调节阀故障有哪几种保位方案？

一、调节阀故障有哪几种保位方案？

文章参考于：调节阀故障的有那几种保位方案 -- 中阀企风采平台

调节阀在过程控制中的作用是人所共知的，在许多控制过程中要求调节阀在故障时处于某一个位置，以保护工艺过程不出现事故，这就要求调节阀在设计上实现故障—安全的三断（断气、断电、断信号）保护措施。对于电动调节阀来说，比较简单，断信号时，可以根据控制模块的设定而停留在全开、全关、保持中的任一位置，而断电时，自然停留在故障位置，或带有复位装置的电动执行器也可将阀位运行到全开或全关。

对于气动调节阀来说，情况就比较复杂了，所以我们主要讨论气动调节阀的三断保位方法。一般来说，我们在选择气动薄膜调节阀时，都要先确定选气开还是气闭，这就是选择调节阀断气时的保护位置，如果工艺要求断气时阀门打开，则选择常开（气闭）式调节阀，反之则选常闭（气开）式调节阀。这只是一个粗浅的方案，如果工艺要求断气、断电、断信号的三断保护，则调节阀就需要配置一些附件来组成一个保护系统才能实现控制要求，这些附件主要有保位阀、电磁阀、气罐等。以下是单作用气动薄膜调节阀和双作用气动调节阀的两种保位方案。

一、气动薄膜调节阀方案（调节阀配用电－气阀门定位器）

本方案主要由气动调节阀、电－气阀门定位器、失电（信号）比较器、单电控电磁换向阀、气动保位阀、阀位信号返回器等组成。其工作原理如下：

1、断气源：当控制系统气源故障（失气）时，气动保位阀自动关闭将定位器的输出信号压力锁定在气动控制阀的膜室内，输出信号压力与控制阀弹簧产生的反力相平衡，气动控制阀的阀位保持在故障位置。该保位阀应设定在略低于气源的最小值时启动。

2、断电源：当控制系统电源故障（失电）时，失电（信号）比较器控制单电控电磁换向阀的输出电压消失，单电控电磁换向阀失电，单电控电磁换向阀内的滑阀在复位弹簧的作用下滑动，电磁阀换向，将气动保位阀的膜室压力排空，气动保位阀关闭，将定位器的输出信号压力锁定在气动控制阀的膜室内，输出信号压力与控制阀弹簧产生的反力相平衡，气动控制阀的阀位保持在故障位置。

3、断信号：当控制系统信号故障（失信号）时，失电（信号）比较器检测到后，断掉单电控电磁换向阀的电压信号，单电控电磁换向阀失电，单电控电磁换向阀内的滑阀在复位弹簧的作用下滑动，电磁阀换向，将气动保位阀的膜室压力排空，气动保位阀关闭，将定位器的输出信号压力锁定在气动控制阀的膜室内，输出信号压力与控制阀弹簧产生的反力相平衡，气动控制阀的阀位保持在故障位置。

位置反馈信号由阀位信号返回器给出。

本方案的优点：“三断”保护启动时，系统反应较快，动作迅速。整体造价比较便宜。

本方案的缺点：电磁阀长期带电，影响使用寿命。配用附件较多，安装、调试复杂一些，阀位反馈需另配阀位信号返回器，在配用手轮的情况下，比较复杂。

二、双作用气动调节阀方案（调节阀配用电－气阀门定位器）

本方案主要由控制阀、气控换向阀、定位器、自锁阀、单向阀、减压阀、储气罐等组成。其工作原理如下：

当控制系统气源故障（失气）时，自锁阀（其作用方式与保位阀相反）自动打开，将气控换向阀的控制气源撤消，气控换向阀的滑阀在弹簧的作用下复位，两个气控换向阀中的其中一个排气，另一个进气，单向阀关闭，气源由储气罐中储存的气源向阀门供气，从而实现阀门的全关或全开。全关或全开的转换可通过调整气控换向阀的连接方式实现。

如果要实现阀门保位，加装气动保位阀并改变管路连接，用自锁阀直接控制保位阀，取消气控换向阀、单向阀、储气罐即可。

若要实现断气源时，能够保证阀门有若干次的动作，可采用以下方案。

本方案由储气罐、单向阀、闭锁阀、截止阀等组成。其工作原理如下：

当气源故障（失气）时，单向阀关闭，闭锁阀失气，在闭锁阀的滑阀在弹簧的作用下复位，气路换向，断开系统的气源管路，接通储气罐管路，由储气罐向阀门供气，以保证阀门有若干次动作，实现连续控制的目的。由于储气罐的容量有限，且储气罐中的气源压力随着阀门动作不断下降，不可长期使用储气罐为阀门供气。本方案配用储气罐的容量应比一般保护用储气罐的容量大。本方案在断气源时，阀门动作的次数与储气罐的容量有关。

