閥門截流元件的位置隨著執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供的力的改變而改變，從而調(diào)節(jié)控制閥流體的流量。為了實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的功能，閥門必須：承載流體而沒(méi)有外部泄漏，針對(duì)應(yīng)用工況有足夠的流通能力，

能夠承受過(guò)程里的沖蝕性、腐蝕性和溫度的影響，具有相應(yīng)的連接端型式以與相鄰的管道相配合，并建立執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接方式以使得執(zhí)行機(jī)構(gòu)推力傳遞給閥芯連接桿或旋轉(zhuǎn)閥軸。多年來(lái)已經(jīng)推出了很多類型的控制閥體。有些用途廣泛，其它一些則滿足特殊的工況條件，所以不經(jīng)常使用。以下概括介紹了一些今天仍然在使用的常見(jiàn)的控制閥體類型。?

3.1.1 直通式閥

3.1.1.1 單閥座閥體

單閥座閥體是最常見(jiàn)的閥體類型，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。單閥座閥門有各種各樣的形式，如直通式、角形、棒形、鍛造式和分體式結(jié)構(gòu)。很多單座閥體采用閥籠或保持架式的結(jié)構(gòu)以固定閥座環(huán)，提供閥芯導(dǎo)向，并提供一種建立閥門流量特性的方法。通過(guò)更換閥內(nèi)件零部件，閥籠或保持架式的單座閥體也可以很容易地被調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)減小流通能力、降低噪聲、減少或消除氣蝕的目的。

角形閥大多是單閥座的（圖 3-1）。常常用于鍋爐給水、加熱器疏水工況、以及空間有限且也可以被用作彎管的管道連接處。圖示的閥門采用閥籠式結(jié)構(gòu)。其它閥門可能采用擴(kuò)口的連接端、限流內(nèi)件或出口內(nèi)襯、以及帶內(nèi)襯的出口端，以減少?zèng)_刷性、沖蝕性或氣蝕破壞

圖 3.1 法蘭連接角形控制閥體

合金閥體通常被指定用于化學(xué)工業(yè)里的腐蝕性應(yīng)用場(chǎng)合（圖 3-2）。它們可由任何金屬棒形材料、鑄件或鍛件加工而成。當(dāng)?shù)挚垢g需要稀有金屬合金時(shí)，一個(gè)棒材加工的閥體通常比一個(gè)鑄造閥體更加便宜。也可以使用具有聚合物襯里的閥門。

高壓閥通常用于碳?xì)浠衔锖碗娏π袠I(yè)，可提供 CL4500 或 API 10000規(guī)格。這些閥門可以是直通閥或角形閥，通常具有可選的專用閥內(nèi)件，適用于嚴(yán)苛工況應(yīng)用。高壓?jiǎn)伍y座直通式閥通常用于氣體和石油的加工生產(chǎn)?？商峁┑倪x項(xiàng)包括閥體與閥蓋間的螺栓式連接、以及自排放角形閥體。壓力額定值高達(dá) ANSI 2500 的法蘭形式也可提供。

圖 3.2 棒形閥體

3.1.1.2 后導(dǎo)向和閥口導(dǎo)向閥體

 通常，此類閥門被指定用于要求嚴(yán)密關(guān)閉的場(chǎng)合。它們使用金屬對(duì)金屬閥座表面、或者由 PTFE 或其它復(fù)合材料組成密封的軟閥座。此類閥門能夠滿足大部分的工況要求由于高壓流體通常把負(fù)載加在閥口的整個(gè)區(qū)域，因此在為此類控制閥體選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)必須考慮產(chǎn)生的不平衡力。

盡管較小口徑最常用，但是它們也經(jīng)常有 4 英寸至 8 英寸 (DN 100-200)的口徑，配備大推力的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。它們易受高壓降振動(dòng)的影響，因此設(shè)計(jì)時(shí)需要注意以避免這種情況。

圖 3.3.單閥座直通閥閥體

圖 3-3 展示了其中一種常用的后導(dǎo)向直通式控制閥體類型。它們廣泛用于過(guò)程控制場(chǎng)合，尤其是口徑為 1 英寸至 4 英寸 (DN 20-100) 的單座閥。正常流向通常是向上通過(guò)閥座環(huán)。

