控制调节阀的阀门定位器选型指南
调节阀的选型
调节阀的选型、维修与校验在电厂自动控制系统中调节阀是最常见的一种执行器，一般自动控制系统由对象、监测仪表、控制器、执行器等组成。
正确选取调节阀的结构型式、流量特性、流通能力及执行机构的输出力矩、推力与行程，对于自动控制系统的安全性、稳定性、经济性和可靠性有着十分重要的作用。
如果选择不当，将直接影响控制系统性能，甚至无法实现自动控制，进而影响整台机组的安全经济运行。
调查发现在这些事例中约95%属于选型不当造成，而计算错误造成的问题不到5%。
实践证明计算与选型相比，选型难度更大，出现的问题更多，对此应特别重视。
1 调节阀的选型1.1 选型应考虑的主要因素(1)要满足生产过程的温度、压力、液位及流量要求；(2)阀的泄漏及密封性要求；(3)阀的工作压差<需用压差；(4)对提高阀使用寿命和可靠性的考虑；(5)对阀动作速度、流量特性的考虑；(6)对阀作用方式和流向的考虑；(7)对执行机构型式、输出力矩、刚度及弹簧范围的考虑；(8)对材质及阀经济性的考虑(选型不当价格会相差3~4 倍)。
1.2 选型的一般原则在满足过程控制要求的前提下，所选的阀应尽量简单、可靠、价廉、寿命长、维修方便和备件来源及时可靠。
要尽力避免单纯追求好的结构、好的材质、多带附件，而忽略了对可靠性、经济性的考虑。
从可靠性观点来看，结构越简单，其可靠性就越高；材质选择过高，将造成不必要的价格投入。
1.3 选型应提供的工艺参数及系统要求(1)工艺参数：温度、压力、正常流量时压差及切断时的压差。
(2)流体特性：腐蚀性、粘度、温度变化对流体特性的影响。
(3)系统要求：泄漏量、可调比、动作速度与频率、线性及噪音。
1.4 调节阀的分类及选择调节阀按结构特征大致可分为如下9大类：(1)直通单座调节阀：该阀应用最广，具有泄漏小、许用压差小、流路复杂、结构简单的特点，故适用于泄漏要求严、工作压差小的干净介质场合，但小规格阀(DN<20mm)也可用于压差较大的场合。
调节阀选型指南
调节阀选型指南◆气动ZMA□型，电动ZKZ□为什么应用越来越少？1）应用水平落后（60年代的老产品）；2）笨重、体积大3）流路复杂，Kv小、易堵；4）可靠性较差。
建议不推荐使用。
◆为什么电子式阀将取代配DKZ、DKJ的电动阀？电子式阀较DKZ、DKJ的电动阀有以下几个优点：1）可靠性高、外观美、2）重量轻、体积小、3）伺服放大器一体化、调整方便。
◆为什么角行程阀的应用将成为一种趋势？直行程阀与角行程阀相比较存在9个方面的不足，其表现在：1．从流路上分析，直行程阀流路复杂，导致4个不足：1） Kv值小；2）防堵差；3）尺寸大，笨重；4）外观差；2．直行程阀阀杆上下运动，滑动摩擦大，导致2个不足：1）阀杆密封差，寿命短；2）抗振动差；3．从结构上分析，导致3个不足：1）单密封允许压差小；2）双密封泄露大；3）阀芯在中间，无法避开高速介质（汽蚀、颗粒）的直接冲刷，寿命短。
所以，角行程阀的广泛应用将成为一种必然，成为二十一世纪的主流。
◆为什么电动阀比气动阀应用越来越广泛？电动阀比气动阀有如下优势：1．用电源经济方便，省去建立气源站，从经济上看，与“气动阀+定位器+电磁阀+气源”组合方式价格差不多；2．用气动阀环节较多，增加不可靠因素和维修量；3．电动阀的推力、刚度、精度、重量、安装尺寸都优于气动阀，但防爆价格高。
所以，防爆要求不高的场合，尽可能选电动阀。
◆为什么说精小型阀、Cv3000是第一代产品的改进型？精小型阀较老产品，重量下降30%，体积和高度下降30%，Kv值提高30%，仅此三个30%，其功能、结构没有质的突破，只能配称改进型。
◆Cv3000为什么成为二十世纪末调节阀的主流？Cv3000较老式产品比较有以下三个优点：1）重量轻30%；2）体积和高度下降30%；3） Kv值提高30%。
较原来老产品是一种改进，所以成为20世纪末的主流，但这种主导位置，很快将由角行程阀所替代。
◆选择单密封和双密封选型注意事项：1）单密封泄漏小，允许压差小（小口径除外），如小流量阀，单座阀、角型阀、单密封套筒阀等；2）双密封泄漏大，允许压差大，如双座阀、双密封套筒阀等。
