控制阀用于通过根据来自控制器（例如电磁流量计中的板载 PID 控制器）的信号的指示改变流道的尺寸来控制流量。它是流量控制中最常用的配件之一。

根据应用，通常很清楚您的电磁流量计是需要一个截止阀（开-关）还是一个控制阀，或者需要一个常开阀还是常闭阀。在流量控制阀组中，有许多不同的阀门可用，每个阀门都有自己的参数范围、优点和缺点。

在本博客中，我将重点介绍一些控制阀，并重点介绍如何应对更高的很好压力和差压，以及如何在低差压下获得更高的流量。

电磁流量计的流量控制阀

流量控制阀可以作为质量流量控制器和压力控制器的一个组成部分提供，也可以作为一个单独的组件与流量或压力计结合使用。与来自质量流量控制器或压力控制器的反馈回路一起，阀门控制通过的流量以达到强制的流量或压力设定点。

直接控制阀

直接流量控制阀由一个用于控制流量的孔口和一个控制表面组成，该表面决定了流体可以通过的开口大小，从而决定了通过阀门的流量。

优点：这样的控制阀速度比较快，价格便宜，而且只用很少的功率来控制流量。

这里的缺点是它只能处理有限的压力和流量。

我们以电磁阀为例：

对于流量控制阀，打开阀门所需克服的力 (F) 由孔口直径尺寸 (d) 和阀门上的压差 (Δp) (F ~ Δp * ¼ d2) 决定。当压差或孔口直径变大时，直接控制阀将由于该压力而无法充分打开，对于 1mm 孔口上的 200 bar 压差，压力可能 > 15 N，从而推动阀门关闭。

电磁控制阀只能施加大约 100 倍的力。5N 在其柱塞上。有可能使用更强的线圈，提供更大的磁力。然而，电磁流量计通常具有有限的电源，并且产生的热量也会成为一个问题。导致有限的最大流量，与压力和直径的平方成正比。

总之，由于这些限制，大多数直接流量控制阀不适合高流量，也不适合处理高差压或很好压力。直接控制阀可用于从 1mln/min 到大约 50ln/min 的低流量。

对于直接控制阀，我们有什么替代方案？

1、重新设计用于更高压力的直接流量控制阀

2、使用二相阀、间接控制阀

3、使用压力补偿阀，在低压下达到高流量

选项 1) 高压直接控制阀

         应对更高压力的最简单解决方案是重新设计直接控制阀。由于孔口尺寸有限，它可用于相对较小的流量（高达 20ln/min）。为了处理更大的压差，高达 200 bar 的压差（bard），阀门和质量流量控制器主体必须更加坚固。大多数阀门无法处理 200 bard 的突发；要么密封材料会破裂，要么机械部件无法承受 200 bard 时可能发生的突然爆发力。

       阀门的尺寸仅比普通阀门略大，因此是整个电磁流量计控制器。另一方面，由于在高压差下通过阀门泄漏，低流量通常受到限制。

选项 2) 间接控制阀，一个两相阀

        为了达到更高的压力和更大的流量，高达 200ln/min，我们必须在改变质量流量控制器方面迈出更大的一步。使用所谓的间接控制阀（图 1）可以达到更高的流量和更高的很好压力和压差。

间接控制阀（或两相控制阀）包括：

        一个直接控制的先导阀 (A)，具有前面描述的行为，不需要任何额外的动力。

        体内有一个额外的阀门；压力补偿部件 (B) 以保持导阀 (A) 两端的恒定压差 (P1-P2)，仅为几巴。通过这样做，入口和出口压力都可能发生变化，而不会对阀门的功能产生任何影响。压力补偿部件上的压力使阀门保持关闭。只有当顶部阀门打开时，压力才会恢复到足够小的值以打开阀门并控制流量。

        因此，间接控制阀由两个串联的阀门 (A+B) 组成，其中压降和孔口尺寸共同决定了产生的流量。

        这种阀门的缺点是它的尺寸和相对较高的成本。除此之外，需要最小的压差来关闭阀门的压力补偿部分。此外，孔口的尺寸仍然有限，因此要达到 200 ln/min，需要 > 150 bara 的最小入口压力。为了在较低压力下获得这种流量，需要一种完全不同的阀门，如压力补偿阀、波纹管阀。

选项 3) 压力补偿阀

        使用直接控制阀可以使用更大的孔口并达到更高的流量，但要做到这一点，必须降低阀门中的压力。这可以通过压力补偿波纹管阀来实现，其中压力的有效孔口已显着减少（图 2）。使用波纹管阀，可以以最小的压差达到每分钟数百升的流量。然而，很好压力由于设计而受到限制，并且该阀门比普通的直接控制阀更大且更昂贵。

结论

        根据您想要施加在电磁流量计上的压力和所需的出口流量，您可以使用：

        直接控制的高压控制阀（高达 200 bara 和 20 ln/min），或间接压力补偿阀（高达 700 bara 或 400 bard 和 200 ln/min）。

为了在低压下达到高流量，压力补偿阀将是最佳解决方案。