ZJHP氣動薄膜調節閥選型分析

是由多彈簧氣動薄膜執行機構和低流阻精小型調節閥閥體組成，多彈簧執行機構高度低、重量輕、裝備簡便。氣動單座調節閥閥體流道呈S流線型，具有結構緊湊、重量輕、動作靈敏、壓降損失小、閥容量大、流量特性精確、維護方便等優點，可用于苛刻的工作條件。氣動單座調節閥配用電-氣閥門定位或氣動閥門定位器，可實現對工藝管路流體介質的自動調節控制。氣動單座調節閥廣泛應用于精確控氣體、液體、蒸汽等介質的工藝參數如壓力、流量、溫度、液位等參數保持在給定值氣。ZJHP、ZJHM氣動單座調節閥特別適用于允許泄露量小、閥前后壓差不大及有一定粘度和含少量纖維介質的場合。本文主要從氣動薄膜調節閥的結構及工作原理，選型，現場安裝注意事項，檢修時重點檢修部位以及故障及解決辦法，全面了解熟悉氣動薄膜調節閥，為儀表人工作提供借鑒。

ZJHP氣動薄膜調節閥選型分析結構及工作原理

1.氣動薄膜調節閥結構　

氣動薄膜調節閥由氣動薄膜執行機構與調節閥二部分組成。氣動薄膜調節閥主要由氣室、薄膜、推力盤、彈簧、推桿、調節螺母、閥位標尺、閥桿、閥芯、閥座、填料函、閥體、閥蓋和支架等組成。(結構圖如下)

2.氣動薄膜調節閥的工作原理：

氣動薄膜調節閥的動作是調節器來信號壓力，輸入氣動執行機構的氣室中，產生推力，通過連接推桿推動閥芯，產生相應位移—即行程，閥芯位置的變化使閥的流通截面積發生變化，從而達到調節介質流量的目的。

ZJHP氣動薄膜調節閥選型分析的選型

1. ZJHP氣動薄膜調節閥選型分析根據使用要求選型

氣動薄膜調節閥由閥芯和閥體（包括閥座）兩部分組成，按不同的使用要求有不同的結構形式，氣動薄膜調節閥主要有直通單座閥、雙座調節閥和高壓角式調節閥。

1.1直通單座閥泄漏量小，流體對單座閥芯的推力所形成的不平衡力很大，因此直通單座閥適用于要求泄漏量小、管徑小和閥前后壓差較低的場合。

1.2直通雙座閥閥體內有上下兩個閥芯，由于流體作用于上下閥芯的推力方向相反而大致抵消；所以雙座閥的不平衡力很小，允許閥前后有較大的壓差。但由于閥體內流路復雜，用于高壓差時對閥體的沖蝕損傷較嚴重，不宜用于高粘度、含懸浮顆粒或含纖維的介質。此外由于受加工條件的限制，雙座閥上下兩個閥芯不易同時關嚴，所以關閉時泄漏量大，尤其是在高溫或低溫的場合下使用時，因材料的熱膨脹系數不同，更易引起嚴重的泄漏。

1.3角式高壓閥閥體為直角式，流路簡單、阻力小，受高速流體的沖蝕也小，特別適用于高壓差、高粘度和含懸浮物顆粒狀物質的流體，也可用于處理汽液混相，易閃蒸汽蝕的場合。這種閥體可以避免結焦、粘結和堵塞。

2.ZJHP氣動薄膜調節閥選型分析根據安全性選型

氣動薄膜調節閥有氣開閥和氣閉閥兩種形式。根據不同生產工藝上的安全和使用要求考慮，當信號壓力中斷時調節閥處于打開或關閉位置，對工藝生產造成的危害性大小而定。 如果閥門處于關閉位置時危害小，則選用氣開閥，信號壓力中斷時，使調節閥處于關閉位置，反之，則選用氣閉閥。

3.ZJHP氣動薄膜調節閥選型分析根據流量特性選型

在自控系統的設計過程中選擇氣動薄膜調節閥應著重考慮流量特性。典型的理想特性有直線流量特性、等百分比流量特性（對數流量特性）、快開流量特性和拋物線流量特性四種。直線流量特性在相對開度變化相同的情況下，流量小時，流量相對變化值大；流量大時，流量相對變化值小。因此，直線流量調節閥在小開度（小負荷）情況下調節性能不好，不易控制，往往會產生振蕩，故直線流量特性調節閥不宜用于小開度的情況，也不宜用于負荷變化較大的調節系統，而適用于負荷比較平穩，變化不大的調節系統。因此，直線流量調節閥在小開度（小負荷）情況下調節性能不好，不易控制，往往會產生振蕩，故直線流量特性調節閥不宜用于小開度的情況，也不宜用于負荷變化較大的調節系統，而適用于負荷比較平穩，變化不大的調節系統。百分比流量特性的調節閥在小負荷時調節作用弱，大負荷調節作用強，它在接近關閉時調節作用弱，工作和緩平穩，而接近全開時調節作用強，工作靈敏有效，在一定程度上，可以改善調節品質，因此它適用于負荷變化較大的場合，無論在全負荷生產和半負荷生產都能起到較好的調節作用。

