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比例控制阀（即调节阀）在阀门种类中，是技术含量比较高的阀门。一般用户选购时，都会甄选有技术实力的厂家购买。但有技术实力的厂家或一些进口品牌，价格都不便宜。同样都是叫比例控制阀的产品，为什么市场上的售价是有几倍几倍的差距呢？ 我们该从哪些方面辨别控制阀质量的好坏，从而根据实际工艺的需要，选择到最适用又性价比高的产品？ 文章中提及的每一个主要部份，都会关系到阀门的造价成本、安全性、精确度，稳定性及使用寿命。 技术内容共分上下两篇： 上篇内容涉及到控制阀的应用、控制阀系统组成、（气动/电动）执行机构、调节机构（阀体）等。如何选择高性价比的控制阀？（上篇） 下篇内容涉及到控制阀的常见名词解释（流量特性？可调比？流量系数KV值？）、选型条件和选型的重要性等。今天主要介绍的是下篇内容。 一、控制阀的流量特性 控制阀流量特性是流体流过控制阀的相对流量与相对行程之间的涵数关系。 表示为：
式中，Q是行程在L时的流量；Qmax是阀的最大流量；L是某开度时的行程；Lmax是最大流量的行程。因此， 根据控制阀两端的压降，控制阀流量特性分为固有流量特性和工作流量特性。固有流量特性是控制阀两端压降恒定时的流量特性，亦称为理想流量特性。 工作流量特性是在工作状态下（压降变化）控制阀的流量特性。控制阀出厂所提供的流量特性指固有流量特性。 固有流量特性是控制阀厂家在控制阀出厂时检查的特性，有线性、等百分比（对数）、抛物线、双曲线、快开、平方根等不同的类型。常用的固有流量特性有线性、等百分比、快开等几种。今天主要介绍的也是常用的三种。
不同流量特性的控制阀阀芯形状
1、线性流量特性 线性流量特性是指控制阀在不同的行程，如果行程变化量相同，则流量的相对变化量不同。 计算可调比R=30时线性特性控制阀，行程变化量为0～100%时，不同行程位置的相对流量变化量。 线性流量特性相对行程和相对流量关系（R=30)
示例说明，线性流量特性的控制阀在小开度时，流量小，但流量相对变化量大，灵敏度很高，行程稍有变化就会引起流量的较大变化，因此，在小开度时容易发生振荡。 在大开度时，流量大，但流量相对变化量小，灵敏度很低，行程要有较大变化才能够使流量有所变化，因此，在大开度时控制呆滞，调节不及时，容易超调，使调节过程变慢。 1、等百分比流量特性 等百分比流量特性是指控制阀的相对行程与相对流量的对数成比例关系，也称为对数流量特性。 因为控制阀当相对行程变化量相同时，流量也变化相同的百分比，因此称为等百分比流量特性。 等百分比流量特性相对行程和流量关系（R=30)
示例说明，等百分比流量特性的控制阀在不同开下，相同的行程变化引起流量的相对变化是相等的，因此，称为等百分比流量特性。等百分比流量特性控制阀在全行程范围内具有相同的控制精度。
等百分比流量特性控制阀在小开度时，增益较小，因此，调节平缓，在大开度时，增益较大，能够有效进行调节，使调节及时。
3、快开流量特性 快开流量特性是指随流量增大，增益反而减小。由于这种流量特性的控制阀在小开度时就有较大流量，再增大开度，流量变化已很小，因此称为理想快开流量特性。 通常有效调节的行程在1/4阀座直径。对于需要快速切断或位式控制的场合，常选用快开流量特性。 快开流量特性相对行程和相对流量关系（R=30）
结论： 经过上述三种流量特性的介绍得知，若想要控制阀稳定、精确的运行，只有等百分比流量特性，才可以做到在调节时平缓精确，不会出现跳跃性变化。等百分比流量特性的阀瓣，从技术加工难度来说，远远要比其它两种要求更高，因此它的造价成本也会更贵。 二、流量特性的选择原则 上述提到的三种不同的流量特性，决定了控制阀的质量和造价成本上的差别，那该如何权衡工况适用哪种呢？ 首先，抛物线流量特性介于直线与百分比之间，一般可用等百分比来代替，而快开特性主要用于二位调节及程序控制中。
因此，控制阀的特性选择，实际上是指如何选择线性和等百分比流量特性。调节阀流量特性的选择可以通过理论计算，但使用的方法和方程都很复杂，而且由于干扰的不同，高阶响应方程计算就更加繁杂。
目前对调节阀流量特性的选择多采用经验。 1、用于控制温度，则选用等百分比特性； 2、用于控制流量，当负荷变化时，采用等百分比特性；当设定值变化时，则采用线性； 3、用于控制液位或压力，当控制阀两端▽Pv恒定时，选用线性，其他情况选用等百分比。 由此可见，实际工况中，应该绝大部分工况都需要选用等百分比控制阀。广州维远控制阀流量特性均为等百分比。
三、控制阀的理想可调比 控制阀的理想可调比是在阀两端压降恒定条件下，控制阀可调节的最大流量与最小流量之比。理想可调比亦称为固有可调比，用R表示。
固有可调比反映控制阀能够调节流量的能力，在控制阀出厂时已经确定。固有可调比取决于控制阀的结构设计。
固有可调比大，说明控制阀可调节流量的能力越强，精度会越高，反应更灵敏。但是因为加工能力与阀芯设计方面的限制，通常，固有可调比不可能很大，国产大部份控制阀的固有可调比是R=30,国外技术大部份都是做到R=50。而目前广州维远控制阀可调比均为R=50。 可调比越大，加工的技术难度越高，造价成本相应也会越贵。 维远等百分比流量特性相对行程和流量关系（R=50)
