气动单座调节阀的结构和原理

　　气动单座调节阀是气动调节阀常用的一种。它以压缩空气作为动力，接受控制系统的压力信号，按照信号变化比例调节管道内介质的流量，实现生产控制的自动化过程。由气动执行机构和单座调节阀两部分组成。
 

　　作用方式种类：分为气开式和气关式
 

　　气开式(FC)：气动执行机构不通气时调节阀保持常闭，随着控制信号的增加逐渐打开，一般用K表示气开式。
 

　　气关式(FO)：气动执行机构不通气时调节阀保持常开，随着控制信号的增加逐渐关闭，一般用B表示气关式。
 

　　工作原理：控制系统发出控制信号4-20mA。经过阀门定位器转变为气压信号20-100KPa，或40-200KPa，80-240KPa后，进入气动薄膜执行机构，推动推杆动作，因为推杆和调节阀阀杆连接为一体，进而带动调节阀阀杆，阀芯动作，完成对管道内介质的调节过程。定位器的反馈杆装在调节阀的阀杆上，随着调节阀开度动作，反馈杆转动时给定位器一个反馈信号，当和输入信号平衡式，阀门停止动作，对阀门起到定位作用。控制信号4mA时，阀门位置为零点。12mA时，阀门行程为50%。20mA时，行程为100%。控制行程与控制信号一一对应，进行比例调节。
 

　　调节方式分类：分为调节型，调节切断型。调节型注重调节过程，不要求严格关闭。调节切断型不光要调节过程，还要在关闭时保持密封性良好，尽可能减少泄漏量。
 

　　气动执行机构种类：分为气动薄膜式和气动活塞式。
 

　　气动薄膜式又分为气动薄膜精小型多弹簧结构，和气动薄膜单弹簧结构。精小型多弹簧结构气动执行器外形高度比单弹簧结构高度尺寸降低一半左右，重量也减轻很多。是现在气动薄膜调节阀主要使用的执行机构。单弹簧机构基本淘汰了。
 

　　气动活塞式执行机构特点是输出力大，因为活塞式结构可以使用气源压力达0.5MPa左右。而薄膜式机构由于橡胶膜片耐压较低，一般0.25MPa左右。所以同尺寸执行机构可以输出更大的力，更适用于高压调节阀。采用双作用式活塞执行器比单作用活塞式执行器输出力更大，是因为内部没有弹簧，降低了阻力。
 

　　气动薄型执行机构的手轮机构：一般分为侧装手轮和顶装手轮两种。当气动执行器停气或信号故障时，膜片破损时。可以通过手轮机构来完成调节阀的开关。同时还可以限制调节阀的开度，使其保持在一定范围内。
 

　　侧装手轮是安装在气动执行机构的侧面，操作时比较方便，安装维护也比较方便。顶装手轮在气动执行器顶端，操作时比较费力，会有够不到的情况，占用调节阀的高度空间。
 

　　单座调节阀结构：主要由阀体，阀盖。阀座，阀芯，阀杆，导向座，填料，压盖等零件组成。
 

　　单座调节阀大优点是泄露量小，因为其只有一道密封线，比起双座调节阀和套筒调节阀，后者都是二道密封线，考虑到加工误差和变形等原因，泄漏量都比单座调节阀大。由于其只有一个阀芯，介质推力都作用在上面，所以阀芯不平衡力较大，尤其高压，大口径时更加明显。需要配活塞式气动机构和阀门定位器来控制。这时可以选用双座调节阀和套筒调节阀效果会更好。
 

　　上阀盖形式：主要分为常温型，介质温度范围-20～200℃，应用广泛。高温型-60～450℃，阀盖上有多层散热片。使阀门的高温散掉，避免填料高温失效，保持气动执行机构在允许温度内工作，防止橡胶膜片和O型圈高温失效。低温型-60～-250℃，上阀盖为长颈型，可以避免低温时填料密封失效。温度越低，长颈越长。波纹管密封型，对于有毒，易挥发，易渗透，贵重工艺介质，阀杆采用波纹管密封，同时还有填料密封作为保障，防止波纹管破损时介质外漏。要根据介质和温度来综合选用上阀盖形式。
 

　　流量特性：常用的有直线和等百分比两种，调节阀的流量特性指流过阀门的相对流量和相对行程的关系。
 

　　附件选用：阀门定位器，过滤减压阀，手轮机构，保位阀，快速排气阀，电磁阀等。
 

　　气动单座调节阀选用时要提供：产品型号。公称通径。阀座直径。信号压力。弹簧范围。流量特性。阀前后压力。介质种类。温度范围。阀体，阀芯，阀座材质。是否带手轮机构，定位器，过滤减压阀等附件。是否有防爆，禁油，禁铜要求等。