4.ZJHP氣動薄膜調節閥選型分析口徑的選擇

應根據已知的流體計算出所要求的流量系數CV值，再根據產品技術參數表選取合適的調節閥口徑。在計算CV值時要注意液體、氣體、水蒸氣和其它蒸氣的區別。

流量系數即CV值（中國工業稱為：KV值）是閥門、調節閥等工業閥門的重要工藝參數和技術指標。正確計算和選擇CV值是保障管道流量控制系統正常

工作的重要步驟。

流量系數（CV值）定義：是指單位時間內、在測試條件中管道保持恒定的壓力，管道介質流經閥門的體積流量，或是質量流量。即閥門的最大流通能力。閥門的CV值須通過測試和計算來確定。
氣動單座調節閥是氣動調節閥一種。它以壓縮空氣作為動力，接受控制系統的壓力信號，按照信號變化比例調節管道內介質的流量，實現生產控制的自動化過程。由氣動執行機構和單座調節閥兩部分組成。
作用方式種類：分為氣開式和氣關式
氣開式（FC）：氣動執行機構不通氣時調節閥保持常閉，隨著控制信號的增加逐漸打開，一般用K表示氣開式。
氣關式（FO）：氣動執行機構不通氣時調節閥保持常開，隨著控制信號的增加逐漸關閉，一般用B表示氣關式。
工作原理：控制系統發出控制信號4-20mA。經過閥門定位器轉變為氣壓信號20-100KPa，或40-200KPa，80-240KPa后，進入氣動薄膜執行機構，推動推桿動作，因為推桿和調節閥閥桿連接為一體，進而帶動調節閥閥桿，閥芯動作，完成對管道內介質的調節過程。定位器的反饋桿裝在調節閥的閥桿上，隨著調節閥開度動作，反饋桿轉動時給定位器一個反饋信號，當和輸入信號平衡式，閥門停止動作，對閥門起到定位作用。控制信號4mA時，閥門位置為零點。12mA時，閥門行程為50%。20mA時，行程為100%。控制行程與控制信號一一對應，進行比例調節。

ZJHP氣動薄膜調節閥選型分析工作原理
調節方式分類：分為調節型，調節切斷型。調節型注重調節過程，不要求嚴格關閉。調節切斷型不光要調節過程，還要在關閉時保持密封性良好，盡可能減少泄漏量。
氣動執行機構種類：分為氣動薄膜式和氣動活塞式。
氣動薄膜式又分為氣動薄膜精小型多彈簧結構，和氣動薄膜單彈簧結構。精小型多彈簧結構氣動執行器外形高度比單彈簧結構高度尺寸降低一半左右，重量也減輕很多。是現在氣動薄膜調節閥主要使用的執行機構。單彈簧機構基本淘汰了。
氣動活塞式執行機構特點是輸出力大，因為活塞式結構可以使用氣源壓力達0.5MPa左右。而薄膜式機構由于橡膠膜片耐壓較低，一般0.25MPa左右。所以同尺寸執行機構可以輸出更大的力，更適用于高壓調節閥。采用雙作用式活塞執行器比單作用活塞式執行器輸出力更大，是因為內部沒有彈簧，降低了阻力。
氣動薄型執行機構的手輪機構：一般分為側裝手輪和頂裝手輪兩種。當氣動執行器停氣或信號故障時，膜片破損時。可以通過手輪機構來完成調節閥的開關。同時還可以限制調節閥的開度，使其保持在一定范圍內。
側裝手輪是安裝在氣動執行機構的側面，操作時比較方便，安裝維護也比較方便。頂裝手輪在氣動執行器頂端，操作時比較費力，會有夠不到的情況，占用調節閥的高度空間。
單座調節閥結構：主要由閥體，閥蓋。 閥座，閥芯，閥桿，導向座，填料，壓蓋等零件組成。
單座調節閥是泄露量小，因為其只有一道密封線，比起雙座調節閥和套筒調節閥，后者都是二道密封線，考慮到加工誤差和變形等原因，泄漏量都比單座調節閥大。由于其只有一個閥芯，介質推力都作用在上面，所以閥芯不平衡力較大，尤其高壓，大口徑時更加明顯。需要配活塞式氣動機構和閥門定位器來控制。這時可以選用雙座調節閥和套筒調節閥效果會更好。
上閥蓋形式：主要分為常溫型，介質溫度范圍-20～200℃，應用泛。高溫型-60～450℃，閥蓋上有多層散熱片。使閥門的高溫散掉，避免填料高溫失效，保持氣動執行機構在允許溫度內工作，防止橡膠膜片和O型圈高溫失效。低溫型-60～-250℃，上閥蓋為長頸型，可以避免低溫時填料密封失效。溫度越低，長頸越長。波紋管密封型，對于有毒，易揮發，易滲透，貴重工藝介質，閥桿采用波紋管密封，同時還有填料密封作為保障，防止波紋管破損時介質外漏。要根據介質和溫度來綜合選用上閥蓋形式。
流量特性：常用的有直線和等百分比兩種，調節閥的流量特性指流過閥門的相對流量和相對行程的關系。
附件選用：閥門定位器，過濾減壓閥，手輪機構，保位閥，快速排氣閥，電磁閥等。
氣動單座調節閥選用時要提供：產品型號。公稱通徑。閥座直徑。信號壓力。彈簧范圍。流量特性。閥前后壓力。介質種類。溫度范圍。閥體，閥芯，閥座材質。是否帶手輪機構，定位器，過濾減壓閥等附件。是否有防爆，禁油，禁銅要求等。

