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控制閥的發展展望

控制閥應用中存在下列問題。
1.控制閥的品種多，規格多，參數多: 控制閥為適應不同工業生產過程的控制要求，例如，溫度、壓力、介質特性等，有近千種不同規格，不同類型的產品，使控制閥的選型不方便、安裝應用不方便、維護不方便、管理不方便。
2.控制閥的可靠性差: 控制閥在出廠時的特性與運行一段時間后的特性有很大差異，例如，泄漏量增加、噪聲增大、閥門復現性變差等，給長期穩定運行帶來困難。
3.控制閥笨重，給控制閥的運輸、安裝、維護帶來不便: 通常，控制閥比一般的儀表要重幾倍到上百倍，例如，一臺DN200 的控制閥重達700kg,運輸、安裝和維護都需要動用一些機械設備才能完成，給控制閥的應用帶來不便。
4.控制閥的流量特性與工業過程被控對象特性不匹配，造成控制系統品質變差: 控制閥的理想流量特性已在產品出廠確定，但工業過程被控對象特性各不相同，加上壓降比變化，使控制閥工作流量特性不能與被控對象特性匹配，并使控制系統控制品質變差。
5.控制閥噪聲過大: 工業應用中，控制閥噪聲已成為工業設備的主要噪聲源，因此，降低控制閥噪聲成為當前重要的研究課題，并得到各國政府的重視。
6.能耗大: 控制閥是耗能設備，在能源越來越緊缺的當前，更應采用節能技術，降低控制閥的能耗，提高能源的利用率。

控制閥的發展趨勢
控制閥向智能化、標準化、精小化、旋轉化、一體化和安全化等方向發展。
1.智能化和標準化
控制閥的智能化和標準化已經提到議事日程。智能化主要采用智能閥門定位器。智能化表現在下列幾方面。
1.1控制閥的自診斷，運行狀態的遠程通信等智能功能，使控制閥的管理方便，故障診斷變得容易，也降低了對維護人員的技能要求。
1.2減少產品類型，簡化生產流程。采用智能閥門定位器不僅可方便地改變控制閥的流量特性，也可提高控制系統的控制品質。因此，對控制閥流量特性的要求可簡化及標準化(例如，僅生產線性特性控制閥)。用智能化功能模塊實現與被控對象特性的匹配，使控制閥產品的類型和品種大大減少，使控制閥的制造過程得到簡化。
1.3數字通信。數字通信將在控制閥中獲得廣泛皮用，以HA及克場您改較不為基動。我以現場總線技術為基礎，控控制閥的閥門定位器將輸人信號和閥位信導在同一傳輸線實現級實現，使危險分散，使控使控制功能在現場制閥與閥門定位器、PID控制功能模塊結合， 制更及時、迅速。
1.4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，能夠改著控制閥的動態和靜態特性，提高控制間的控制精度，因此，智能閥門定位器在今后一段時間內將成為重要的控制閥輔助設備被廣泛應用。
控制閥的標準化表現在下列幾方面。
1)為了實現互換性，同樣尺寸和規格的不同廠商生產的控制閥能夠互換，使用戶不必為選擇制造商而花費大量時間。
2)為了實現互操作性，不同制造商生產的控制閥應能夠與其他制造商的產品在一起協同工作，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，使不同制造商的控制閥可采用標準化的診斷軟件進行運行狀態的診斷，運行數據的分析等。標準化的選型程序。控制閥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，根據工藝所提供數據，能夠正確計算所需控制閥的流量系數，確定配管及選用合適的閥體、閥芯及閥內件材質等，使設計過程標準化，提高設計質量。
2.精小化
為降低控制閥的重量，便于運輸、安裝和維護，控制閥的精小化采用了下列措施。
a)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制閥比同類型氣動薄膜執行機構組成的控制
b)改變流路結構。例如，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等，使控制閥體積縮小，重量減輕。
c)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。例如，Fisher公司的9000 系列電動執行機構，其20 型的高度小于330mm，使整個控制閥(帶數字控制器和執行機構) 重量降低到20~ 32kg。
3.旋轉化
旋轉類控制閥，例如，球閥等，它們具有相對體積較小、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，控制閥新品種中，旋轉閥的比重增大。特別是大口徑管道中，普遍采用球閥、蝶閥等類型控制閥，從國外近年的產品看，旋
轉閥應用的比例正逐年增長。
4.一體化
智能電動執行機構采用一體化結構，減少故障發生率，降低成本和重量，降低維修成本。
5.安全
儀表控制系統的安全性已經得到有關各方面的重視，安全儀表系統(81S) 對控制閥的
要求也越來越高，表現如下。
a)對控制閥故障信息診斷和處理要求提高，不僅要對控制閥進行故障發生后的被動性維護，而且，要進行故障發生階的預防性維護和預見性維護。因此，對組成控制閥的有關組件進行統計和分析，及時提出維護建議等變得更重要。
b)對用于緊急停車系統或安全聯鎖系統的控制閥，提出及時、可靠、安全動作的要求。確保這些控制閥在要打開時能夠及時打開。要關閉時能夠及時關閉，要保持原來運行位置時能夠及時保持原來位置。
c)對用于危險場所的控制閥，應簡化認證程序。例如，對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。
d)與其他現場儀表的安全性類似，對控制閥的安全性，可采用隔爆技術、防火技術、增安技術、本安技術、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、FISCO 概念和非易燃(FINCO) 概念等。
6.節能
降低能源消耗，提高能源利用率是控制閥的一個發展方向。主要表現如下。
a)采用低壓降比的控制閥。使控制閥在整個系統壓降中占的比例減少，從而降低能耗，因此，設計低壓降比的控制閥是發展方向之一; 另一個發展方向是采用低阻抗控制閥，例如，采用蝶閥，偏心旋轉閥等。
b)采用自力式控制閥。例如，直接采用閥后介質的壓力組成自力式控制系統，用被控介質的能量實現閥后壓力控制。、
c)采用電動執行機構的控制閥。氣動執行機構在整個控制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，在改變控制閥開度時，需要供電，在達到所需開度時就可不再供電，因此，從節能看，電動執行機構比氣動執行機構有明顯節能優點。
d)采用壓電控制閥。在智能電氣閥門定位器中，采用壓電控制閥，只有當輸出信號增加時才耗用氣源。
e)采用帶平衡結構的閥芯。降低執行機構推力或推力矩，縮小膜頭氣室，降低能源需要。
f)采用變頻調速技術代替控制閥。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，采用變頻器改變有關運轉設備的轉速，降低能源消耗。
7.環境保護
環境污染已經成為公害，控制閥對環境的污染主要有控制閥噪聲和控制閥的泄漏。其中，控制閥噪聲對環境的污染更是十分嚴重。為此，控制閥的發展應環繞降低控制閥噪聲和防止控制閥的大氣污染。表現如下。
a)降低控制閥噪聲。研制各種降低控制閥噪聲的方法，包括從控制閥流路設計到控制閥閥內件的設計，從噪聲源的分析到降低噪聲的措施等。主要有設計降噪控制閥和降噪控制閥閥內件; 合理分配壓降，使用外部降噪措施，例如，增加隔離、采用消聲器等。
b)降低控制閥的大氣污染。控制閥的大氣污染指控制閥的“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污染，有時還會造成人員的傷亡或設備爆炸等事故。因此，研制控制閥填料結構和填料類型、研制控制閥的密封等將是控制閥今后一個重要的研究課題。

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