產品，使控製閥的選型不方便、安裝應用不方便、維護保養不方便、管理不方便。
    (2)控製閥的可靠性差。控製閥在出廠時的特性與運行一段時間後的特性有很大差異，如泄漏量增大、噪聲增大、閥門重複精度變差等．給穩定運行帶來困難。
    (3)控製閥體積大、笨重．給控製閥的運輸、安裝維護帶來不便。通常，控製閥的質量比一般儀表質量要重幾倍到幾十倍，如一台公稱壓力Class600，公稱尺寸DN200的控製閥重達700 kg，運輸、安裝和維擴都需要動用一些機械設備才能完成，給控製悶的應用帶來不便。
    (4)控製閥的流量特性與工業過程被控對象特性不匹配。造成控製係統品質變差。控製閥的理想流量特性已在產品出廠時確定，但工業過程被控對象特性各不相同，加上壓降比的變化，使控製閥的工作流量特性不能與被控對象特性匹配，並使控製係統控製品質變差。
    (5)控製閥噪聲過大。工業應用中，控製閥噪聲已成為工業裝置的主要噪聲源，因此，降低控製閥噪聲成為當前重要的研究課題．並得到各國政府的重視。
    (6)控製閥外漏超標。隨著環境保護意識的不斷加強．控製閥的閥杆密封和墊片密封設計結構很關鍵，義加上對於易燃易爆有毒強腐蝕的介質要根據IS0 15848-2、API 622、閥被廣泛應用於工業生產過程的控製，研製的偏心旋轉閥成為角行程控製的*。偏必旋轉闊具有良好的密封性，大的流通能力，可應用於較大壓差場合。80年代開始，各種精小型控製閥誕生，它對控製閥執行機構進行的改革，使控製閥的重量和高度降低．流通能力提高。90年代開始，隨著計算機控製裝置的廣泛應用，對智能控製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場總線控製，2l世紀初，現場總線控製閥得到應用，隨著控製功能的提高，對控製閥的要求也越來越高。

1.2.2我國控製閥的現狀
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    (7)控製閥是耗能設備。在能源越來越緊缺的當前，更應采用節能技術．降低控製閥的能耗，提高能源的利用率。
1.3.2控製閥的發展方向
    控製閥的發展方向主要是標準化、智能化、精小比、旋轉化和安全化。
    (1)標準化和智能化
    控製閥的標準化和智能化已經提到議事日程．控裁闊的標準化主要表現在下列方麵：
    ①為了實現互換性。使相同壓力等級P\( C,lass)．相同公稱尺寸DN(NPS)的控製閥使用相同的結構長度．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為了實現互操作性。不同製造商生產的控製閥能夠與其他製造商的產品協同工作，不會發生信號的不匹配或阻抗的不匹配等現象。
    ③標準化的診斷軟件和其他輔助軟件，使不同製造商的控製閥可進行運行狀態的診斷．運行數據的分析等。
    ④標準化的選型程序。控製閥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，根據工藝所提供的數據，能夠正確計算所需控製閥的流量係數K.(C．)．確定配管及選用恰當的殼體、閥芯及閥內件材質等，使設計過程標準化，提高設計質量。
    控製閥的智能化主要采用智能閥門定位器，眢能化表現在下列方麵：
    ①控製閥的自診斷。運行狀態的遠程通信等智能功能，使控製閥的管理方便，故障診斷變得容易，也降低了對維護人員的技能要求。
    ②減少產品類型。減化生產流程，采用智能閥門定位器不僅可方便地改變控製閥的流量特性，也可以提高控製係統的控製品質。因此，對控製閥流量特性的要求可簡化及標準化（如僅生產線性特性控製閥），用智能化功能模塊實現與被控對象特性的匹配，使控製閥產品的類型和品種大大減少，使控製閥的製造過程得到減化．為減少控製閥的品種，國內亦有廠家生產全功能控製閥，這些智能化的方法將不斷提高，並在生產和市場中經受考驗和認可。
    ③數字通信c數字通信將在控製閥中獲得廣泛應用，以HART通信協議為基礎，一些控製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；以現場總線為基礎，控製閥與閥門定位器，PID控製功能模塊結合，使控製功能在現場實現，使危險分散，使控製更及時，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，同時能夠改善控製閥的動態和靜態特性，提高控製閥的控製精度，因此，智能閥門定位器將在今後一段時間內成為重要的控製閥輔助設備被廣泛應用。
    (2)精小化
    為降低控製閥的亙量，便於運輸、安裝和維護，控製閥的精小化采用了下列措施：
    ①采用精小型執行機構。采用輕質材料，采用多組彈簧替代一組彈簧，降低執行機構高度，通常精小型氣動薄膜執行機構組成的控製閥比同類型氣動薄膜執行機構組成的控製閥高度要降低約30%，重量減少約30%．而流通能力可提高約30%.
    ②改變流路結構。如將閥芯的移動改變為閥座的移動，將直線位移改變為角位移，使控製閥積縮小．重量減輕：
    ③采用電動執行機構。不僅可減少采用氣動執行機構所需的氣源裝置和輔助設備，也可減少執行機構的重量，如Fisher公司的9000係列電動執行機構。其20型的高度小於330 mm.使整個控製閾（帶數字控製器和執行機構）質量降低到20 kg～32 kg.
    (3)旋轉化
    由於旋轉類控製閥，如球閥等，有相對體積較小．流路阻力較小，可調比較大、密封性較好、防堵性能較好、流通能力較大等優點，因此，在控製閥新品種中-旋轉閥的比重在增大。特別是公稱R寸DN較大的管道中，普遍采用球閥、蝶閥等類型控製閥，從國外近年的產品看．旋轉闊直用的比例正逐年增長。

