调节阀用于调节操作变量的流量，因此被称为调节阀。从控制系统整体看，一个控制系统控制得好不好，都要通过调节阀来实现，由于下列原因，调节阀变得十分重要。

  一、调节阀是节流装置，属于动部件，与检测元件和变送器、控制器比较，在控制过程中，调节阀需要不断改变节流件的流通面积，使操纵变量变化，以适应负荷变化或操作条件的改变。因此，对调节阀阀组件的密封、耐压、腐蚀等提出更高要求。例如，密封会使调节阀摩擦力增大，调节阀死区加大，造成控制系统控制品质变差等。

  二、调节阀的活动部件是造成跑、冒、滴、漏的主要原因，它不仅造成资源或物料的浪费，也污染环境，引发事故。

  调节阀材料的接触介质可能与检测元件的接触介质不同，所以，对调节阀的耐腐蚀性能、强度、刚度等提出更高要求。

  三、调节阀的节流使能量在阀内部被消耗，因此，降低能耗，降低调节阀的压力损失，和保证较好的控制品质之间要合理选择和兼顾。

  四、调节阀对流体进行节流的同时也造成噪声，例如，当调节阀出口压力低于液体的蒸汽压力时，昆明调节阀，造成闪蒸；当调节阀下游的压力高于液体的蒸汽压力时造成气蚀。调节阀造成的噪声和调节阀流路的设计、操作压力、被控介质特性等有关。因此，降低噪声、降低压力损失等对调节阀提出更高要求。

 五、调节阀的适应性强。它被安装在各种不同的生产过程，生产过程的高温、低温、高压、大流量、微小流量等操作条件需要调节阀具有各种不同的功能，调节阀能够适应不同应用的要求。

 六、检测元件和变送器、控制器等发展快，投入的人力和物力比较多。相对来看，通常认为调节阀结构简单，因此对调节阀投入的研究和开发的人力和物力相对不足。

闪蒸是不可压缩流体通过调节阀节流后，从缩流断面直至阀出口的静压降低到等于或者低于该流体在阀入口温度下的饱和蒸汽压时，部分液体汽化使阀后形成气液两相的现象，闪蒸的发生使液体的流量不再随着压降的增加而增加，出现阻塞流，闪蒸还造成气液两相流，气体和液体同时流过阀芯和下游管道，造成冲刷，其特点是阀芯呈现平滑抛光的外形。

空化是流体通过调节阀时，从缩流断面的静压降低到等于或低于该流体在阀门入口温度下的饱和蒸汽压力，部分液体汽化形成气泡，继而静压又恢复到该饱和蒸气压力，调节阀报价，气泡破裂回复为液相的现象，这种气泡产生和破裂的全过程称为空化。气蚀是空化作用对材料的侵蚀。空化或气蚀的发生对调节阀阀芯产生很大的冲刷破坏。与闪蒸冲刷不同，调节阀加工，气蚀冲刷使阀芯和下游管道都呈现出类似煤渣的粗糙表面。

为了避免闪蒸的发生，采用的措施主要有：

?? 一、提高材质硬度。选用硬质合金作为阀芯，或者采用在可能发生闪蒸的部位焊接硬质材料，提高材质硬度，减少冲刷。

?? 二、降低流体流速。设计合理流路，降低下游流体流速，从而降低冲刷速度，例如，在调节阀下游设置扩径管，降低流速。

??? 三、选用合适的调节阀类型和流向。不同的调节阀和流向，其压力恢复系数不一样，选用压力系数大的调节阀和流向，可防止发生阻塞流。例如，对容易汽化的液体，不宜选用高压力恢复的球阀或者蝶阀，可选用低压力恢复的单座调节阀。

??? 针对气蚀的发生而采用的措施主要有：

一、控制压降，使气蚀不发生。例如采用多级降压调节阀，使调节阀的压降分为几级，每级的压降都保证不使缩流处压力低于液体的饱和蒸汽压力，从而消除气泡的产生，使气蚀不发生。

