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卫生级阀门种类以及电动装置组成结构
自力式卫生级阀门种类
1、压力卫生级阀门，反馈信号就是阀的出口压力，通过信号管引入执行机构。
2、是流量卫生级阀门，阀的出口处就有一个孔板(或者是其他阻力装置)由孔板两端取出压差信号引入执行机构。
3、温度卫生级阀门，阀的出口就有温度传感器(或者温包)通过温度传感器内介质的热胀冷缩驱动执行机构。 卫生级阀门安装与维护
卫生级阀门是工业生产中非常常用和特别重要的控制设备，它工作正常与否直接关系到整个装置的生产正常与否。目前，随着卫生级阀门技术的日新月异，卫生级阀门的生产厂家及形式非常繁多，功能也各有不同，以下着重介绍各种型式的卫生级阀门在安装及投运前应注意的共性问题。
1、卫生级阀门安装前的进货检验卫生级阀门的进货检验是一个非常重要的环节，以确认卫生级阀门到货情况是否满足设计要求。卫生级阀门的每项技术要求均应达到设计要求，但在进货检验时应着重检查如下几项内容。
2、阀体/阀内件规格此项内容主要包括：阀型号、阀型式、公称通径、阀座尺寸、阀芯形式、流量特性、泄漏等级、阀体材质、阀芯材质、阀座材质、CV值、法兰标准等级尺寸及密封面形式等，只要发现其中有一样内容与设计不符均应征得设计的确定和认可。
3、执行机构部分此项内容主要应检查执行机构型号、型式、作用形式、弹簧范围、供气压力等。
4、定位器部分此项内容主要检查定位器的输入信号、气源压力、电气和气源接口尺寸和防爆等级，其中防爆等级不得低于设计等级要求。
5、附件根据卫生级阀门的设计技术要求仔细清理各项附件，如过滤减压阀、阀位开关、电磁阀、手轮机构、专用工具。以上各项内容的检验可以通过清理、计量器具、查看铭牌以及专用的检测手段(如法兰及螺栓材质可通过光谱分析来鉴别)等方法来实现。
6、卫生级阀门水压试验阀体的水压试验包括阀体的耐压试验和阀芯全关时的泄漏试验。通常情况下，当设计压力超过10MPa的卫生级阀门，阀体必须进行耐压试验以检验阀体本身和上阀盖的耐压情况。卫生级阀门制造与标准。
卫生级阀门电动装置是实现卫生级阀门程控、自控和遥控不可缺少的驱动设备，其运动过程可由行程、转矩或轴向推力的大小来控制。由于卫生级阀门电动装置的工作特性和利用率取决于卫生级阀门的种类、装置工作规范及卫生级阀门在管线或设备上的位置。
电动装置一般由下列部分组成：
专用电动机，特点是过载能力强﹑起动转矩大﹑转动惯量小，短时﹑断续工作。
减速机构，用以减低电动机的输出转速。
行程控制机构，用以调节和准确控制卫生级阀门的启闭位置。
转矩限制机构，用以调节转矩（或推力）并使之不超过预定值。
手动﹑电动切换机构，进行手动或电动操作的联锁机构。
开度指示器，用以显示卫生级阀门在启闭过程中所处的位置。
一、根据卫生级阀门类型选择电动执行器
1．角行程电动执行器（转角<360>度）适用球阀、蝶阀等。
电动执行器输出轴的转动小于一周，即小于360度，通常为90度就实现卫生级阀门的启闭过程控制。此类电动执行器根据安装接口方式的不同又分为直连式、底座曲柄式两种。
a）直连式：是指电动执行器输出轴与阀杆直连安装的形式。
b）底座曲柄式：是指输出轴通过曲柄与阀杆连接的形式。
2．多回转电动执行器（转角>360度）适用于闸阀、截止阀等。
电动执行器输出轴的转动大于一周，即大于360度，一般需多圈才能实现卫生级阀门的启闭过程控制。
3．直行程（直线运动）适用于单座调节阀、双座调节阀等。
电动执行器输出轴的运动为直线运动式，不是转动形式。
二、根据生产工艺控制要求确定电动执行器的控制模式
