控制閥用于通過根據來自控制器（例如電磁流量計中(zhong)的板載 PID 控制器）的信號的指(zhi)示改變流道的尺寸來控制流量(liang)。它是(shi)流量(liang)控制中(zhong)最(zui)常用的配件之(zhi)一。

根據(ju)應用(yong)(yong)，通(tong)常(chang)很清楚(chu)您的(de)電磁流(liu)量計是需要(yao)一個截止閥(fa)(fa)(fa)（開(kai)-關）還(huan)是一個控(kong)制(zhi)閥(fa)(fa)(fa)，或者(zhe)需要(yao)一個常(chang)開(kai)閥(fa)(fa)(fa)還(huan)是常(chang)閉閥(fa)(fa)(fa)。在(zai)流(liu)量控(kong)制(zhi)閥(fa)(fa)(fa)組中，有許多(duo)不(bu)同(tong)的(de)閥(fa)(fa)(fa)門(men)可用(yong)(yong)，每個閥(fa)(fa)(fa)門(men)都(dou)有自己的(de)參數范圍、優點和缺點。

在本博客中，我將(jiang)重點介(jie)紹一些(xie)控制閥，并(bing)重點介(jie)紹如何應對更高的(de)很好壓(ya)力和(he)差(cha)壓(ya)，以及如何在低(di)差(cha)壓(ya)下獲(huo)得更高的(de)流量。

電(dian)磁流量(liang)計的流量(liang)控制閥

流(liu)量(liang)(liang)控(kong)(kong)制(zhi)閥(fa)可以(yi)作為質量(liang)(liang)流(liu)量(liang)(liang)控(kong)(kong)制(zhi)器和壓(ya)力(li)控(kong)(kong)制(zhi)器的(de)一(yi)個組成部分提供，也可以(yi)作為一(yi)個單獨的(de)組件(jian)與流(liu)量(liang)(liang)或壓(ya)力(li)計(ji)結合(he)使用。與來自(zi)質量(liang)(liang)流(liu)量(liang)(liang)控(kong)(kong)制(zhi)器或壓(ya)力(li)控(kong)(kong)制(zhi)器的(de)反饋回路一(yi)起，閥(fa)門控(kong)(kong)制(zhi)通過的(de)流(liu)量(liang)(liang)以(yi)達到強制(zhi)的(de)流(liu)量(liang)(liang)或壓(ya)力(li)設定點。

直接控制閥

直接(jie)流(liu)(liu)(liu)量(liang)控(kong)制閥(fa)由一個用(yong)于(yu)控(kong)制流(liu)(liu)(liu)量(liang)的孔口(kou)和一個控(kong)制表面組成(cheng)，該表面決(jue)定了流(liu)(liu)(liu)體可(ke)以通過的開口(kou)大小，從而決(jue)定了通過閥(fa)門的流(liu)(liu)(liu)量(liang)。

優點(dian)：這(zhe)樣的控制閥速度比較快，價(jia)格便宜(yi)，而且只(zhi)用很(hen)少的功率來控制流(liu)量。

這里(li)的缺點是它只能處理有限的壓(ya)力和流量。

我們以電磁閥為例：

對于(yu)流量控(kong)制閥(fa)(fa)，打開閥(fa)(fa)門所需克服(fu)的力(li) (F) 由孔(kong)口直徑(jing)尺寸(cun) (d) 和閥(fa)(fa)門上的壓(ya)差(cha) (Δp) (F ~ Δp * ¼ d2) 決定。當壓(ya)差(cha)或孔(kong)口直徑(jing)變大時，直接(jie)控(kong)制閥(fa)(fa)將(jiang)由于(yu)該壓(ya)力(li)而無法充(chong)分打開，對于(yu) 1mm 孔(kong)口上的 200 bar 壓(ya)差(cha)，壓(ya)力(li)可能(neng) > 15 N，從而推(tui)動閥(fa)(fa)門關閉(bi)。

電磁(ci)控制閥只能(neng)施加大約 100 倍的(de)(de)力(li)。5N 在其柱塞上。有(you)(you)可能(neng)使(shi)用更(geng)強的(de)(de)線圈，提供更(geng)大的(de)(de)磁(ci)力(li)。然而，電磁(ci)流量(liang)(liang)計通常具有(you)(you)有(you)(you)限(xian)的(de)(de)電源(yuan)，并(bing)且產生的(de)(de)熱量(liang)(liang)也會成為一個問題。導致有(you)(you)限(xian)的(de)(de)最(zui)大流量(liang)(liang)，與壓力(li)和直徑的(de)(de)平方成正比。

總之(zhi)，由于這些(xie)限制，大多數(shu)直接(jie)流(liu)量控(kong)制閥不適(shi)合高流(liu)量，也不適(shi)合處理高差壓(ya)(ya)或很好壓(ya)(ya)力。直接(jie)控(kong)制閥可(ke)用于從(cong) 1mln/min 到大約 50ln/min 的低流(liu)量。

對于(yu)直接控(kong)制(zhi)閥，我們有(you)什(shen)么替代方(fang)案(an)？

1、重新設(she)計用于更(geng)高(gao)壓(ya)力的直接流量(liang)控制閥

2、使用二相閥(fa)、間接(jie)控制閥(fa)

3、使(shi)用壓力補償閥，在低壓下(xia)達到高流(liu)量(liang)