调节阀选型方法总结
调节阀选型自动控制系统是通过执行器对被控对象进行作用的。
调节阀是生产过程自动化控制系统中最常见的一种执行器。
调节阀直接与流体接触控制流体的压力或流量。
正确选取调节阀的结构型式、流量特性、流通能力；正确选取执行机构的输出力矩或推力与行程对于自动控制系统的稳定性起着十分重要的作用。
如果计算错误，选择不当，将直接影响控制系统的性能，使得自动控制系统产生震荡甚至不能正常运行。
因此，在自动控制系统的设计过程中，调节阀的设计选型计算是必须认真考虑的重要环节。
1调节阀结构形式的选择常用的调节阀结构形式有直通单座阀、直通双座阀、套筒阀、偏心旋转阀、蝶阀、全功能超轻型调节阀、球阀，应当根据不同的使用情况，结合不同结构形式阀门各自的特点，从调节性能、适用温度、适用口径、耐压、适用介质条件、切断差压、泄流量、压力损失、重量、外观、成本等方面对调节阀的结构形式进行选择。
可靠性差、体积较大、结构笨重、成本较高对调节阀进行结构的选择时，要根据相应的管路及介质条件，按照如下优选顺序进行选择①全功能超轻型调节阀→②蝶阀→③套筒阀→④单座阀→⑤双座阀→⑥偏心旋转阀→⑦球阀，只有当前一优选级别的阀门再某一方面不合适时，才考虑选择下一级类型的阀门。
2 调节阀执行机构的选择2.1 调节阀执行机构的分类1、执行机构按所使用能源的不同，可分为气动、电动和液动三类：气动类执行机构具有价格低、结构简单、性能稳定、维护方便和本质安全性等特点，因此在需要考虑防爆处理的场合应用应用十分广泛。
电动类执行机构可直接连接电动仪表或计算机，不需要电气转换环节，但价格昂贵、结构复杂，应用时需考虑防爆等问题，一般在无可燃气体，不需要考虑防爆处理的场合下使用。
液动类执行机构具有推力(或推力矩)大的优点，但装置的体积大，流路复杂，通常采用电液组合的方式应用于要求大推力(力矩)的应用场合。
2、按执行机构输出位移的类型，执行机构分为直行程执行机构、角行程执行机构和多转式执行机构直行程执行机构输出直线位移。
SAMSON 调节阀定位器基本操作
SUB 初始化模式用于在生产过程进行中更换阀门定位器。为
此，可用机械方法将控制阀固定某个确定的阀位，或借助气动方式，即使
用外接气动信号使控制阀动作到某一个确定阀位。此固定住的阀位能够确
保生产装置能够正常运行。
更换上的阀门定位器不要初始化，如果需要，使用代码36 对定
模式，必须输入以下参数：销钉位置（代码4）及额定行程/转角（代码
5）。校验好的阀位传感器能够将有效行程预置得非常准确。初始化过程
中，定位器检查控制阀是否无碰撞地走完指定的工作行程范围（行程或转
角）。最大可能的行程必须始终大于设置的工作行程，否则初始化将被禁
止（出错显示代码52），因为不能达到工作行程。
是自动操作模式下最后时刻的给定值。此时阀位以%显示。
• 调整手动给定值
转动旋钮按钮至显示屏出现代码1。按一下旋钮按钮确定设
置，代码1 闪烁。当代码1 闪烁时，可通过转动旋钮按键将控制阀移
动至需要位置。继续转动直到阀门定位器输出压力变化和控制阀门开
始反应。若两分钟内未激活旋钮按键，则定位器将自动返回至手动模
器的过
渡时间决定，可能耗时几分钟。
MAX 是基于最大额定行程的初始化的默认设置。如果代码3
已确认允许组态，可通过代码6 改变到其它初始化模式。如定位器已
初始化了一次，在给定输入控制信号后，定位器会自动切换到上一次
的操作模式，相应显示为代码0。
• 初始化模式
通过代码3 启用允许组态和进入代码6之后，可以选择初始
保两个O形密封圈能够放置正确。
6、从定位器的反馈杆M（1）上把标准配置的连接销钉（2）拆除，将安装套
件中的φ5 金属连接销钉拧紧到90°销钉位置孔中。
建议收藏——调节阀选型方法总结
建议收藏——调节阀选型方法总结自动控制系统是通过执行器对被控对象进行作用的。
调节阀是生产过程自动化控制系统中最常见的一种执行器。
调节阀直接与流体接触控制流体的压力或流量。
正确选取调节阀的结构型式、流量特性、流通能力；正确选取执行机构的输出力矩或推力与行程对于自动控制系统的稳定性起着十分重要的作用。