对于气动薄膜调节阀的保位方案，还有一个可供参考：在定位器和执行器之间串联保位阀和两位三通电磁阀各一，在断气时用保位阀来保位，在断信号时，用电磁阀来保位，不过，电磁阀必须与定位器进行连锁（在控制程序中设定），即定位器有信号，电磁阀必有电，定位器一旦失信号，电磁阀必须立即断电。

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二、气动调节阀有什么优点？

文章参考于：气动调节阀的四大优点 -- 中阀企风采平台

随着我国经济的快速发展，调节阀越来越多的运用在自动化发展的进程上。近日有客户咨询小编气动调节阀的作用与优势，那小编就在这里简单介绍下。气动调节阀主要用于调节介质的流量、压力和液位。根据位置信号，自动控制阀门开口，实现介质流量、压力和液位调节。

第一：气动控制阀是以压缩空气为动力源，以气缸为执行机构，在电气阀定位器、转换器、电磁阀、定位阀等配件的帮助下驱动阀门，实现开关体积或比例调节，接收工业自动控制系统的操控信号，实现管道介质的调节；流量、压力、温度和其他工艺参数。气动调节阀的特点是操控简单，反应迅速，而且基本安全，没有额外的防爆措施。

根据阀门的作用方式可分为直行程和角行程两种方式。

第二：气动调节阀是以压缩空气为动力源，以气缸为执行机构，在电气阀定位器、转换器、电磁阀、定位阀等配件的帮助下驱动阀门，实现开关体积或比例调节，接收工业自动控制系统的操控信号，实现管道介质的调节；流量、压力、温度和其他工艺参数。气动调节阀的特点是操控简单，反应迅速，而且基本安全，没有额外的防爆措施。

第三：气动调节阀通常由气动执行器和阀门接头安装和调试组成，气动执行器可分为单作用和双作用两种类型。单动作执行器可以自动定位到阀门的开启或关闭状态时，原点或突然失效丢失。气动调节阀按作用形式分为正常开启式和正常闭合式、气动控调节阀空气开启式或空气封闭式两种类型，通常通过正负效果的执行机制和不同组合的阀门结构。

第四：开启式(双闭式)是指当膜头气压增大时，阀门增加开启方向作用，当输入压力天花板时，阀门处于全开启状态。反过来，当空气压力降低时，阀门向关闭方向移动，当没有空气输入时，阀门完全关闭。一般来说，我们把气动调节阀称为故障关闭阀。空气封闭式的动作方向与空气开放式正好相反。当空气压力增大时，阀门向关闭方向移动；当空气压力减小或不减小时，阀门结束到开口方向或完全开口。一般来说，我们把空调阀称为开启阀。

文章参考于：气动调节阀的四大优点 -- 中阀企风采平台

三、调节阀与流量阀的区别？

1、调速阀，是由有定差减压阀和节流阀串联而成。是进行了压力补偿的节流阀。

2、节流阀是通过改变节流截面或节流长度以控制流体流量的阀门。

3、流量阀适用于需要进行流量控制的水系统中，尤其适合于供热，空调等非腐蚀性液体介质的流量控制;安装在水系统中，经运行前的一次调节，即可使系统流量自动恒定在要求的设定值。

四、什么是两位调节阀？

气动球阀（又称两位阀或开关阀）可以分为气开阀与气关阀。顾名思义，气开阀是指用仪表空气向执行机构内充压时，阀门开启；当执行机构将其内的仪表空气卸掉时则阀门关闭。气关阀则反之。之所以有这两种开启方式，是因为工艺系统有时会发生气源故障断掉的情况，此时根据工艺流程的需要，有的阀要开（如切断阀），有的阀要关（如放空阀），这样设计人员就在流程设计时根据需要而采用气开阀或气关阀。

五、两位阀和调节阀的区别？

两位阀是具有两个阀位的换向阀。也就是说这种阀门有两个工作位置。其按操作方式还分为手动操控和电磁驱动。

调节阀又名控制阀，在工业自动化过程控制领域中，通过接受调节控制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的最终控制元件。

所以，两位阀和调节阀的区别:两位阀是具有两个阀位的换向阀。也就是说这种阀门有两个工作位置。其按操作方式还分为手动操控和电磁驱动。调节阀又名控制阀，在工业自动化过程控制领域中，通过接受调节控制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的最终控制元件

六、切断阀和气动调节阀有什么差异？

切断阀仅用于开关用。气动调节阀是通过气源驱动调节阀执行机构动作调节阀门开度实现对流体的控制调节

七、液位调节阀怎样调节液位的？

调节方法：

调节器根据液位偏差信号的幅度和预定控制动作输出电流信号。该信号被发送到电动控制阀，以改变控制阀的开度，改变来自水箱的水流，并保持液位稳定。当液位上升时，液位变送器的输出电流上升，当液位下降时，液位传感器的输出电流下降。

本系统采用的溢流控制方法在液位超过给定值时增加调节器的输出电流，使调节阀打开，以增加水流，降低液位；如果液位低于给定值，调节器的输出电流将减小，因此调节阀将关闭以减少水流，液位将升高。在分析控制系统时，有必要找出调节器的正负反应关系，以便分析和判断故障。