1．开关型（开环控制）
开关型电动执行器一般实现对卫生级阀门的开或关控制，卫生级阀门要么处于全开位置，要么处于全关位置，此类卫生级阀门不需对介质流量进行精确控制。
特别值得一提的是开关型电动执行器因结构形式的不同还可分为分体结构和一体化结构。选型时必需对此做出说明，不然经常会发生在现场安装时与控制系统冲突等不匹配现像。
a）分体结构（通常称为普通型）：控制单元与电动执行器分离，电动执行器不能单独实现对卫生级阀门的控制，必需外加控制单元才能实现控制，一般外部采用控制器或控制柜形式进行配套。
此结构的缺点是不便于系统整体安装，增加接线及安装费用，且容易出现故障，当故障发生时不便于诊断和维修，性价比不理想。
b）一体化结构（通常称为整体型）：控制单元与电动执行器封装成一体，无需外配控制单元即可现实就地操作，远程只需输出相关控制信息就可对其进行操作。
此结构的优点是方便系统整体安装，减少接线及安装费用，容易诊断并排除故障。但传统的一体化结构产品也有很多不完善的地方，所以产生了智能电动执行器。
2．调节型（闭环控制）
调节型电动执行器不仅具有开关型一体化结构的功能，还能对卫生级阀门进行精确控制，调节介质流量。
a）控制信号类型（电流、电压）
调节型电动执行器控制信号一般有电流信号（4～20mA、0～10mA）或电压信号（0～5V、1～5V），选型时需明确其控制信号类型及参数。
b）工作形式（电开型、电关型）
调节型电动执行器工作方式一般为电开型（以4～20mA的控制为例，电开型是指4mA信号对应的是阀关，20mA对应的是阀开），另一种为电关型（以4-20mA的控制为例，电开型是指4mA信号对应的是阀开，20mA对应的是阀关）。耐磨焊条
c）失信号保护
失信号保护是指因线路等故障造成控制信号丢失时，电动执行器将控制卫生级阀门启闭到设定的保护值，常见的保护值为全开、全关、保持原位三种情况。
三、根据使用环境和防爆等级分类的电动装置
根据使用环境和防爆等级要求，卫生级阀门的电动装置可分为普通型、户外型、隔爆型、户外隔爆型等。
根据卫生级阀门所需的扭力确定电动执行器的输出扭力
电动阀是由两在部份组成，一部份是电动执行机构，一部份是卫生级阀门，卫生级阀门的开关动力来源于电动执行机构，并且电动执行机构上有两组行程开关，电动阀初次运行时，需要设定开关阀的行程，行程设定好后，可以达到开到位时电动执行机构自动停止，关到位后电动执行机构也可以自动停止，达到自动化控制
卫生级阀门启闭所需的扭力决定着电动执行器选择多大的输出扭力，一般由使用者提出或卫生级阀门厂家自行选配，做为执行器厂家只对执行器的输出扭力负责，卫生级阀门正常启闭所需的扭力由卫生级阀门口径大小、工作压力等因素决定，但因卫生级阀门厂家加工精度、装配工艺有所区别，所以不同厂家生产的同规格卫生级阀门所需扭力也有所区别，即使是同个卫生级阀门厂家生产的同规格卫生级阀门扭力也有所差别，当选型时执行器的扭力选择太小就会造成无法正常启闭卫生级阀门，因此电动执行器必需选择一个合理的扭力范围。
四、正确选择卫生级阀门电动装置的依据：
操作力矩：操作力矩是选择卫生级阀门电动装置的最主要参数，电动装置输出力矩应为卫生级阀门操作最大力矩的1.2～1.5倍。
操作推力：卫生级阀门电动装置的主机结构有两种：一种是不配置推力盘，直接输出力矩；另一种是配置推力盘，输出力矩通过推力盘中的阀杆螺母转换为输出推力。
卫生级阀门的工作原理