如果计算错误，选择不当，将直接影响控制系统的性能，使得自动控制系统产生震荡甚至不能正常运行。
因此，在自动控制系统的设计过程中，调节阀的设计选型计算是必须认真考虑的重要环节。
1调节阀结构形式的选择常用的调节阀结构形式有直通单座阀、直通双座阀、套筒阀、偏心旋转阀、蝶阀、全功能超轻型调节阀、球阀，应当根据不同的使用情况，结合不同结构形式阀门各自的特点，从调节性能、适用温度、适用口径、耐压、适用介质条件、切断差压、泄流量、压力损失、重量、外观、成本等方面对调节阀的结构形式进行选择。
对调节阀进行结构的选择时，要根据相应的管路及介质条件，按照如下优选顺序进行选择①全功能超轻型调节阀→②蝶阀→③套筒阀→④单座阀→⑤双座阀→⑥偏心旋转阀→⑦球阀，只有当前一优选级别的阀门再某一方面不合适时，才考虑选择下一级类型的阀门。
注：关于调节阀的调节特性的评定调节阀的流量调节性能一般通过流量特性、可调比、小开度工作性能、Kv值和动作速度进行综合评价。
调节性能以其流量特性曲线进行衡定，一般认为等百分比特性为最优，其调节稳定，调节性能好，最利于流量压力调节。
而抛物线特性又比线性特性的调节性能好，快开特性为最不利于流量调节的流量特性。
因此在选用调节阀时，一般希望调节阀流量特性曲线为等百分比型。
可调比反映了调节阀的可调节流量范围，调节阀的可调比就是调节阀所能控制的最大流量与最小流量之比。
可调比也称可调范围，以R来表示，即R=Qmax/Qmin，Qmax为调节阀的最大可控流量，Qmin为调节阀的最小可控流量。
一般认为R的值越大，则调节阀的可调节范围越。
调节阀选型指南
调节阀选型指南之—弹簧范围的选择一、“标准弹簧范围”的错误说法应予纠正弹簧是气动调节阀的主要零件。
弹簧范围是指一台调节阀在静态启动时的膜室压力到走完全行程时的膜室压力，字母用Pr表示。
如Pr为20～100KPa，表示这台调节阀静态启动时膜室压力是20KPa，关闭时的膜室压力是100KPa。
常用的弹簧范围有20～100KPa、20～60KPa、60～100KPa、60～180KPa、40～200KPa…由于气动仪表的标准信号是20～100KPa，因此传统的调节阀理论把与气动仪表标准信号一致的弹簧范围（20～100KPa）定义成标准弹簧范围。
调节阀厂家按20～100KPa作为标准来出厂，这是十分错误的。
为了保证调节阀正常关闭和启动，就必须用执行机构的输出力克服压差对阀芯产生的不平衡力，我们知道对气闭阀膜室信号压力首先保证阀的关闭到位，然后再继续增加的这部分力，才把阀芯压紧在阀座上克服压差把阀芯顶开。
我们又知道，不带定位器调节阀的最大信号压力是100KPa，它所对应的20～100KPa的弹簧范围只能保证阀芯走到位，再也没有一个克服压差的力量，阀门工作时必然关不严造成内漏。
为此，就必须调整或改变弹簧范围，但是，把它说成“标准弹簧范围”就出问题了，因为是标准就不能改动。
如果我们坚持标准，按“标准弹簧范围”来调整，那么，它又怎么能投用呢?在现实中，却有许多使用厂家和安装公司；都坚持按“标准弹簧范围”20～100KPa来调整和验收调节阀，又确实发生阀门关不严的问题。
错误的根源就在此。
正确的提法应该是“设计弹簧范围”，是我们设计生产弹簧的零件参数。
工作时根据气开气闭还要作出相应的调整，我们称为工作弹簧范围。
仍以上述为例，设计弹范围20～100KPa，对气闭阀我们可以将工作弹簧范围调到10～90KPa，这样就有10KPa，作用在膜室的有效面积Ae 上；又如气开阀，有气打开，无气时阀关闭，此时克服压差靠的是弹簧的预紧力。
调节阀选择指南
系数 R 的计算公式 （英制）
R= 1000Q ……（A） Cv ⋅ Mcs
（公制）
R= 44000Q ……（A＇） Cv ⋅ Mcs
R= 46500Q ……（B） Cv ⋅ Mssu
R= 204600Q ……（B＇） Cv ⋅ Mssu
式中
Q = 最大流量 gpm（美加仑/分）
Q = 最大流量 m3/h
B-试验压力为阀的最大工作压差。
表2
