气动调节阀是一个知识含量非常广，而在调节系统中是气动调节阀是必不可少的，它是组成工业自动化系统的重要环节，想要了解你设备上的阀门就要先了解气动调节阀工作原理，今天立信隆阀先生就来交大家新的知识点，让阀门小白也能逆袭成为采购高手。

气动调节阀的工作原理/动作方式：

首先气动调节阀气开型(常闭型)是当膜头上空气压力增加时，阀门向增加开度方向动作，当达到输入气压上限时，阀门处于全开状态。反过来，当空气压力减小时，阀门向关闭方向动作，在没有输入空气时，阀门全闭。顾通常我们称气开型调节阀为故障关闭型阀门。

图1-气动调节阀

气动调节阀的气关型(常开型)动作方向正好与气开型相反。当空气压力增加时，阀门向关闭方向动作;空气压力减小或没有时，阀门向开启方向或全开为止。顾通常我们称气关型调节阀为故障开启型阀门。气开气关的选择是根据工艺生产的安全角度出发来考虑。当气源切断时，调节阀是处于关闭位置安全还是开启位置安全。

举例来说，一个加热炉的燃烧控制，气动调节阀安装在燃料气管道上，根据炉膛的温度或被加热物料在加热炉出口的温度来控制燃料的供应。这时，宜选用气开阀更安全些，因为一旦气源停止供给，阀门处于关闭比阀门处于全开更合适。如果气源中断，燃料阀全开，会使加热过量发生危险。又如一个用冷却水冷却的的换热设备，热物料在换热器内与冷却水进行热交换被冷却，调节阀安装在冷却水管上，用换热后的物料温度来控制冷却水量，在气源中断时，调节阀应处于开启位置更安全些，宜选用气关式(即FO)气动调节阀。

气动调节阀需要与执行机构进行组合才能发挥应有的功效，调节阀我们自己的怎么选择了，那执行机构要如何选择呢？今天就把这个偏门的知识点补上，在未来设备上使用，使气动调节阀与执行机构发挥作用，提升效能！

一、气动调节阀执行机构选择的主要考虑图素：

执行机构选择的主要考虑因素是：1可靠性：2经济性：3动作平稳、足够的输出力；4重量外观：5结构简单、维护方便。电动执行机构与气动执行机构的选择比较。

图1-气动调节阀

1）可靠性方面

气动执行机构简单可拿老式电动执行机构可靠性差是它过去的一贯弱点，然而在90年代电子式执行机构的发展彻底解决了这一问题，可以在5~10年内免维修，它的可靠性甚至超过了气动执行机构。正由于此，笔者认为，它将成为下世纪调节阀的主流。

2）驱动源

气动执行机构的最大不足就是需另设置气源站，增加了费用；电动阀的驱动源随地可取。

3）价格方面

气动执行机构必须附加阀门定位器，再加上气源，其费用与电动阀不相上下（进口电气阀门定位器与进口电子式执行机构价格相当：国产定位器与国产电动执行器不相上下）。

图2-气动不锈钢气动调节阀

4）推力和刚度

两者相当。

5）防火防爆

“气动执行机构+电气限门定位器”略好于电动执行机构。

二、气动调节阀执行机构推荐意见：

（1）在可能的情况下，建议选用进口电子式执行机构配国产阀（如全功能超轻型阀），以用于国产化场合、新建项目等。

（2）薄膜执行机构虽存在推力不够、刚度小、尺寸大的缺陷，但其结构简单，所以，目前仍是使用最多的执行机构。但这里我们强调的

是最好选用ZHA、ZHB型的精小型薄膜执行机构去代替ZMA、ZMB型的老式薄膜执行机构，以获得更轻的重量、更小的尺寸和大的输出力。

三、活塞执行机构选择注意方面：

气动调节阀气动薄膜执行机构推力不够时，选用活塞执行机构来提高输出力；对大压差的调节阀（如中压蒸汽切断），当DN≥100时，我们建议选用单密封的调节阀（单座阀或单座套筒阀），保证阀有较好的切断性能，但此时，压差对阀芯的不平衡力增大，宜选活塞执行机构：当DN≥200时，甚至要选双层活塞执行机构；

对普通气动调节阀，还可选用活塞执行机构去代替薄膜执行机构，使执行机构的尺寸大大减小，就此观点而言，气动活塞调节阀使用会更多；

对角行程类气动调节阀，其角行程执行机构的结构型式很多，使之复杂化，应首先考虑结构简单、动作自如、尺寸小、推力大的执行机构，典型的结构是双活塞齿轮齿条转动式。值得强调的是，传统的“直行程活塞执行机构+角铁曲柄连杆”方式应该淘汰。