卫生级阀门用于调节工业自动化过程控制领域中的介质流量、压力、温度、液位等工艺参数。根据自动化系统中的控制信号，自动卫生级阀门门的开度，从而实现介质流量、压力、温度和液位的调节。卫生级阀门通常由电动执行机构或气动执行机构与阀体两部分共同组成。直行程主要有直通单座式和直通双座式两种，后者具有流通能力大、不平衡办小和操作稳定的特点，所以通常特别适用于大流量、高压降和泄漏少的场合。角行程主要有：V型电动调节球阀、电动蝶阀、通风卫生级阀门、偏心蝶阀等。流通能力Cv值是卫生级阀门选型的主要参数之一，卫生级阀门的流通能力的定义为：当卫生级阀门全开时，阀两端压差为0.1MPa，流体密度为1g/cm3时，每小时流径卫生级阀门的流量数，称为流通能力，也称流量系数，以Cv表示，单位为t/h，液体的Cv值按下式计算。根据流通能力Cv值大小查表，就可以确定卫生级阀门的公称通径DN。在现代化工厂的自动控制中，卫生级阀门起着十分重要的作用，这些工厂的生产取决于流动着的液体和气体的正确分配和控制。这些控制无论是能量的交换、压力的降低或者是简单的容器加料，都需要＊某些最终控制元件去完成。最终控制元件可以认为是自动控制的“体力”。在调节器的低能量级和执行流动流体控制所需的高能级功能之间，最终控制元件完成了必要的功率放大作用。卫生级阀门的发展历程
卫生级阀门的发展自20世纪初始至今已有八十年的历史，先后产生了十个大类的卫生级阀门产品、自力式阀和定位器等，20年代：原始的稳定压力用的卫生级阀门问世。30年代：以“V”型缺口的双座阀和单座阀为代表产品V型调节球阀问世。40年代：出现定位器，卫生级阀门新品种进一步产生，出现隔膜阀、角型阀、蝶阀、球阀等。50年代：球阀得到较大的推广使用，三通阀代替两台单座阀投入系统。60年代：在国内对上述产品进行了系列化的改进设计和标准化、规范化后，国内才才有了完整系列产品。现在我们还在大量使用的单座阀、双座阀、角型阀、三通阀、隔膜阀、蝶阀、球阀七种产品仍然是六十年代水平的产品。这时，国外开始推出了第八种结构卫生级阀门——套筒阀。70年代：又一种新结构的产品——偏心旋转阀问世(第九大类结构的卫生级阀门品种)。这一时期套筒阀在国外被广泛应用。70年代末，国内联合设计了套筒阀，使中国有了自己的套筒阀产品系列。80年代：改革开放期间，中国成功引进了石化装置和卫生级阀门技术，使套筒阀、偏心旋转阀得到了推广使用,尤其是套筒阀,大有取代单、双座阀之势,其使用越来越广。80年代末,卫生级阀门又一重大进展是日本的Cv3000和精小型卫生级阀门，它们在结构方面，将单弹簧的气动薄膜执行机构改为多弹簧式薄膜执行机构，阀的结构只是改进，不是改变。它的突出特点是使卫生级阀门的重量和高度下降30%，流量系数提高30%。90年代的卫生级阀门重点是在可靠性、特殊疑难产品的攻关、改进、提高上。到了90年代末，由华林公司推出了第十种结构的产品——全功能超轻型阀。它突出的特点是在可靠性上、功能上和重量上的突破。功能上的突破——唯一具备全功能的产品，故此，可由一种产品代替众多功能上不齐全的产品，使选型简化、使用简化、品种简化；在重量上的突破——比主导产品单座阀、双座阀、套筒阀轻70～80％，比精小型阀还轻40～50％；可靠性的突破——解决了传统卫生级阀门等各种不可靠性因素，如密封的可靠性、定位的可靠性、动作的可靠性等。该产品的问世，使中国的卫生级阀门技术和应用水平达到了九十年代末先进水平；它是对卫生级阀门的重大突破；尤其是电子式全功能超轻型阀，必将成为下世纪卫生级阀门的主流。卫生级阀门型式与应用