阀座直径（mm）
20 25 40 50 65 80 100 150 200 250 300 350 400
ml/min
0.1 0.15 0.3 0.45 0.60 0.90 1.70 4.00 6.75 11.1 16.0 21.6 28.4
泄漏量
每分钟气泡数 —
P1-进口绝对压力（kgf/cm2 abs）
P2-出口绝对压力（lbs/in2 abs）
P2-出口绝对压力（kgf/cm2 abs）
ΔP=P1-P2 （lbs/in2 abs）
ΔP=P1-P2（kgf/cm2 abs）
（注：P1 和 P2 为最大流量时的压力）
公称通径的选择
调节阀公称通径选择，是由最大 Cv 值、最小 Cv 值、额定 Cv 值、可调范围以及调节阀是否有足够的调 节余量等因素来决定的。
调节阀常在小开度下工作，阀芯容易磨损，再从控制性能上考虑， 希望阀在 50～80%开度范围内工作。 3、 最小 Cv 值 调节阀的最小 Cv 值应在固有的可调范围之内，实际上大多数调节 阀控制流体时，随着开度的变化，阀上压差也相应的变化。开度 与流量之间的固有流量特性，变成了实际的流量特性，可调范围 也变小了。阀达到最小 Cv 值时，希望阀在 10～20%开度范围内工 作，如果要使阀在更小的开度范围内工作，应选择可调范围较大 的调节阀，或者改用一台大、一台小的调节阀，用这两台阀分程 控制流量。
调节阀选型规则
选型须知一．1N o t e（噪音）：距阀下游1米管道表面1米处的估算噪声（分贝<85）2停风时（W h e n A i t F a i l）：F C：阀关（C l o s e），F O：阀开（O p e n），F L：原位（F a i l L o c k e d），O N-O H：开关阀3D P：薄膜式（D i a p H r a g m），E L：电动马达（E l e c M o t e r），P C：气动活塞式（P n e u m a t i c C y l i n d e r），L F：连杆和浮球式（F l o a t-O p e r a t e d L e r e r），E H：液压执行机构（H y d r a u l i c A c t u a t e r），S C：自力式（S e l e-A c t u a t i n g T y p e），4S T D：标准型（S t a n D a r d T y p e）C F：散热片（R a d i a t i n g F i n）E X：延伸颈（E x t e n t i o n）B E：波纹管密封（B e l l o w s S e a l）5P P：气动阀门定位器(P n e n m a t i c P o s i t i o n e r)E P：电/气阀门定位器（E l e l/P n e u P o s i t i o n e r）6N O T E（附件）P：定位器（P o s i t i o n e r）S：电磁阀（S o l e n o d i d v a l v e）L S：限位开关（L i m i t s w i t c h）H W：手轮（H a n d w h e e l）P T：阀位传讯器（P o s i t i o n T r a n s m i t i e r）L U V：保位（闭锁）阀（L o c k p v a l）K V S：额定K V值7禁油阀（杭氧标准）：清洁度油污度8控制代号P V：压力控制T V：温度控制F V：流量控制L V：液位控制H V：蒸汽控制U V：出料控制二材料的选则：1介质93%硫酸T≤30℃316L适用介质93%硫酸T≤50℃316L尚可用介质93%硫酸T>50℃316L不适用2波纹管：304200元/公斤二个月316350元/公斤三个月316L450元/公斤三个月3烧碱40%90℃0504烧碱40%90℃04烧碱50%90℃0504烧碱50%100℃04烧碱50%120℃04烧碱50%150℃0420#T i哈氏B C烧碱60%90℃04烧碱60%120℃T i20#（C N7M·美）哈氏B