阀门(电动调节阀、球阀、蝶阀等)的分类及选型详解

1 调节阀的结构及功能
要正确使用调节阀，尤其是选择调节阀，必须首先弄清楚调节阀的结构及使用功能，做到有的放矢，方能选好所需的调节阀。
1.1 调节阀的结构
什么是调节阀？国际电工委员会IEC对调节阀做了定义：“工业过程控制系统中由动力操作的装置形成的终端元件，它包括一个阀体部件，内部有一个改变过程流体流率的组件，阀体部件又与一个或多个执行机构相连接。执行机构用来响应控制元件送来的信号。”可见，调节阀是由执行机构和阀体部件两部分组成，即：调节阀＝执行机构+阀体部件。其中，执行机构是调节阀的推动装置，它按信号压力的大小产生相应的推力或转矩，使推杆或转轴产生相应的位移或转角，从而带动调节阀的阀芯动作；阀体部件是调节阀的调节部份，它直接与介质接触，通过执行机构推杆的位移或转轴的转角，改变调节阀的节流面积，达到调节的目的。
调节阀种类繁多，按照其执行机构的动力源分类有气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀和混合型调节阀四大类。气动调节阀按其结构形式又分为薄膜式调节阀、活塞式调节阀和长行程调节阀。调节阀按执行机构的运动方式分为直行程和角行程两种。
1.2 调节阀的功能
调节阀的主要功能有：调节功能、克服压差功能、耐温功能、耐压功能、切断功能、耐蚀功能等。
（1） 调节功能
顾名思义，调节阀的首要功能就是调节，其主要表现在五个方面：
① 流量特性
流量特性是反映调节阀的开度与流量的变化关系，以适应系统的特性要求，如对流量调节系统反应速度快需对数特性；对温度调节系统反应速度慢，需线性流量特性。流量特性反映了调节阀的调节品质。
② 可调范围R
可调范围反映调节阀可控制的流量范围，用R＝Qmax：Qmin之比表示。R越大，调节流量的范围越宽，性能指标就越好。通常阀的R＝30。
③ 小开度工作性能
有些阀受到结构的限制，小开度工作性能差，产生启跳、振荡，R变得很小（即Qmin很大），如双座阀、衬胶蝶阀。好的阀小开度应有微调功能，既可满足很小流量的调节，且工作又要求十分平衡，这类阀如V型球阀、偏心旋转阀、全功能超轻型调节阀。
④ 流量系数Kv
流量系数表示通过流量的能力，同口径Kv值越大越好。
⑤ 调节速度
满足系统对阀动作的速度要求。
（2） 克服压差功能
它通常用阀关闭时的允许压差来表示，允许压差越大，此功能也就越好。如果考虑不周到，阀芯就会被压差顶开，造成阀关不到位，泄漏量超标。因此，保证阀切断就必须克服阀关闭时的工作压差。
（3） 耐温功能
满足不同温度条件下阀的强度和性能，温度的较大变化会使阀体材质的强度降低，因此阀必须满足介质的温度变化范围的要求，使阀在工作温度下有较好的强度和安全保证。
（4） 耐压功能
它反映阀的强度和安全指标，即介质不能通过密封处和阀体缺陷处向外渗漏。出厂时通常用1.5倍公称压力作试验来检验。对高压介质最好是采用锻件结构；铸铁阀的耐压强度是最低的，通常选用铸钢阀。
（5） 切断功能
切断由阀的泄漏量指标来表示，切断通常指泄漏量小于0.001％，它反映阀的内在的质量。
（6） 耐蚀功能
抵抗介质的腐蚀和冲蚀，以提高阀的使用寿命。阀的腐蚀是由介质的化学性能引起的材质腐蚀问题，通常选用耐腐蚀的材料来解决；冲蚀是由高速流动的介质、含颗粒的介质和产生闪蒸被空化的介质所致。解决的途径是选用耐磨的材料，结构上采用反汽蚀、反冲蚀的措施，对高压阀、大压差工作的调节阀、含颗粒介质使用的调节阀需重点考虑此问题。
2 调节阀选型设计要点
首先根据工艺流程的调节需求，选择调节阀类型。其二根据工艺参数计算阀的Kv值，然后根据计算出的Kv值与阀门系列具有的额定Kv值比较，从而决定阀门的额定Kv值与口径，然后还应进行相关验算，进一步验证所选阀门是否能满足工作要求。其三是根据工艺条件选择阀体、阀盖、阀内件及填充材料。其四是根据工艺参数选择执行机构及附件。
2.1 调节阀类型选择
按照阀体的结构形式，阀的类型有：截止阀、蝶阀、旋转偏心阀、球阀等；按执行机构的类型有：气动调节阀、电动调节阀和液动调节。
2.2 调节阀的Kv值计算
（1）口径计算原理在流程工业中，每个工位的调节阀流量、介质、压力、温度等参数千差万别，而调节阀的流量系数又是在100kPa压差下，介质为常温水时测试的，怎样结合实际工作情况决定阀的口径呢？显然，不能以实际流量与阀流量系数比较（因为压差、介质等条件不同），而必须进行Kv值计算。把各种实际参数代入相应的Kv值计算公式中，算出kv值，即把在不同的工作条件下所需要的流量转化为该条件下所需要的Kv值，于是根据计算出的kv值与阀门具有的额定 kv值比较，从而决定阀门的额定kv值与口径，最后还应进行有关验算，进一步验证所选阀是否能满足工作要求。

选购阀门的注意事项:

1、根据使用场所、用途，且了解有关法规、规格、标准、方针、许用认可后既可选用适合各种要求的阀门；2、确认阀门的工作条件、适用介质、工作压力、介质温度；

3、确定与管道相匹配的公称通径：dn(mm)；

4、确定与管道相连接方式：法兰式、内(外)螺纹式、焊接式、对夹式、卡箍式、卡套式等；

5、确定阀门的操作方式：手动、蜗轮动、气动、电动、液动、电磁动、电液动等；

6、确认阀门的类型：闸阀阀门、截止阀阀门、节流阀阀门、柱塞阀阀门、球阀阀门、蝶阀阀门、隔膜阀阀门、旋塞阀阀门、止回阀阀门、安全阀阀门、疏水阀阀门、减压阀阀门及其它特种阀门；

7、确定阀的使用形式：开关型、调节型、安全型等；

8、确定阀门壳体及内件的材料：灰铁、球铁、碳钢、合金钢、不锈钢、铜合金、铝合金、塑料等；

9、确定阀门的密封性能要求、密封等级或密封泄漏量；

10、确定阀门的防护涂层要求、包装要求、运输要求；

11、特殊需要的阀门还应确定：结构长度、阀门高度、外型尺寸、流阻、排放能力、流量特性、防护等级、防爆性能等参数；

12、确定阀门的安装位置及姿势。