卫生级阀门是最终控制元件的最广泛使用的型式。其他的最终控制元件包括计量泵、调节挡板和百叶窗式挡板(一种蝶阀的变型)、可变斜度的风扇叶片、电流调节装置以及不同于卫生级阀门的电动机定位装置。尽管卫生级阀门得到广泛的使用，调节系统中的其它单元大概都没有像它那样少的维护工作量。在许多系统中，卫生级阀门经受的工作条件如温度、压力、腐蚀和污染都要比其它部件更为严重，然而，当它控制工艺流体的流动时，它必须令人满意地运行及最少的维修量。卫生级阀门在管道中起可变阻力的作用。它改变工艺流体的紊流度或者在层流情况下提供一个压力降，压力降是由改变卫生级阀门阻力或“摩擦”所引起的。这一压力降低过程通常称为“节流”。对于气体，它接近于等温绝热状态，偏差取决于气体的非理想程度(焦耳一汤姆逊效应)。在液体的情况下，压力则为紊流或粘滞摩擦所消耗，这两种情况都把压力转化为热能，导致温度略为升高。常见的控制回路包括三个主要部分，第一部分是敏感元件，它通常是一个变送器。它是一个能够用来测量被调工艺参数的装置，这类参数如压力、液位或温度。变送器的输出被送到调节仪表——调节器，它确定并测量给定值或期望值与工艺参数的实际值之间的偏差，一个接一个地把校正信号送出给最终控制元件——卫生级阀门。卫生级阀门改变了流体的流量，使工艺参数达到了期望值。在气动调节系统中，调节器输出的气动信号可以直接驱动弹簧一薄膜式执行机构或者活塞式执行机构，使卫生级阀门动作。在这种情况下，确定阀位所需的能量是由压缩空气提供的，压缩空气应当在室外的设备中加以干燥，以防止冻结，并应净化和过滤。当一个气动卫生级阀门和电动调节器配套使用时，可采用电一气卫生级阀门定位器或电一气转换器。压缩空气的供气系统可以和用于全气动的调节系统一样来考虑。在调节理论的术语中，卫生级阀门既有静态特性，又有动态特性，因而它影响整个控制回路成败。静态特性或增益项是阀的流量特性，它取决于卫生级阀门的尺寸、阀芯和阀座的组合结构、执行机构的类型、卫生级阀门定位器、阀前和阀后的压力以及流体的性质。
动态特性是由执行机构或卫生级阀门定位器一执行机构组合决定的。对于较慢的生产过程，如温度控制或液位控制，阀的动态特性在可控性方面一般不是限制因素。对于较快的系统，如液体的流量控制，卫生级阀门可能有明显的滞后，在回路的可控性方面一定要有所考虑。一般只有控制系统的专家才需要关心卫生级阀门的动态持性，关于应用卫生级阀门定位器的正规考虑如第9章中所讨论的，将满足大多数卫生级阀门装置的需要。
自动卫生级阀门的历史可追溯到自力式调压阀，它包括一个带有重物杆的球形阀，重物用来平衡阀芯力，从而得到某种程度的调节，另一种早期的自力式调压阌的形式是压力平衡式调压阀。工艺过程的压力用管线接到弹簧薄膜调压阀的薄膜气室上。无论是减压阀、阀后压力式调压阀或是差压调压阀都笔够从这种基型卫生级阀门的变更而制造出来。
气动变送器和调节器的出现，就必然地导致气动词节阀的应用。它们本质上是减压阀或阀后压力式调压阀，改用仪表压缩空气来代替工艺过程的流体。现在许多生产减压阀的公司已经发展成为卫生级阀门制造厂。卫生级阀门的应用从数量上和复杂性方面继续不断地得到发展，许多卫生级阀门的阀体和附件的改进可以用来解决各种各样的问题。本手册的意图是使工程们熟悉卫生级阀门的结纸醉金迷和因素，帮助仪表工程师在应用中选用最好的阀体、执行机构和附件。
卫生级阀门属于控制阀系列，主要作用是调节介质的压力、流量、温度等等参数，是工艺环路中最终的控制元件。卫生级阀门按行程特点可分为：直行程和角行程。直行程包括：单座阀、双座阀、套筒阀、角形阀、三通阀、隔膜阀；角行程包括：蝶阀、球阀、偏心旋转阀、全功能超轻型卫生级阀门。卫生级阀门按驱动方式可分为：气动卫生级阀门、电动卫生级阀门和液动卫生级阀门；按调节形式可分为：调节型、切断型、调节切断型；按流量特性可分为：线性、等百分比、抛物线、快开。卫生级阀门适用于空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品等介质。卫生级阀门流量与特性