一说到气动薄膜调节阀选型，大家也许就会觉得头大，不知道要怎么选才能选到既能发挥效率，又物美价廉的。今天立信隆阀门就来普及一下气动薄膜调节阀选型要点，好好看哦！

1. 根据使用要求选型

气动薄膜调节阀由阀芯和阀体（包括阀座）两部分组成，按不同的使用要求有不同的结构形式，气动薄膜调节阀主要有直通单座阀、双座调节阀和高压角式调节阀。

2.根据安全性选型

气动薄膜调节阀有气开阀和气闭阀两种形式。根据不同生产工艺上的安全和使用要求考虑，当信号压力中断时调节阀处于打开或关闭位置，对工艺生产造成的危害性大小而定。 如果阀门处于关闭位置时危害小，则选用气开阀，信号压力中断时，使调节阀处于关闭位置，反之，则选用气闭阀。

3.根据流量特性选型

在自控系统的设计过程中选择气动薄膜调节阀应着重考虑流量特性。典型的理想特性有直线流量特性、等百分比流量特性（对数流量特性）、快开流量特性和抛物线流量特性四种。

4.调节阀口径的选择

应根据已知的流体计算出所要求的流量系数CV值，再根据产品技术参数表选取合适的调节阀口径。在计算CV值时要注意液体、气体、水蒸气和其它蒸气的区别。

在天然气长输管线分输站调压计量支路中增加气动薄膜调节阀，利用调节阀进行流量控制，可以有效地实现气量调配、保护相关工艺设备、抑制喘流等工艺要求，并能缓解峰谷差对分输站的压力，这种做法在实践中取得了较好的应用效果。那气动薄膜调节阀到底有什么重要作用呢，一起往下看吧！

1.流量控制

就理论而言，调压阀可以实现对流量的控制，但在实际中却存在着以下问题:

（1）自力式调节阀以阀前及阀后压力为条件进行流量调节，其直接参照对象为压力，难以实现对流量的精确调节。

（2）以气动薄膜调节阀进行流量调节，需对其指挥器重新设定，受工况影响，现场操作难度较大，而且花费时间较长。

（3）在线调整设定调压阀指挥器的压力值，易导致瞬间停气或流量超量程。

（4)受气体供求关系的影响，调节阀的实际设定值与阀后压力值不一定相等，当供求关系逆转时，容易发生事故。用调节阀控制流量，直接调节流通截面，现场操作方便、快捷、安全。

2.减少计量漏失

输气管道各分输站主要采用标准孔板计量装置进行贸易结算，由于下游不均衡用气，因此在输气生产中经常会出现流量短时间超量程现象，导致计量漏失。在典型设计中，没有流量控制手段，发现流量超量程后只能被迫用前后开关阀进行短时间的节流控制，严重地影响了开关阀的使用寿命，而且不利于安全生产。在日常输气生产中，主管道压力波动较小。根据经验，不考虑其它因素的影响，计量支路上调节阀开度与供气流量有一定的对应关系，可以根据工况调整调节阀，使其保持合适开度，从而抑制流量，避免流量超量程。

3.气量调配

利用各站的气动薄膜调节阀，调度中心可以动态调整各下游用户的供气量，实现对天然气气量的统一调配，扭转下游用户用多少抽多少的被动局面。

4.保障间断供气

对于间断用气或用气量较小的连续用户，通过供、用气双方协商，确定供气压力上下限，然后采用间断供气方式供气。在实际供气过程中，进出站压差较大，初始供气时不仅对设备冲击较大，而且流量会出现短时间超量程，造成计量漏失。为了避免上述问题，可以在打开供气支路的前后开关阀后，缓慢开启调节阀至合适位置，在流量不超量程的情况下安全、平稳供气。

5.抑制喘流

小流量供气时，经常会出现喘流现象，即流量呈准周期性忽大忽小。分析认为，在小流量段，调压阀灵敏度下降，容易发生调节瞬时滞后或瞬时过量现象，导致喘流。采用减小流量调节阀开度，抑制调节瞬时过量阶段，可以实现对喘流的抑制。

昨天我们有介绍了电动调节阀的执行机构故障分析，既然已经知道故障原因，那就需要维修，但其实之前的维护保养是最重要的，能够有效防止故障出现，从而节约成本。

电动调节阀的执行机构维护保养

电动调节阀的执行机构主要由电机、轴承、齿轮传动系统和电与部分组成。根据可靠性数据表明，执行器故障主要集中在电机和轴承方面，在电机故障中：绕组失效占20%，轴承失效占45%，滑环、电刷、整流子损坏占5%，其它占30%；在轴承故障中：润滑剂变质，消失占45%，污染占30%，剥蚀占5%，误调占5%，腐蚀占5%，其它占10%，可见，良好的维护管理能提高电动调节阀执行机构的可靠性和有效性。

