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全面解说阀门执行机构的类型以及各自的好处和缺点

来源：上海自动化仪表有限公司作者：发表时间：2019-09-18 10:19:04【小中大】

阀门执行机构是用于定位阀门的装置。它们可用于完全打开和关闭阀门，或用于需要持续和精确控制的应用中，例如调节燃气轮机的燃料流量，调节阀门的位置。

有许多应用要求使用执行机构，例如：

-自动化流程

-定位阀需要大量扭矩才能运行

-用于保护人员和设备免受危险情况影响的系统的瞬时操作

-用于控制手动操作不切实际或不可能的区域

-不断调整必须保持所需参数的系统

阀门执行机构的类型

自动阀门执行机构有三种基本类型：由加压空气，电力或液压力控制的那些。

选择合适的执行机构基于以下考虑因素：

-阀门应用

-可用于为执行机构供电的装置

-阀门需要运行的速度

-操作阀门所需的力量

-要操作的阀门类型

-成本与使用每种类型的执行机构的好处

1.气动执行机构

气动执行机构使用加压空气来操作阀门。他们通过将空气的力施加到活塞或连接到阀杆上的隔膜来实现这一点。气动执行机构用于提供自动或半自动阀门操作，并且由于其可靠性和设计简单性而成为最常用的类型。

气动执行机构的好处包括：

-可靠性和设计简单性

-快速行程速度

-火灾风险低

-成本低

-可以存储加压空气，因此可以在断电时操作阀门

气动执行机构的缺点包括：

-低速时表现不佳

-空气的可压缩性，这可能导致轴运动速度不一致

-除非完全打开或关闭，否则无法精确控制位置

由于其简单的设计，高可靠性和低成本，气动隔膜致动器用于许多工业应用中。例如，气动隔膜致动器通常用于控制发电厂中的冷却水流量。

2.电动执行机构

电动执行机构包括电动机和电磁阀。电动马达可用于手动，自动或半自动地打开，关闭和定位阀门。电机在两个方向上运行，并通过齿轮联轴器驱动阀杆。电磁阀使用电力来吸引附着在阀杆上的磁塞，并用于自动开闭应用。

电动执行机构的好处包括：

-无需加压空气或流体源

-在低温可能导致供气管路中冷凝结冰的情况下有用

-能够产生非常大的扭矩

-能够产生一致且可调节的运行速度

-电缆比管道更容易通向执行机构

电动执行机构的缺点包括：

-比其他类型的执行机构更昂贵和复杂

-比较运行速度较慢

-容易失去力量

-潜在的火灾危险

当设施处于足够寒冷的气候时，气动控制管路中的任何水分都会冻结，从而无法控制该阀门。在诸如此类的条件下，许多设施将依赖电动机致动器在极端温度下的可靠性和效率。

3.液压执行机构

液压执行机构使用加压流体来控制阀门的运动。使用的液压油是水或油，并被送到活塞的一侧或两侧以引起运动。液压阀提供自动和半自动阀门操作。

液压执行机构的好处包括：

-比相同尺寸的气动执行机构更强大

-精确控制阀门位置

-能够将小输入压力转换为大输出压力

-流体不可压缩，这意味着在操作过程中损失的能量非常少

液压执行机构的缺点包括：

-需要外部液压泵

-效率可能受温度变化的影响

-比气动执行机构更昂贵，更复杂

-可能会泄漏，造成潜在的火灾危险

液压执行机构通常用于操作高压汽轮机管道的主停止和控制阀。执行机构能够对抗高压蒸汽操作阀门，以及在失去控制油时快速关闭阀门的能力，使液压执行机构非常适合这项任务。

阀门执行机构的功能

所有执行机构必须具备以下功能：

-移动闭合机构（球，圆盘或插头）。执行机构必须具有适当的引导控制并提供足够的扭矩/推力以在温和苛刻的条件下移动闭合机构。

-将阀门关闭在指示位置。即使在节流应用中，致动器也具有必要的弹簧，流体动力或机械刚度以保持阀关闭，其中流体对其提供过大的扭矩。

-正确安装阀门。例如，当它们的盘已经定位在弹性座或衬里中时，蝶阀被认为是正确就位的。

-有一个声音故障模式。在系统发生故障的情况下，阀门执行机构必须配备完全打开，关闭或保持原样，具体取决于应用。

-能够旋转所需的旋转。大多数阀门需要90度或180度旋转。选择正确的阀门执行机构的一部分将取决于知道所需的旋转行程。

-能够在要求的速度下运行。循环速度是阀门执行机构的调节方式。

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