控制系统的正常运行必须在特定的工作条件和测量范围内。变送器和调节器的输入输出信号正确，控制功能选择和PID设定参数正确，接线正确，接触良好，电控阀的电气和机械部件正常，脉冲管无泄漏。如果上述链接之一出错，系统将出错。

八、截止阀与调节阀有什么区别？

截止阀是打开和关闭两种状态，用于通断介质；调节阀开度可调，阀瓣的开度大小用来控制流量、压力等，也可以起到通断作用。

截止阀也可调节，但不精度，调节阀可以控制自己想要的位置。也可通过温度等等方面来控制位置。

调节阀比截止阀要贵，使用场合要求不是很严格的情况下可以用截止阀代替调节阀，但是调节不好调。

九、气动套筒调节阀和气动单座调节阀的区别是什么？

从压力上：当阀前阀后压差比较大的时候，只能用电动套筒调节阀，而不能选用单座调节阀;从应用上：电动单座调节阀只适合用在低流速的场合;而电动套筒调节阀能够很好的阻挡住介质对阀座和阀芯的冲击磨损，适合高流速场合。从性能上：套筒调节阀套筒窗口对称布置，流体动能集中消耗在套筒中央，受涡流产生的冲击力减弱，因此阀门内件不易损坏，产生的噪音也相对较小，比较适用于阀前后压差较高的场合;单座调节阀相对套筒调节阀密封性好，适用于要求可靠性及关闭性能高的高温、低温及阀前后压差不大的场台。

套筒调节阀与单座调节阀相比优势

1、采用平衡型阀芯，不平衡力小，允许压差大，操作稳定。

2、阀芯导向面大，可改善由涡流和冲击引起的振荡。

3、比普通的单座调节阀噪声降低10dB左右。

套筒调节阀

套筒式调节阀的套筒与阀瓣为间隙配合，套筒上开有多个节流窗口，窗口的形状决定了调节阀的流量特性，窗口的面积大小影响调节阀的流量系数Cv。阀座采用自对中无螺纹卡入式结构，阀座上的圆锥密封面与阀瓣上的圆锥密封面相配合形成切断密封副，保证阀瓣压紧在阀座上时阀门严密关断。阀座直径的大小影响调节阀的流量系数Cv。阀瓣上平行于轴向有对称分布的平衡孔，使阀瓣上下端面的腔室连通，这样阀内介质作用在阀瓣轴向上的力大部分相互抵消，介质在阀杆上产生的不平衡力就非常小。

单座调节阀

单座调节阀阀体内有一个阀芯和一个阀座，具有泄漏量小的特点。该阀不平衡力大，其允许压差较双座阀小，在高压差、大口径时，最好配上阀门定位器。公称通径≥25mm的阀为双导向结构，只要改变阀杆与阀芯的连接位置就可实现气开或气闭。

气动套筒调节阀可以看做在单座阀的阀芯部位加了个套子，把阀芯罩住，其节流还是通过调节阀芯和阀座的间隙进行流路和压力的调节，套上开有窗口或小孔，作用有2个，其一，对阀芯进行导向，抑制阀芯震动，减小噪音；其二，套上的孔形成一级减压功能。因此，套筒阀的工作压力比单座阀高，震动和噪音小，密封性能优越。

文章参考于：NO.00938 【中阀小课堂】气动套筒调节阀和气动单座调节阀的区别

十、电动调节阀有什么工作原理？

电动调节阀主要由电动执行器与调节阀阀体构成，通过接收工业自动化控制系统的信号，来驱动阀门改变阀芯和阀座之间的截面积大小控，制管道介质的流量、温度、压力等工艺参数，实现远程自动控制。以等百分比特性为最优，具有调节稳定，调节性能好等特点。

电动调节阀结构特点：

1、伺服放大器采用深度动态负反馈，可提高自动调节精度。

2、电动操作器有多种形式，可适用于4~20mA。DC或0~10mA.DC。

3、可调节范围大，固有可调比为50，流量特性有直线和等百分比。

4、电子型电动调节阀可直接由电流信号控制阀门开度，无需伺服放大器。

5、阀体按流体力学原理设计的等截面低流阻流道，额定流量系数增大30%。

电动调节阀工作原理：

电动调节阀根据调节部位信号，自动控制阀门的开度，从而达到介质流量、压力和液位的调节。以最常用的4-20mA电流信号来说，在控制系统给电动调节阀的信号为4mA的时候，调节阀处于全闭状态，而给其20mA信号的时候，调节阀处于全开状态。4-20mA中间不同的信号数值对应不同的调节阀开度，即控制系统在给其12mA信号的时候调节阀的开度为50%。根据自己的工况介质选择适用的流量系数，就可以算出调节阀每个开度所对应的流量、压力。从而达到调节阀对工况介质的调节要求。

文章来源：电动调节阀工作原理结构特点-上海沃托阀门有限公司