ZJHP氣動薄膜調節閥選型分析閥體

閥內組件

ZJHP氣動薄膜調節閥選型分析執行機構

作用形式
氣關式（B）- 失氣時閥位開（FO）；氣開式(K)一失氣時閥位關(FC)
附件
定位器、空氣過濾減壓器、保位閥、行程開關、閥位傳送器、手輪機構等

ZJHP氣動薄膜調節閥選型分析性能

ZJHP氣動薄膜調節閥選型分析額定流量系數Kv、額定行程

分解圖（1）分解圖（2）

ZJHP氣動薄膜調節閥選型分析允許壓差

備注：對于波紋管密封調節閥，最大允許壓差為10bar，表中數值若小于10bar則不變，若大于10bar則取l0bar.

ZJHP氣動薄膜調節閥選型分析外形結構圖

ZJHP氣動薄膜調節閥選型分析主要外形尺寸

備注：
1、表中重量為不帶附件標準數據，也可安裝側裝式手輪。
2、閥門法蘭及法蘭端面距可按用戶指定標準制造，如：ANSI，JIS，DIN標準。

ZJHP氣動薄膜調節閥選型分析外形結構圖

ZJHP氣動薄膜調節閥選型分析主要外形尺寸

備注：
1、  保溫長度以700mm為例，表中重量為PN16數據，也可安裝側裝式手輪。
2、閥門法蘭及法蘭端面距可按用戶指定標準制造，如：ANSI，JIS，DIN標準。

ZJHP氣動薄膜調節閥選型分析外形結構圖

ZJHP氣動薄膜調節閥選型分析主要外形尺寸

備注：
1、  表中數據位PN16數據，也可安裝側裝式手輪。
2、閥門法蘭及法蘭端面距可按用戶指定標準制造，如：ANSI，JIS，DIN標準。

ZJHP氣動薄膜調節閥選型分析現場安裝注意事項

1.氣動薄膜調節閥的安裝

調節閥安裝是否合理，不僅關系到調節閥的安裝、拆卸和維修方便與否，也決定了調節閥能否在自動調節系統中起到良好的調節作用，安裝調節閥時應注意以下幾個方面：

1.1調節閥應垂直安裝在水平管道上，如在特殊情況下需要水平和傾斜安裝時，一般要加支撐座。減小管線的振動所引起的調節閥開關卡澀或不到位的現象。

1.2為了防止調節閥膜片老化，延長使用壽命，安裝時應盡量遠離高溫、振動和腐蝕嚴重的環境。

1.3為了便于維護檢修，調節閥應安裝在靠近地面或樓板的地方。為了檢修拆卸方便，應注意調節閥 距離地面（或樓板）留有適當的高度，對于正作用氣開式調節閥，因閥芯拆卸時需從閥體下面取出，調節閥距地面更應有足夠的距離，這在管線安裝時必須要考慮的問題。