C蒙乃尔合金3干氯：（氯气容于水变盐酸）水份含量阀体材质阀内组件/阀杆材质0.2P P M W C B蒙乃尔/蒙乃尔20-50P P M W C B哈氏C/哈氏C≥50P P M W C B哈氏C/哈氏C4合金20#：（A S T M296-C N-7M）化学成份：C r20N i29C<0.07M n<0.75S i1.0M o2.0-3.0C u3.4 5材料对照：日本中国S U S440A7C r17S U S440B8C r17S U S440C11C r17（9C r18）S U S440F Y11C r17S C S13（1C r18N i9）304S C S14（0C r17N i12M o2）316S C P H2Z G25IS U S316（0C r17N i12M o2T i）S U S316L（00C r17N i14M o2T i）6化肥厂液氨（高压）专用材质：10M o W v N b/316+S T(高压套筒阀)10M o W v N b/9C r18M o V(R C50N i→H R C70)(高压单座阀)三英汉专用词对照：F i s h e r（美国费舍尔公司报价参数）T a g N o（位号）：X C V-201M o d e l（型号规格）：E Z-667/30B o d y M a t e r a i l（阀体材质）：WC C（碳钢）S e a t r i n g M a t e r a i l（阀座材质）：416S S T（416不锈钢）P l u g M a t e r a i l（阀芯材质）：316S S T#6（316不锈钢镀A l l o g6合金）C h a r a c t e r i s t i c（流量特性）：E q u a l%(等百分比）S h o u t o f f C l a s s（切断等级）：C l a s s V（V）E n d C o n n e c t i o n(连接法兰）：C l a s s150R F(150RF A N S I)Y a m a t a k e H o n e y w e r(山武·霍尼维尔公司)T A G N O（位号）:F C V-101P R O D N O（出厂编号）：R-F0658-41-010M O D E L（阀型号）：V F R A C T（执行机构型号）：V R3DS I E F（口径）:8BR A T I N G（公称压力）:J I S10KB O D Y（阀体材质）:SC P H2T R I M（阀内件材质）:S U S630/S U S316P L U G（连接法兰）:8B S C S24P A C K I N G（填料）:V-7132JS P R I N G R A N G E（弹簧范围）:0.8-1.6K g f/C m2P O S L T I O N E R S U P P L J（供气压力）: 3.5K g f/C m2A I R T O（作用型式）:C L O S ED A T E（出厂日期）:J U L88N O。
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控制调节阀的阀门定位器选型指南
阀门定位器(又称：气动阀门定位器）是调节阀的主要附件，通常与气动调节阀配套使用，它接受调节器的输出信号，然后以它的输出信号去控制气动调节阀，当调节阀动作后，阀杆的位移又通过机械装置反馈到阀门定位器，阀位状况通过电信号传给上位系统。
在众多的控制应用场合中，阀门定位器是调节阀最重要的附件之一。
尤其是对于某个特定的应用场合，如果要
选择一个最适用阀门定位器，那么就应注意考虑下列因素：
1)阀门定位器能否实现“分程(Split_ranging)”实现“分程”是否容易、方便?具备“分程”功能就意味着阀门
定位器只对输入信号的某个范围(如：4～12mA或0.02～0.06MPaG)有响应。
因此，如果能“分程”的话，就可以根据实际需要，只用一个输入信号实现先后控制两台或多台调节阀。
2)定位器的零点和量程的调校是否容易、方便?是不是不用打开盒盖就可以完成零点和量程的调校?但值得注意
