發(fā)布時間：2019-11-01 瀏覽量：1548
調節(jié)閥的發(fā)展方向主要為智能化、標準化、精小化、旋轉化和安全化。
(1)智能化和標準化.調節(jié)閥的智能化和標準化已經(jīng)提到議事日程。智能化主要采用智能閥門定位器。智能化化表現(xiàn)在下列方面。
①調節(jié)閥的自診斷，運行狀態(tài)的遠程通信等智能功能，使調節(jié)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。
②減少產(chǎn)品類型，簡化生產(chǎn)流程。采用智能閥門定位器不僅可方便地改變調節(jié)閥的流量特性，也可提高控制系統(tǒng)的控制品質。因此，對調節(jié)閥流量特性的要求可簡化及標準化(例如，僅生產(chǎn)線性特性調節(jié)閥)o用智能化功能模塊實現(xiàn)與被控對象特性的匹配，使調節(jié)閥產(chǎn)品的類型和品種大大減少，使調節(jié)閥的制造過程得到簡化，并在生產(chǎn)和市場中經(jīng)受考驗和認可。
③數(shù)字通信。數(shù)字通信將在調節(jié)閥中獲得廣泛應用，以HART通信協(xié)議為基礎，一些調節(jié)閥的閥門定位器將輸入信號和閥位信號在同一傳輸線實現(xiàn)；以現(xiàn)場總線技術為基礎，調節(jié)閥與閥門定位器、PID控制功能模塊結合，使控制功能在現(xiàn)場級實現(xiàn)，使危險分散，使控制更及時、更迅速。
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，同時能夠改善調節(jié)閥的動態(tài)和靜態(tài)特性，提高調節(jié)閥的控制精度，因此，智能閥門定位器將在今后一段時間內成為重要的調節(jié)閥輔助設備被廣泛應用。調節(jié)閥的標準化表現(xiàn)在下列方面。
①為了實現(xiàn)互換性，使同樣尺寸和規(guī)格的不同廠商生產(chǎn)的調節(jié)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(xiàn)互操作性，不同制造商生產(chǎn)的調節(jié)閥應能夠與其他制造商的產(chǎn)品協(xié)同工作，不會發(fā)生信號的不匹配或阻抗的不匹配等現(xiàn)象。
③標準化的診斷軟件和其他輔助軟件，使不同制造商的調節(jié)閥可進行運行狀態(tài)的診斷，運行數(shù)據(jù)的分析等。
④標準化的選型程序。調節(jié)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(jù)工藝所提供數(shù)據(jù)，能夠正確計算所需調節(jié)閥的流量系數(shù)，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.為降低調節(jié)閥的重量，便于運輸、安裝和維護，調節(jié)閥的精小化采用了下列措施。
①采用精小型執(zhí)行機構。采用輕質材料，采用多組彈簧替代一組彈簧，降低執(zhí)行機構高度，通常，精小型氣動薄膜執(zhí)行機構組成的調節(jié)閥比同類型氣動薄膜執(zhí)行機構組成的調節(jié)閥高度要降低約30%，重量降低約30%，而流通能力可提高約30%。
②改變流路結構。例如，將閥芯的移動改變?yōu)殚y座的移動，將直線位移改變?yōu)榻俏灰频龋拐{節(jié)閥體積縮小，重量減輕。
③采用電動執(zhí)行機構。不僅可減少采用氣動執(zhí)行機構所需的氣源裝置和輔助設備，也可減少執(zhí)行機構的重量。例如，F(xiàn)isher公司的9000系列電動執(zhí)行機構，其20型的高度小于330mm，使整個調節(jié)閥(帶數(shù)字控制器和執(zhí)行機構)質量降低到20～32kg。
(3)旋轉化由于旋轉類調節(jié)閥，例如球閥等，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(yōu)點，因此，在調節(jié)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、蝶閥等類型調節(jié)閥，從國外近年的產(chǎn)品看，旋轉閥應用的比例正逐年增長。
(4)安全化儀表控制系統(tǒng)的安全性已經(jīng)得到各方面的重視，安全儀表系統(tǒng)(SIS)對調節(jié)閥的要求也越來越高，表現(xiàn)在以下幾方面。