1.加强润滑油的清洁度管理

电动调节阀的执行结构的最大特点是需要使用润滑油，其粘度随油温变化。粘度过低，涡轮蜗杆及齿轮等传动部件的磨损会增大，使传动精度下降；粘度过高，动作不良。而润滑油脂的清洁度管理更为困难，涡轮蜗杆及齿轮等传动部件磨损，老化产生的杂质与水分的渗入，内部涂层的脱落、锈蚀等都会影响润滑油的清洁度。

图1-电动调节阀

2.及时消除润滑油脂泄漏

由于电动执行机构动作频率高、速度快，难以避免受冲击，这是导致润滑油脂泄漏的一个重要原因，一旦润滑油脂泄漏，需要及时加以解决。

3.改善电动执行机构的工作环境和使用条件

电动调节阀的执行机构的可靠性和寿命与它的使用情况、所处的环境、人员知识等因素有着直接的关系。只有在维护管理上改善其工作环境与使用条件，以人为本，才可能延长使用寿命。

4.故障初期特别要加强维护

在电动调节阀执行机构的所有故障中，初期故障的比例一般都比较高。初期故障大多使由于设计、制造、安装上的初步误差而引起的，这些初期故障的发现需要花费一定的功夫，解决也需要时间。因此，初期故障期间要特别加强维护管理。

图2-电动调节阀

5.做好数据管理以防偶发故障

电动调节阀执行机构的偶发故障一般较难预测。为了防止偶发故障，要定明检查和保养，掌握某阶段维护资料和历史档案数据，这对于准确实施故障判断和日常维护是十分重要的。

6.提高运行维护人员的专业知识

运行维护人员专业知识的掌握程度直接影响维护管理。近年来，由于运行维护人员结构的变化，使他们对电动调节阀执行机构的知识、技术的掌握有了较大提高，然而，仍有不少运行维护人员缺乏应有的专业知识和技术，现场运行维护人员大多对电动执行机构处于“似懂非懂”的状况，这也是维护管理薄弱的环节所在。

气动薄膜调节阀

为使运行维护人员方便进行现场维护管理，在进行电动调节阀执行机构系统设计时要有超前意识，充分考虑到便于维护管理的实施，努力做到：系统要简化，简单的系统故障率低，维护管理容易；标准化程度高、互换性好、容易修复；集成化、组合化，调整、检查方便：引入故障诊断和定位、容错/纠错等新技术。

闪蒸工况阀门选型：

气动薄膜调节阀从数学模型上分析，闪蒸的产生是因为P2<Pv。P2是阀门的下游压力，是下游过程和管道的一个函数。Pv是流体和工作温度的一个函数。因此，定义闪蒸的变量不是由阀门直接控制的。这进一步意味着，对任何阀门来说都无法防止闪蒸。闪蒸不能靠阀门来避免，最好的办法是选择合适的几何形状和材料的阀门来避免或尽量减小破坏。

气动薄膜调节阀主要从下列三个方面考虑：

1.阀门结构

阀门结构与闪蒸无关，但是却能控制闪蒸的破坏。选择流体方向改变尽可能少的阀门可以使颗粒冲击数量减到最小。比如：

（1）采用介质自上而下流动的角形阀。由于角形阀中的介质直接流向阀体内部下游管道的中心，而不是像球形阀一样直接冲击体壁，所以大大减少了冲击阀体体壁的饱和蒸汽气泡数量。

（2）带有旋启式阀瓣的阀门结构也是一种有效方法。在阀体内部下游一侧安装旋启式阀瓣，把阀体下游的压力控制在饱和蒸汽压力以下，使闪蒸出现在下游管线，有一段下游管线来承受闪蒸的破坏。

薄膜调节阀

2.材料选择

一般情况下，硬度校高的材料更能抵御闪蒸和气蚀的破坏。对于那些肯定会受到流体冲击的阀内区域，如阀座表面，选择尽可能硬的材料。硬质合金钢是常用的抗腐蚀材料，如电力行业经常选用铬钼合金钢阀门。对于角形阀，其阀体可采用碳钢结构，但其下游管道需要选用硬度高的材料，因为其闪蒸发生在阀体下游。对于球形阀，最好采用合金钢阀体，因为闪蒸出现在阀体内部。

3.系统设计闪蒸现象跟系统设计密切相关。

图2-1为调节阀将闪蒸水排向设备的系统。图2（a)的闪蒸出现在调节阀与设备之间的管道里，闪蒸破坏只会出现在这个区域。图2(b)的闪蒸出现在阀门下游和设备中，所以设备相对于管道来说必须具有更大的容积来防止高速气泡冲击材料表面。可见，良好的系统设计能帮助防止闪蒸破坏的发生。