三、控制阀的流量系数KV值 1、Kv值是什么？ 控制阀的流量系数随控制阀开度的变化而变化。当控制阀从全关到全开时，其流量系数逐渐增大。 因此，控制阀铭牌或说明书提供的流量系数Kv 或Cv 是控制阀全开时具有的流量系数，即该控制阀的最大流量系数，通常称为控制阀额定流量系数，在控制阀出厂时已经确定。 额定流量系数Kv=50 的控制阀表示控制阀全开，控制阀两端压降为100kpa 时，每小时可通过5～40℃的水量是50M3。 因此，选用控制阀时，必须根据实际工况条件、最大蒸汽流量、工作压力等技术参数先计算Kv 值，根据此值确认阀门应该选用的Kv 值，再来选型并确认控制阀口径大小。经过选型后，控制阀的口径小于或等于原来管道是很常见的。 应避免直接根据口径选用控制阀，否则很有可能造成阀门选择过大或过小，这一点直接影响到选用的控制阀能不能正常使用，控制精度和使用寿命也与这个直接相关。尤其对于使用蒸汽进行加热的工况，更要慎重计算，否则很容易产生水锤、管线振动、控制不稳定等现象发生。 原因如下： 当阀门选型过大时，阀门将长期处于低开度运行，这样不仅使阀门本身密封面容易损害，还会造成大量蒸汽长期滞留于阀前，从而形成积水，在阀前疏水不及时的情况下，很容易产生水锤而使管线剧烈振动，对换热器及管线设备造成损害。 当阀门选型过小时，阀门将长期处于全开状态，从而失去了本身具备的调节功能，从而造成控制极不稳定，偏差会远远大于控制要求。 2、Kv值与哪些因素有关 控制阀的工程设计和选型，一定要计算流量系数Kv值。流量系数是表示控制阀容量大小、内部流道形式、控制阀类型等综合因素对流通能力影响的特征参数， 与下列因素有关： A、 流通类型，如蒸汽、液体、其他气体等； B、 控制阀类型，如直通单座控制阀、直通双座减压阀等； C、 流通工作状态，如工作压力、工作温度、流通成分和密度、两端压降等；D、 流体的流量大小。 3、Kv值计算公式如下：
4、口径与KV值对照表
五、控制阀气开和气关方式的选择 控制阀的气开和气关与控制阀能源中断时控制阀的位置有关。能源中断时，气开控制阀处于关闭位置，因此，也称为故障时关闭阀； 能源中断时，气关控制阀处于全开位置，因此，也称为故障时打开阀。广州维远控制阀常规型号为气开，压缩空气停止供应时阀门处于关闭状态。 选择准则如下： 1、事故时,工艺装置应尽量处于安全状态。例如,氨冷器液氨控制阀,为防止气氨带液造成冰机损坏,应选用能源中断时关闭液氨控制阀,即选气开方式控制阀。 2、事故时,减少物料或能源的消耗,保证产品质量。例如,精馏塔进料阀选气开,事时关闭,停止进料；回流阀选气关,使不合格产品不被排放。 3、温度控制系统中,被加热物料出口温度过高会引起分解、自聚或结焦时,应选加热物料控制阀为气开；被加热物料出口温度过低会结晶、凝固时,应选加热物料控制阀为气关；当冷却流体为水时,冷却水控制阀选气关。 4、液位控制系统中,为防止没有液位或溢出,进料阀选气关,出料阀选气关。 5、考虑介质特性。例如,精馏塔塔釜出料如果是易结晶、易凝固的介质时,再沸器加热蒸汽的控制阀应选气关,防止塔釜物料结晶或凝固。如果出料是一般液体,则再沸器加热蒸汽的控制阀应选气开,在能源中断时,关闭控制阀,降低能源消耗。 6、压缩机:入口控制阀选气关,旁路控制阀选气关,防止压缩机将管道抽瘪;压缩机出口压力控制的放空阀选气关,防止在压缩机内部压力过高发生事故。 7、锅炉:汽包蒸汽出口控制阀选气关,给水控制阀可根据不同艺要求选用,蒸汽用于蒸汽透平时,为防止蒸汽带水,因此选用气开,事故时关闭给水控制阀;蒸汽用于一般应用时,为防断水后加水使锅炉爆炸,应选用气关,事故时给水阀全开,防止锅炉断水。
六、控制阀选型时需要考虑的问题 控制阀的控制系统强调三个基本性能：安全性、稳定性和精确性。 为了选择正确的控制阀，需要详细了解应用和制程本身的需求。 主要包含如下几个因素： 1、.现场安全性的要求。 A、在电源故障时阀门应该处于阀开还是阀关的状态？也就是阀门选型时需要说明是“气开”还是“气关”。 B、是否需要高位和低位报警？ 2、被控制的参数是什么？如，温度、压力、液位、流量？ 3、被控介质是什么？其物理性能是什么？ 4、流经控制阀的介质是什么（蒸汽、水、油等），其流量是多少？ 5、控制阀前压力、阀后压力，最大压降是？ 6、阀门的材质和连接方式要求。 7、控制阀后连接是什么换热系统？是何种制程？ A、换热器是用于供热还是制程应用？ B、对温度控制，设定温度是固定的还是过程变化的？ C、负载是稳定的还是变化的？如果是变化的，变化是快速的还是缓慢的？ D、最大允许温度偏差是多少？ E、需要单回路还是多回路控制？ F、安装环境：是否具有腐蚀性？控制阀安装室内还是室外？管线是否干净？G、现场可提供的动力源:电\压缩空气，电压和气源压力是多少？
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