1.4為了使調節閥和調節系統出現故障時，不致于影響生產和發生安全事故，故一般都需要安裝旁路和旁路閥。但旁路閥不能安裝在調節閥的正上方，以免旁路閥內腐蝕性介質泄漏到調節閥上。自動調節系統中起到良好的調節作用，安裝調節閥前、后安裝截止閥，對于高溫、高壓、高壓、易凍、易粘稠介質，還要安裝排泄閥。

ZJHP氣動薄膜調節閥選型分析檢修重點檢查的部件

1.氣動薄膜調節閥檢修應重點檢查的部件

1.1閥體內壁的檢查：對使用于高壓差及有腐蝕性介質場合的閥體內壁易受介質沖擊和腐蝕，必須重點檢查耐壓、耐腐蝕的情況。

1.2閥座的檢查：檢查閥座的磨損情況以及固定閥座用的螺紋內表面，是否因受腐蝕而使閥座松馳。

1.3閥芯的檢查：閥芯是調節閥工作時的可動部件，受介質沖蝕最嚴重，特別是在高壓情況下工作時，閥芯因汽蝕現象磨損更為嚴重,在檢修時應需認真檢查。

1.4膜片及“0"形密封圈的檢查：檢查是否有老化和裂損等情況。

1.5填料的檢查：檢查填料配合情況，填料是否老化。

ZJHP氣動薄膜調節閥選型分析常見故障及解決方法

1.氣動薄膜調節閥常見的故障及解決的相應辦法

1.1 調節閥不動作

主要原因有：沒有信號壓力或雖有信號壓力但膜片裂損、膜片漏氣，膜片推力減小；閥芯與閥座或套筒卡死，閥桿彎曲等原因使調節閥不能動作。

解決的辦法: 拆開膜頭，檢查膜片損壞時，應修補膜片或更換膜片；檢查閥芯與閥座或套筒的間隙配合情況，閥芯的外表面與套筒之間有劃傷時，應車削打磨處理光滑為止；檢查閥桿是否彎曲，彎曲不嚴重時應在平臺上打表矯直，若彎曲度超差時，應及時更換閥桿。

1.2 調節閥動作正常，但不起調節作用

主要原因有：閥芯脫落，此時，雖然閥桿動作正常，但閥芯不動，因此無調節作用。另外管道堵塞，也會出現調節閥不起調節作用的現象。

解決的相應辦法: 拆件閥體，檢查：閥芯是否脫落，并查找脫落的原因，給予相應的修理；拆檢調節閥時，若發現管道堵塞，應及時聯系生產工藝車間給予清理和疏通。

1.3 調節閥動作遲鈍或閥桿抖動

主要原因有：由于密封填料老化或干枯，使閥桿與填料的摩擦增大會造成動作遲鈍或抖動；填料長期不更換，填料內進入硬物，劃傷閥杠后，造成閥桿抖動；閥桿或因閥體內含有粘性大的介質等物料堵塞等情況而引起調節閥誤動作。

解決的相應辦法: 調節閥應根據裝置的檢修計劃或裝置的間歇停車，要及時對調節閥做出相應的檢修計劃予以解體檢查或下線檢修，檢查或檢修時應根據填料情況應及時更換填料；若檢查閥桿有輕微劃傷時，應用油石修磨光滑。若閥桿劃傷嚴重時，要及時更換閥桿；解體檢查發現閥桿或因閥體內含有粘性大的介質等物料堵塞時，應根據物料來選擇蒸汽、水等辦法來清除堵塞的物料。

1.4閥芯、閥座的嚴重腐蝕或閥芯、閥座間有硬物墊住損傷密封面

主要原因有：閥芯、閥座的嚴重腐蝕或因閥芯、閥座間有硬物墊住損傷密封面，會造成介質的大量泄漏，這是調節閥常見的故障之一。

解決的辦法：一是通常通過拆檢該閥，對嚴重腐蝕的閥芯、閥座進行堆焊硬質合金的辦法或通過直接更換閥芯、閥座等內件的辦法恢復該閥原來的密封效果。二是當發現該閥拆檢后的閥芯、閥座間有硬物墊住損傷密封面時,應通過車削密封面和研磨的方法來恢復該閥原來的密封效果。

1.5閥門定位器和電器轉換器輔助裝置

主要原因：因為閥門定位器和電器轉換器等是調節閥的輔助裝置，它們接受調節器的輸人信號，然后以它自己輸出信號來控制調節閥。特別是閥門定位器，與氣動閥配套使用構成一閉環控制回路，用以提高調節閥控制精度。克服填料函與閥桿的摩擦力，提高閥門動作速度，可實現分段控制來改變調節閥的流量。