選項 1) 高壓直(zhi)接控(kong)制(zhi)閥

         應對更高(gao)(gao)壓(ya)力的(de)(de)最簡(jian)單解決(jue)方案(an)是重新設計直接控制閥(fa)。由于孔口尺寸(cun)有限，它可(ke)用于相對較小的(de)(de)流量(liang)（高(gao)(gao)達 20ln/min）。為了處理更大的(de)(de)壓(ya)差，高(gao)(gao)達 200 bar 的(de)(de)壓(ya)差（bard），閥(fa)門(men)和質量(liang)流量(liang)控制器(qi)主體必須更加堅固。大多數閥(fa)門(men)無(wu)法(fa)處理 200 bard 的(de)(de)突發(fa)(fa)；要么(me)密封(feng)材料會破裂，要么(me)機械部(bu)件無(wu)法(fa)承受 200 bard 時可(ke)能發(fa)(fa)生的(de)(de)突然爆發(fa)(fa)力。

       閥(fa)門的尺寸(cun)僅比普通閥(fa)門略大，因(yin)此是整(zheng)個電(dian)磁流量(liang)計(ji)控制器。另一方面，由于在高壓差下通過閥(fa)門泄(xie)漏，低(di)流量(liang)通常受到限制。

選項 2) 間(jian)接控制(zhi)閥，一個兩相閥

        為了達(da)到更高的(de)壓力(li)和更大的(de)流(liu)量，高達(da) 200ln/min，我們必須在(zai)改(gai)變質(zhi)量流(liu)量控(kong)(kong)制器方(fang)面邁出更大的(de)一步。使用(yong)所謂的(de)間接控(kong)(kong)制閥（圖 1）可以達(da)到更高的(de)流(liu)量和更高的(de)很好壓力(li)和壓差。

間接控制閥(fa)（或(huo)兩相控制閥(fa)）包括：

        一個直接控制的先導閥 (A)，具有前面(mian)描述的行為，不需要任何額外(wai)的動力。

        體內(nei)有一(yi)個(ge)額外(wai)的(de)閥(fa)門(men)；壓(ya)(ya)力(li)(li)補償部件(jian) (B) 以保持(chi)導閥(fa) (A) 兩端的(de)恒(heng)定壓(ya)(ya)差 (P1-P2)，僅為幾巴(ba)。通過這(zhe)樣做，入口和出口壓(ya)(ya)力(li)(li)都可能發生變化(hua)，而不會對閥(fa)門(men)的(de)功能產(chan)生任何(he)影響。壓(ya)(ya)力(li)(li)補償部件(jian)上的(de)壓(ya)(ya)力(li)(li)使閥(fa)門(men)保持(chi)關閉。只有當頂部閥(fa)門(men)打開(kai)(kai)時，壓(ya)(ya)力(li)(li)才會恢復到足夠小的(de)值以打開(kai)(kai)閥(fa)門(men)并控制流(liu)量(liang)。

        因(yin)此，間接控制閥(fa)由兩(liang)個串(chuan)聯的閥(fa)門 (A+B) 組成，其中(zhong)壓降和孔口尺寸共同決定了產生的流量。

        這種(zhong)閥(fa)門(men)的(de)缺點是它的(de)尺寸和相對較高的(de)成本。除此之外，需(xu)要(yao)(yao)最(zui)小(xiao)(xiao)的(de)壓(ya)差(cha)來關閉閥(fa)門(men)的(de)壓(ya)力補償部分。此外，孔口的(de)尺寸仍然(ran)有限，因此要(yao)(yao)達到 200 ln/min，需(xu)要(yao)(yao) > 150 bara 的(de)最(zui)小(xiao)(xiao)入(ru)口壓(ya)力。為(wei)了在較低(di)壓(ya)力下獲得這種(zhong)流量，需(xu)要(yao)(yao)一種(zhong)完(wan)全(quan)不(bu)同(tong)的(de)閥(fa)門(men)，如壓(ya)力補償閥(fa)、波紋管閥(fa)。

選(xuan)項(xiang) 3) 壓(ya)力(li)補(bu)償閥

        使(shi)用直(zhi)(zhi)接(jie)控制閥可以使(shi)用更(geng)大(da)的(de)孔(kong)口并達到更(geng)高的(de)流量，但要做(zuo)到這(zhe)一點，必須(xu)降低閥門(men)(men)中的(de)壓(ya)力。這(zhe)可以通過壓(ya)力補償波紋管閥來實現，其中壓(ya)力的(de)有效孔(kong)口已顯(xian)著減少（圖 2）。使(shi)用波紋管閥，可以以最小的(de)壓(ya)差達到每分鐘數百(bai)升的(de)流量。然而，很(hen)好壓(ya)力由(you)于設計而受到限制，并且該閥門(men)(men)比普通的(de)直(zhi)(zhi)接(jie)控制閥更(geng)大(da)且更(geng)昂貴。

結論

        根(gen)據您(nin)想要施加在電磁流量(liang)計上(shang)的壓力和所需(xu)的出口流量(liang)，您(nin)可以使用：

        直接控(kong)(kong)制的高(gao)壓控(kong)(kong)制閥（高(gao)達 200 bara 和 20 ln/min），或間接壓力補償(chang)閥（高(gao)達 700 bara 或 400 bard 和 200 ln/min）。

為(wei)了(le)在低壓(ya)下達到高流量，壓(ya)力(li)補償閥將是(shi)最(zui)佳解決方案。