调节阀的工作原理及计算选型
摘要：人们常把测量仪表称之为生产过程自动化的“眼睛”；把控制器称之为“大脑”；把执行器称之为“手
脚”。自动控制系统一切先进的控制理论、巧秒的控制思想、复杂的控制策略都是通过执行器对被控对象进行作用的。调节阀是生产过程自动化控制系统中最常见的一种执行器，是化工生产过程中的重要环节，调节阀的计算选型是否合理是影响阀门寿命的重要因素，本文将从工作原理和计算选型加以介绍。关键词：调节阀原理计算材料选型正确选取符合某一具体的控制系统要求的调节阀，必须掌握流体力学的基本理论。充分了解各种类型阀的结构型式及其特性，深入了解控制对象和控制系统组成的特征。选取调节阀的重点是阀径选择，而阀径选择在于流通能力的计算。流通能力计算公式已经比较成熟，而且可借助于计算机，然而各种参数的选取很有学问，最后的拍板定案更需要深思熟虑。
一、调节阀工作原理
（一）伯努利方程由水力学观点来看，调节阀是一个具有局部阻力的节流元件。当流体流经调节阀时，由于阀芯、阀座处的流通面积缩小，形成局部阻力，并产生能量损失，通常用阀前后的压差来表示能量损失的大小。根据伯努利方程式，对不可压缩的流体：
H＝K
V22g
也可表示为H＝
P1－P2r
，式中：
H：为单位重量的流体流经调节阀时的能量损失K：为阻力系数V：流体平均流速，（V＝
Q）S
Q：流体体积流量：M3小时S：调节阀流通面积：厘米2g：重力加速度，981厘米／秒2r：流体重度：克／厘米3P1、P2：调节阀前、后绝对压力，kgfcm2代入上述公式得出：
Q＝
SK
P1P22gr
代入具体数值后得出：
fQ＝504
SK
SK
P1P2r
C则
米3／时
（11）
令504
QC
Pr
米3／时C称为调节阀流通系数或流通能力
C值表示调节阀全开时，其两端压力降△P＝1kgfcm2，流体重度为1克cm2时，每小时通过阀门的立方米数。（二）调节阀的重要地位调节系统方框图如下所示：
干扰SP被调参数
调节器
调节阀
调节对象
变送器
图1：调节系统方框图
二、调节阀的流量特性
调节阀是通过行程的变化，改变阀芯与阀座间的节流面积，来达到控制流量的目的。因此阀芯与阀座的节流面积跟着行程怎样变化，对调节阀的工作特性能有很大影响。所谓阀门的相对开度是指调节阀某一开度行程与全开行程之比（角行程与直行程道理相同），用lLLmax来表示。所谓阀门的相对节流面积是指调节阀某一开度下的节流面积与全开时的节流面积之比，用qQQmax来表示。调节阀r