①對調節(jié)閥故障信息診斷和處理要求提高，不僅要對調節(jié)閥進行故障發(fā)生后的被動性維護，而且要進行故障發(fā)生前的預防性維護和預見性維護。因此，對組成調節(jié)閥的有關組件進行統(tǒng)計和分析，及時提出維護建議等變得更重要。
②對用于緊急停車系統(tǒng)或安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的調節(jié)閥，提出及時、可靠、安全動作的要求。確保這些調節(jié)閥能夠反應靈敏、準確。
③對用于危險場所的調節(jié)閥，應簡化認證程序。例如，對本安應用的現(xiàn)場總線儀表，可簡化為采用FISCO現(xiàn)場總線本質安全概念，使對本安產(chǎn)品的認證過程簡化。
④與其他現(xiàn)場儀表的安全性類似，對調節(jié)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(xiàn)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。
(5)節(jié)能降低能源消耗，提高能源利用率是調節(jié)閥的一個發(fā)展方向。主要有下列幾個發(fā)展方向。
①采用低壓降比的調節(jié)閥。使調節(jié)閥在整個系統(tǒng)壓降中占的比例減少，從而降低能耗，因此，設計低壓降比的調節(jié)閥是發(fā)展方向之一；另一個發(fā)展方向是采用低阻抗調節(jié)閥，例如采用蝶閥、偏心旋轉閥等。
②采用自力式調節(jié)閥。例如，直接采用閥后介質的壓力組成自力式控制系統(tǒng)，用被控介質的能量實現(xiàn)閥后壓力控制。
③采用電動執(zhí)行機構的調節(jié)閥。氣動執(zhí)行機構在整個調節(jié)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(zhí)行機構，在改變調節(jié)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(jié)能看，電動執(zhí)行機構比氣動執(zhí)行機構有明顯節(jié)能優(yōu)點。
④采用壓電調節(jié)閥。在智能電氣閥門定位器中采用壓電調節(jié)閥，只有當輸出信號增加時才耗用氣源。
⑤采用帶平衡結構的閥芯，降低執(zhí)行機構推力或推力矩，縮小膜頭氣室，降低能源需要。
⑥采用變頻調速技術代替調節(jié)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。
(6)保護環(huán)境環(huán)境污染已經(jīng)成為公害，調節(jié)閥對環(huán)境的污染主要有調節(jié)閥噪聲和調節(jié)閥的泄漏。其中，調節(jié)閥噪聲對環(huán)境的污染更是十分嚴重。
①降低調節(jié)閥噪聲。研制各種降低調節(jié)閥噪聲的方法，包括從調節(jié)閥流路設計到調節(jié)閥閥內件的設計，從噪聲源的分析到降低噪聲的措施等。主要有設計降噪調節(jié)閥和降噪調節(jié)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。
②降低調節(jié)閥的大氣污染。調節(jié)閥的大氣污染指調節(jié)閥的“跑”、“冒”、“滴”、“漏”，這些泄漏物不僅造成物料或產(chǎn)品的浪費，而且對大氣環(huán)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，研制調節(jié)閥填料結構和填料類型、研制調節(jié)閥的密封等將是調節(jié)閥今后一個重要的研究課題。
計算機科學、控制理論和自動化儀表等高新科學技術的發(fā)展推動了調節(jié)閥的發(fā)展，例如，現(xiàn)場總線調節(jié)閥和智能閥門定位器的研制、數(shù)字通信在調節(jié)閥的實現(xiàn)等。調節(jié)閥的發(fā)展也推動了其他科學技術的發(fā)展，例如，對防腐蝕材料的研究、對削弱和降低噪聲方法的研究、對流體動力學的研究等。隨著現(xiàn)場總線技術的發(fā)展，調節(jié)閥也將開放、智能和更可靠，它將與其他工業(yè)自動化儀表和計算機控制裝置一起，使工業(yè)生產(chǎn)過程控制的功能更完善，控制的精度更高，控制的效果更明顯，并為我國現(xiàn)代化建設發(fā)揮更重要的作用。
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