  安全化
    儀表控製係統的安全性已經得到各方麵的重視，安全儀表係統( SIS)對控製閥的要求也越來越高，表現在以下幾個方麵：
    ①對控製閥故障信息診斷和處理要求提高，不僅要對控製閥進行故障發生後的被動性維護，而且要進行故障發生前的預防性維護和預見性維護。因此，對組成控製閥的有關組件進行統計和分析，及時提出維護建議等更為重要。
    ②對用於緊急停車係統或安全聯鎖係統的控製閥，提出及時、可靠、安全動作的要求。確保這些控製閥能夠反應靈敏、準確。
    ③對用危險場所的控剞閥，應簡化認證程序．如本安應用的現場總線儀表，可簡化為采用FISCO現場總線本質安全概念，使對本安產品的認證過程簡化。
    ④與其他現場儀表的安全性類似，對控製閥的安全性，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)節能
    降低能源消耗，提高能源利用率是控製閥的一個發展方向。主要有以下幾個方麵：
    ①采用低壓降比的控製閥。使控製閥在整個係統壓降中占的比例減少，從而降低能耗，因此，設計低壓降比的控製閥是發展方向之一；另一個發展方向是采用低阻抗控製閥，如采用蝶閥，偏心旋轉閥等。
    ②采用自力式控製閥。如直接采用閥後介質的壓力組成自力式控製係統，用被控介質的能量實現閥後壓力控製。
    ③采用電動執行機構的控製閥。氣動執行機構在整個控製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，采用電動執行機構，在改變控製閥開度時，需要供電，在達到所需開度時，就可不再供電，因此，從節能角度看，電動執行機構比氣動執行機構有明顯的節能優點。
    ④采用壓電控製閥。在智能閥n定位器中采用壓電控製閥，隻有當輸出信號增加時才耗用氣源。
    ⑤采用帶平衡結構的閥芯。降低執行機構推力或轉矩，縮小膜頭氣室，降低能源需要。
    ⑥采用變頻調速技術代替控製閥。對高壓降比的應用場合，如果能量消耗很大，可采用變頻調速技術，采用變頻調速器改變有關運轉沒備的轉速，降低能源消耗。

 (6)保護環境
    環境汙染已經成為公害，各級政府都非常重視，控製閥對環境的汙染主要有控製闊噪聲和控製閥的泄漏（內漏和外漏），其中．控製閥噪聲對環境汙染更是十分嚴重。
    ①降低控製閥噪聲。研製各種降低控製閥噪聲的方法，包括從控製閥流路設計到控製閥內件的設計．從噪聲源的分析到降低噪聲的措施等，主要有設計降噪控製閥和降噪控匍閥內件，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降低控製閥的外漏。控製閥的外漏是指控製閥從閥杆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品的浪費，而且對大氣環境造成汙染，有時，還會造成人員的傷亡或設備爆炸事故。因此，研製控製閥的閥杆密封結構和填料類型，使控製閥的逸散性檢漏達到IS0 15848-2、API 622、GB/T 26181的要求，研製控製閥的密封將是控製閥今後一個重要的研究課題。

    計算機科學、控製理論和自動化儀表等高新科學技術的發展推動了控製閥的發展，例如，現場總線控製閥和智能閥門定位器的研製，數字通信在控製閥的實現等。控製閥的發展也推動了其他科學技術的發展。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，對抗硫化氫噴塗技術的研究、對流體動力學的研究等。隨著現場總線技術的發展，控製閥也將智能和更可靠，它將與其他自動化儀表和計算機控製裝置一起，使工業生產過程的功能更完善，控製精度更高，控製的效果更明顯，控製將更可靠，並為我國現代化建設發揮更重要的作用。與本產品相關論文：美標球閥維護