的是：有时候为了避免不正确的(或非法的)操作，这种随意就可进行调校的方式需要被禁止。
3)阀门定位器的零点和量程的稳定性如何?如果零点和量程容易随着温度、振动、时间或输入压力的变化而产
生漂移的话，那么阀门定位器就需要经常地被重新调校，以确保调节阀的行程动作准确无误。
4)阀门定位器的精度在理想工况下，对应某一输入信号，调节阀的内件(TrimParts,包括球体/阀芯、阀杆、阀座
等)每次都应准确地定位在所要求的位置，而不管行程的方向或者调节阀的内件承受多大的负载。
5)阀门定位器对空气质量的要求如何?由于只有极少数供气装置能提供满足ISA标准(有关仪表用空气质量的标
准：ISA标准F7.3)所规定的空气，因此，对于气动(或电-
气)阀门定位器，如果要经受得住现实环境的考验，就必须能承受一定数量的尘埃、水汽和油污。
6)零点和量程的标定两者是相互影响还是相互独立?如果相互影响，则零点和量程的调校就需要花费更多的时
间，这是因为调校人员必须对这两个参数进行反复调整，以便逐步地达到准确的设定。
7)阀门定位器是否具备“旁路”，可允许输入信号直接作用于调节阀?这种“旁路”有时可简化或者省去执行
机构装配设定的校验，如：执行机构的“支座组件设定”和“弹簧座负载设定”――这是因为在许多情况下，一些气动调节器的气动输出信号与执行机构的“支座组件设定”完全吻合匹配，用不着对其再进行设定(其实，在这种情况下，阀门定位器完全可以省去不用。
当然，如果选用了，那么也可利用阀门定位器的“旁路”使气动调节器的气动输出信号直接作用于调节阀)。
另外，具备“旁路”有时也可允许在线的对阀门定位器进行有限度的调校或维修维护(即利用阀门定位器的“旁路”使调节阀继续保持正常工作，无须强制调节阀离线)。
8)阀门定位器的作用是否快速?空气流量(Airflow)愈大(阀门定位器不断的比较输入信号和阀位，并根据它们之
间的偏差，调节其本身的输出。
如果阀门定位器对这种偏差响应快速，那么单位时间里空气的流动量就大)，调节系统对设定点和负载变化的响应就愈快――这意味着系统的误差(滞后)愈小，控制品质愈佳。
9)阀门定位器的频率特性(或称频率响应，FrequencyResponse――即G(jω)，系统对正弦输入的稳态响应)是什
么?一般来说，频率特性愈高(即对频率响应的灵敏度愈高)，控制性能就愈好。
但必须注意：频率特性应采用稳定的实验方法而非理论方法来确定，并且在评估测定频率特性时，应将阀门定位器和执行机构合并起来考虑。
10)阀门定位器的最大额定供气压力是多少?例如：有些阀门定位器的最大额定供气压力只标定为501b/in2(即：
50psi,lpsi=0.070kgf/cm2≈6.865kPa)，如果执行机构的额定操作压力高于501b/in2，那么阀门定位器就成了执行机构输出推动力的制约因素。
11)当调节阀与阀门定位器装配组合后，它们的定位分辨率(PositioningResolution)如何?这对调节系统的控制品
质有非常明显的作用，因为分辨率越高，调节阀的定位就越接近理想值，因调节阀过调而造成的波动变化就可以得到扼制，从而最终达到限制被调节量周期性变化的目的。
12)阀门定位器的正反作用转换是否可行?转换是否容易?有时这个功能是必要的。
例如，要把一个“信号增加
――阀门关”的方式改为“信号增加――阀门开”的方式，就可使用阀门定位器的正反作用转换功能。
13)阀门定位器内部操作和维护的复杂程度如何?众所周知，部件越多，内部操作结构越复杂，对维护(修)人员
的阀门技术培训就越多，而且库存的备品备件就越多。
14)阀门定位器的稳态耗气量这个参数对于某些工厂装置很关键，而且可能是一个限制因素。
15)当然，在评价和选用阀门定位器时，其他因素也应考虑。
譬如：阀门定位器的反馈连杆机构(FeedbackLinka ge)要能真实的反应阀芯的位置；另外，阀门定位器必须坚固耐用，具备抗环境保护和防腐能力，而且安装连接简易方便。
我国水电站和泵站水机磨蚀现状。
原文地址：/tech/13503.html。