二、减少气蚀影响。采用与防止闪蒸的发生类似的方法，例如提高材料硬度，降低流速，使气蚀发生的影响减小。

三、合理分配管路压力，提高下游压力。从设计工艺看，提高调节阀下游压力，使缩流处也相应提高，从而防止气蚀发生。例如，调节阀哪家好，将调节阀安装在下游有较高静压的位置，增设限流孔板等等。

随着现代科学技术和现代工业的飞速发展，流过高温流体的管路系统日益增加，高温调节阀的应用越来越广泛。 管路系统的要求及新材料和新工艺的出现，开拓了高温调节阀的应用领域。由于高温条件下材料的各种物理性能、机械性能都将发生变化，致使高温调节阀在结构设计和材料选择上与低温调节阀或常温调节阀相比具有很大的差别。经过我们的不断研究，总结出了高温调节阀制造中应注意的几个关键问题。

  1 材料的机械性能

  高温条件下，材料的力学性能将发生明显的变化。主要表现为两个方面，一是强度的改变；二是全属材料的变形性质的变化。图1为碳素钢在不同温度下的强度、塑性、弹性模量和波桑比的指标。

 高温条件下材料的硬度也将发生变化，这对于调节阀门密封面来说是很重要的。调节阀的使用温度超过450℃， 设计时还得考虑材料的蠕变和断裂性能。高温条件下受载的阀门零件（应力值大于物理蠕变极限）除发生弹性变形外，还会发生不可回复的蠕变。即使应力低于相应 温度条件下材料的屈服限，也会发生这样的变形。当温度不变时，应力大者蠕变速度大；应力不变时，温度高 者蠕变速度高。由此可见，对于同一种材料，蠕变速度为应力和温度的函数。在高温调节阀制造中，温度是由管路系统的参数决定的，材料的选择又受到介质的腐蚀 性能等条件的限制，所以常常碰到的问题是如何确定许用应力。如果按不发生蠕变的应力水平（物理蠕变极限）为条件设计调节阀的零件，将使得零件重而不经济。 所以在掌握材料的蠕变速度的基础上，要选择一个应力，使得调节阀在正常使用寿命下，总的蠕变不致于发生断裂或不致于因变形妨碍运动件相互间的运动。

 应力水平的这择是以保证在使用寿命期内，材料的蠕变不致影响调节阀的使用功能为基本条件的。例如，用于石化高温管路系统的调节阀，要求在20000h内总 的应变值为1%；而核电站用调节阀则要求在300000h内总的应变值为1%。使用寿命不一样的调节阀，设计时应根据各自允许的蠕变速度来选择相应的许用 应力。

 高温载荷作用下，调节阀零件的另一种失效形式是断裂。金属抵抗高温断裂的能力用“长用强度”或“持久强度”来衡量，材料的持久强度与使用温度、加力时间及 所受应力的大小有关。图4是铬钼钢的断裂应力与断裂时间的关系。调节阀零件往往会发生这样的情形：工作应力小于蠕变极限时，并不发生较大的蠕变，但零件却 在长期高温载荷下发生了断裂。因此，设计中应比较材料的蠕变性能和断裂性能，选择其中较低的许用应力。

2 热胀量的差别

  导致热胀量差别的原因主要有材料热胀系数、零件承受热载的差别和零件所处约束条件的差别，这些差别在高温调节阀制造中应仔细考虑。当热态流体进人一个冷态 调节阀时，阀芯被热态流体所包围，而阀芯的散热仅靠与其相连接的具有较小横截面的阀杆，因此．阀芯能很快地达到管线流体的温度。阀座几乎是与阀芯同时加热 的，因阀座的散热条件较阀芯为好和阀体的线胀量常常小于阀座的径向膨账。其它零件也有类似的情况。因此，用于高温介质下的调节阀零件间的工作间隙应增大， 这样在实际工作温度下，防止了擦伤和卡死。间隙的增加量是由材料的线膨账系数、使用温度、应力等条件决定的。当然对于某些调节阀来说（如柱塞阀）、随着间 隙的增加，使得调节阀的有效使用温域变小，在室温或低温条件下会出现泄漏。

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