解決辦法：因此，要想取得理想的調節效果，必須使調節閥與定位器配合好，應用閥門定位器以提高調節閥的定位精度及工作可靠性，確保調節質量。

為此，要通過對閥門定位器和電器轉換器等調節閥的輔助裝置的定期的檢查，或通過定期的大修進行系統的檢查和調試維修。

氣動單座調節閥作為工業自動化控制系統中的重要執行元件，廣泛應用于石油、化工、電力、冶金等行業的流程控制中。其安裝與調試質量直接關系到整個控制系統的穩定性和精確性。本文將詳細介紹氣動單座調節閥的安裝步驟與調試方法，為工程技術人員提供實用參考。

ZJHP氣動薄膜調節閥選型分析

• 確認管道系統已清潔，無焊渣、鐵屑等雜質

• 檢查閥門規格型號是否符合設計要求

• 核對閥門流向標志與工藝介質流向是否一致

• 確認工作環境溫度、壓力、介質特性符合閥門設計要求

• 安裝工具：扳手、螺絲刀、水平儀、法蘭對中工具等

• 密封材料：墊片、密封膠（根據介質特性選擇合適材質）

• 輔助設備：氣源管路、過濾器減壓閥、定位器等

• 手動操作檢查閥桿運動是否靈活無卡澀

• 檢查閥體各連接部位有無泄漏

• 確認氣動執行機構動作方向與閥門開關方向一致

• 確定安裝位置，考慮操作維護空間要求（一般閥體上方留出閥桿全行程1.5倍空間）

• 對于高溫介質，應考慮熱膨脹影響，預留適當空間

• 安裝位置應便于觀察和操作手輪（如有）

• 法蘭連接：使用合適材質和規格的墊片對角均勻緊固螺栓，避免單邊受力法蘭平行度偏差不超過0.2mm

• 螺紋連接：使用密封帶或密封膠時，避免堵塞流道注意不要過度擰緊導致閥體變形

• 確保執行機構與閥體連接牢固

• 檢查執行機構氣源接口方向是否符合現場布置

• 安裝定位器（如配備）時注意防震防潮

• 使用合適管徑的氣源管路（一般不小于6mm）

• 安裝過濾器減壓閥，確保氣源清潔干燥（露點至少比環境溫度低10℃）

• 氣源壓力調整至執行機構額定工作壓力（通常0.4-0.6MPa）

• 按接線圖正確連接信號線（4-20mA）

• 做好電纜屏蔽和接地處理

• 檢查電源電壓是否符合要求

  
  

ZJHP氣動薄膜調節閥選型分析

1. 手動測試：切換至手動模式，操作手輪檢查全開全閉位置確認閥桿運動平穩無卡澀檢查閥門開度指示與實際位置是否一致

2. 行程調整：調整執行機構行程限位螺釘確保閥門能關閉（必要時進行閥座研磨）確認全開位置不超程

3. 基本功能測試：切換至自動模式輸入4mA信號，確認閥門處于全閉位置（或設計起始位置）輸入20mA信號，確認閥門處于全開位置

4. 泄漏測試：在額定壓差下測試關閉時的泄漏量單座閥一般要求泄漏等級達到ANSI IV級或更高

5. 自動校準：執行定位器自動校準程序（各品牌操作不同）檢查校準后閥位與信號對應關系

6. 參數設置：設置動作特性（線性、等百分比等）調整靈敏度參數，避免振蕩設置故障安全位置（FO/FC）

1. 階躍響應測試：輸入階躍信號（如從10%到90%）記錄響應時間和超調量典型響應時間應在1-10秒范圍內（視閥門尺寸而定）

2. 控制回路測試：接入實際控制系統觀察在不同設定值變化時的跟蹤性能調整PID參數優化控制效果

3. 定期檢查填料函泄漏情況（一般不超過6個月）

4. 定期潤滑閥桿（視使用頻率每3-12個月一次）

5. 定期檢查氣源過濾器，及時排水（建議每周檢查）

6. 長期停用時應排空閥腔內介質，加防護措施

7. 建立閥門維護檔案，記錄每次檢修情況

   
   

8. 

氣動單座調節閥的正確安裝與精細調試是保證其長期穩定運行的關鍵。工程人員應充分理解閥門工作原理，嚴格按照操作規程執行，并結合實際工況進行適當調整。通過規范的安裝調試和定期維護，可顯著提高調節閥的使用壽命和控制性能，為生產過程自動化提供可靠保障。