摘要:主要介绍了气动薄膜调节阀的结构和工作原理，如何选型以及应用中注意的问题和常见故障的处理。
关键词:气动薄膜调节阀;流童特性;选型
1 前言
在氧化铝生产过程中，由于气动薄膜调节阀具有结构简单、操作方便、防火防爆、经久耐用等特点，得到广泛应用。作为自动调节系统的重要组成部分，它的工作状态的好坏将直接影响自动控制过程的顺利实现。本文以工作实践为基础，详细叙述气动薄膜调节阀的工作原理、选型过程、安装及维修。
2 结构组成和工作原理
2.1 结构组成
气动执行器由执行机构和调节机构组成。执行机构包括:气动薄膜、气动活塞、气动长行程3种，调节机构为:阀、闸板、调节阀等，有直、角行程两种。
2.2 工作原理
0.2 一 1k g/没CM2的信号压力输人薄膜气室中，产生的推力使推杆部件移动、弹簧被压缩产生的反作用力与信号压力在薄膜上产生的推力相平衡。推杆的移动即是气动薄膜执行机构的行程。
正作 用 式 :当薄膜气室的信号压力为零时，推杆部件位于下方，当薄膜气室内输人信号压力时，使推杆部件向下移动。
反作 用 式 :当薄膜气室的信号压力为零时，推杆部件位于上方，当薄膜气室内输人信号压力时，使推杆部件向上移动。
3 气动薄膜调节阀的应用与选型
3.1 气动薄膜调节阀的流且特性
流量特性是指阀位开度和流量大小的关系，直接影响调节质量和系统的稳定性，与被调参数和设备对象、工艺流程有关。因此，根据不同的被调参数、对象，选用不同流量特性的阀门。
3.1.1理想流t特性
指调节阀 两端压差不变时相对流量与相对开度(行程)的关系。
Q/ Q. = f x 1 /L
式中 : Q, f一某一开度时，调节阀的流量及阀杆行程;Q..,L一调节阀全开时的最大流量及阀杆全行程。
理想 流 量 特性取决于阀芯的尺寸，不同的阀芯曲面得到不同的理想流量特性。
3.1.2工作流且特性
指调节阀 前后端压差变化情况下得到的流量特性。
(1) 直 线 流量特性:单位行程变化所引起的流量变化是恒定的，调节阀的相对开度与相对流量成直线关系，即:1/L开度分别为10%,50%,80%时，Q/Q..:流量相应同样为10%,50%,80%.
实际上对于调节作用有意义的是流量相对变化率，即单位行程所引起的流量变化量与原来行程位置下流量的比值。
S二 (Q *一 Q X)/ QMx 10 0%
在实 际 调 节过程中，S直接可以看出不同的特性阀门对调节系统的功能和能力。对于直线阀如果在10%,50%,80%3点都增加1/L行程10%，则相对流量变化率S却是不同的。
1/L 二 10 %时，S=(20一10)/1 0x 1 00% =
100%;1/L= 5 0%，8二(60一50)/5 0x 1 00% =
20%;1/L=80%，S二(90一80)/80 x 100% =
12.5%。
经计算 、分析，直线特性调节阀工作在小开度时调节性强，相对流量变化率过于激烈，不易控制，小干扰、大克服容易过头，引起系统振荡。而在大开度时，相对变化率下，调节性能弱，太迟钝，大的干扰不能很快克服。
(2) 对数特性:对数特性是指单位开度变化所引起的相对流量变化值与此点相对流量成正比，即:1/L分别为10%,50%,80%时，Q/Q.8:相应为4.
67%,18.3%,50.8%。
对数阀 在 开度小时流量小，开度大时流量大，如果仍按10%,50%,80%3点都增加10%，因此引起的相对流量s为:1/L=10%,S二(6.48一4.67)/4.67 x 100% =40%;1/L=50%，S=(25. 6-18.3)/18.3 x 100% =40%;1/L = 80%，S二(71.2一50.8 )/50.8 x 1 00% =40%。
经计 算 、 分析，对数阀在小开度时放大倍数小，缓和平衡，利于操作控制，而在大开度时放大倍数大，工作能灵敏有效，是最常用的阀门。
(3) 快 开 特性:小开度调节。
(4) 抛 物 线特性:特性在直线和对数之间。
3.2 流f特性选择规则
工业 生 产 中常用的调节阀如直线、对数、快开特性，一般选取直线、对数特性即可满足工艺调节要求，快开特性适应于二位调节，对于比较难控制和要求较严的对象，从以下几个方面考虑:
(1) 用 调 节阀的非线性去补偿过程的非线性，使系统总的增益变化较小，稳定。
(2) 工 艺 管道情况，考虑工艺管道阻力情况。
(3) 要 能 适应系统的负荷波动。
(4)考 虑 调节阀的工作条件和使用寿命。
⑤ 考 虑 到调节阀工作特性改善。
3.3 气动执行器的选择原则
3.3.1控制阀型式的选择
控制 阀 结 构型式甚多，各有特点。应根据工艺的条件(如温度，压力，流量，允许泄漏量，阀前后压差等)以及被测流体的特性(腐蚀性，粘度，是否含悬浮颗粒)选择合理的阀门型式。
3.3.2气开、气关式的选择
两种 型 式 由气动执行机构的正、反作用和阀的正、反安装来决定的它们的组合方式有4种。
气开 、 气 关式的选择主要是从生产安全考虑的。当信号压力中断时应避免损坏设备和伤害操作人员。如果阀门处于打开位置危害性小，选择气关式，反之，选择气开式。例如，控制进人加热炉内的流量，应选择气开式，当调节器发生故障或仪表气源中断时，阀门立即关闭，避免炉温升高而烧坏炉子。
3.3.3控制阀的尺寸选择
根据 流 通 能力C值，合理选择阀门尺寸。
3.3.4执行机构的选择
当控 制 阀 的结构型式和通径大小确定之后，选择执行机构的原则是应使其有足够输出力或输出力矩去克服负荷的能力，使阀门能正常运行。
4 气动薄膜调节阀的安装
(1) 气 动 调节阀应安装在便于维护、修理的地方。
(2) 当 选 定调节阀的公称通径与工艺管径不同时应加装异接头进行连。
(3) 安 装 场地应有较好的环境条件，环境温度设为一25一+55 cC。
(4) 尽 量 避免安装在有振源的场合，否则必须采取必要的防振措施。
(5) 安 装 时，必须使阀体上或法兰上的箭头方向指向介质方向。
(6) 安 装 前，需要认真清洗管道内焊渣和其他杂物;在安装后，应将阀芯处于最大开度，并对管道和阀再一次清洗，以防杂物卡住和损伤节流件。
5 结语
气动 薄 膜 调节阀在应用时只要做到正确选型、按要求安装、正确使用，不仅能够提高过程控制的可靠性，而且能够延长阀的使用寿命，更好地为生产服务。