卫生级阀门的流量特性，是在阀两端压差保持恒定的条件下，介质流经卫生级阀门的相对流量与它的开度之间关系。卫生级阀门的流量特性有线性特性，等百分比特性及抛物线特性三种。卫生级阀门等百分比特性、卫生级阀门线性特性、卫生级阀门抛物线特性。
三种注量特性的意义如下：
(1)等百分比特性(对数)
等百分比特性的相对行程和相对流量不成直线关系，在行程的每一点上单位行程变化所引起的流量的变化与此点的流量成正比，流量变化的百分比是相等的。所以它的优点是流量小时，流量变化小，流量大时，则流量变化大，也就是在不同开度上，具有相同的调节精度。
(2)线性特性(线性)
线性特性的相对行程和相对流量成直线关系。单位行程的变化所引起的流量变化是不变的。流量大时，流量相对值变化小，流量小时，则流量相对值变化大。
(3)抛物线特性
流量按行程的二方成比例变化，大体具有线性和等百分比特性的中间特性。
从上述三种特性的分析可以看出，就其调节性能上讲，以等百分比特性为最优，其调节稳定，调节性能好。而抛物线特性又比线性特性的调节性能好，可根据使用场合的要求不同，挑选其中任何一种流量特性。
(4)流量系数Kv
卫生级阀门的流量系数Kv，是卫生级阀门的重要参数，它反映卫生级阀门通过流体的能力，也就是卫生级阀门的容量。根据卫生级阀门流量系数Kv的计算，就可以确定选择卫生级阀门的口径。为了正确选择卫生级阀门的口径，必须正确计算出卫生级阀门的额定流量系数Kv值。卫生级阀门额定流量系数Kv的定义是：在规定条件下，即阀的两端压差为10Pa，流体的密度为lg/cm，额定行程时流经卫生级阀门以m/h或t/h的流量数。电动卫生级阀门的作用
电动卫生级阀门是工业自动化过程控制中的重要执行单元仪表。随着工业领域的自动化程度越来越高，正被越来越多的应用在各种工业生产领域中。与传统的气动卫生级阀门相比具有明显的优点：节能(只在工作时才消耗电能)，环保(无碳排放)，安装快捷方便(无需复杂的气动管路和气泵工作站)。由电动执行机构和卫生级阀门连接组合后经过机械连接装配、调试安装构成电动卫生级阀门。通过接收工业自动化控制系统的信号(如：4~20mA)来驱动卫生级阀门改变阀芯和阀座之间的截面积大小控制管道介质的流量、温度、压力等工艺参数。实现自动化调节功能。电动卫生级阀门的流量特性，是在阀两端压差保持恒定的条件下，介质流经电动卫生级阀门的相对流量与它的开度之间关系。电动卫生级阀门最适宜安装为工作活塞上端在水平管线下部。温度传感器可安装在任何位置，整个长度必须浸入到被控介质中。随着我国工业的迅速发展，电动卫生级阀门在冶金、石油化工等领域的应用越来越广泛，其稳定性、可靠性也显得越来越重要，它的工作状态的好坏将直接影响自动控制过程，本文将详细阐述电动卫生级阀门的使用和维修。
安装使用注意事项
新设计、安装的控制系统，为了确保卫生级阀门在开车时能正常工作，并使系统安全运行，新阀在安装之前，应首先检查阀上的铭牌标记是否与设计要求相符。同时还应对以下项目进行调试。
基本误差限；全行程偏差；回差；死区；泄漏量(在要求严格的场合时进行)。
如果是对原系统中卫生级阀门进行了大修，除了对上述各项进行校验外，还应对旧阀的填料函和连接处等部位进行密封性检查。
在现场使用中，很多往往不是因为卫生级阀门本身质量所引起，而是对卫生级阀门的安装使用不当所造成，如安装环境、安装位置及方向不当或者是管路不清洁等原因所致。因此电动卫生级阀门在安装使用时要注意以下几方面：
(1)卫生级阀门属于现场