3.1.1.3 閥籠式閥體

閥籠式閥內(nèi)件（圖 3.4）提供閥芯導(dǎo)向，固定閥座環(huán)，改變流量特性等功能。

圖 3.4 配備閥籠式閥內(nèi)件，平衡式閥芯和軟閥座的閥體

另外，位于閥芯外徑上部和閥籠缸體之間的各種材料和樣式的密封實(shí)際上消除了上游高壓流體進(jìn)入低壓下游系統(tǒng)的泄漏。在這種平衡式設(shè)計(jì)中，下游壓力同時(shí)作用在閥芯的頂和底部，因此消除了可以使閥門配備比傳統(tǒng)的單閥座閥體更加小的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。閥內(nèi)件的可替換性允許選擇多種流量特性、降低噪聲、抵抗氣蝕或其他嚴(yán)苛工況的部件。對(duì)于大部分可以提供的閥內(nèi)件形式，標(biāo)準(zhǔn)的流向是通過(guò)閥籠的開(kāi)口并向下通過(guò)閥座環(huán)。然而，降低噪聲閥內(nèi)件通常向上流動(dòng)。

這些閥體有各種各樣的材料組合，口徑大至 36 英寸 (DN 900)，壓力額定值高達(dá) 4500 或 API 10000。

3.1.1.4 雙閥座閥體

目前，控制閥行業(yè)顯著地摒棄了雙閥座閥門設(shè)計(jì)。流體趨向于打開(kāi)一個(gè)閥座，并同時(shí)關(guān)閉另外一個(gè)閥座，因此閥芯上的動(dòng)態(tài)力總體趨于平衡。相對(duì)于具有類似流通能力的單閥座非平衡閥體，減少作用在閥芯上的動(dòng)態(tài)力可以選擇一個(gè)更小的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

閥體通常只有 4 英寸 (DN 100) 或更大的尺寸。閥體通常比同等口徑的單閥座閥體有更大的流通能力。很多雙閥座閥體都可以反向，因此閥芯可以安裝成向下推打開(kāi)或向下推關(guān)閉的作用方式（圖 3-5）。盡管 III 級(jí)關(guān)斷能力也可以實(shí)現(xiàn)，但金屬對(duì)金屬閥座通常只提供 II 級(jí)關(guān)斷能力。

閥座導(dǎo)向的閥芯通常用于開(kāi)/關(guān)或低壓調(diào)節(jié)工況。頂/底導(dǎo)向式閥芯為惡劣工況條件提供非常穩(wěn)定的操作。

圖 3.5 反作用雙口直通閥體

圖 3-5 所示的控制閥體是為向下推打開(kāi)

閥芯的作用方式而組裝的。雙閥座閥體結(jié)構(gòu)常用于煉油廠里以控制高粘度流體，或者擔(dān)心有顆粒、污染物、或閥內(nèi)件上有流體積圬的場(chǎng)合。

3.1.1.5 三通閥體

三個(gè)管道連接口具有通常的合流（流體混合）或分流（流體分散）作用。可選項(xiàng)包括針對(duì)高溫工況的閥籠導(dǎo)向、閥座導(dǎo)向和閥桿導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。為了與大部分的管道連接相配合，可以指定標(biāo)準(zhǔn)的連接端（法蘭、螺紋、對(duì)焊等）。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇需要仔細(xì)的考慮，尤其是對(duì)于配備不平衡閥芯的結(jié)構(gòu)。

圖 3-6 所示的是配備圓柱形平衡閥芯的三通閥體在中間行程位置的示意圖。這個(gè)位置打開(kāi)時(shí)，從底下的共同口至右邊的口并關(guān)閉左邊的口。這種結(jié)構(gòu)可以用于合流或分流的中間行程位置的調(diào)節(jié)式控制。

3.1.2 衛(wèi)生級(jí)閥門

衛(wèi)生級(jí)控制閥適用于要求嚴(yán)苛的制藥和生物技術(shù)行業(yè)，這些行業(yè)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與適用于傳統(tǒng)控制閥設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)不同，因?yàn)樵谠S多應(yīng)用場(chǎng)合中，過(guò)程流體最終將供人類使用。因此，最重要的是防止過(guò)程流體中生長(zhǎng)細(xì)菌或出現(xiàn)異物。在這些閥門中已經(jīng)整合了 ASME-BPE直行程和非直行程密封件，以滿足廣泛的無(wú)菌應(yīng)用場(chǎng)合。此類閥門已取得相關(guān)證書(shū)。這些閥門中使用的金屬材料符合 3A

衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。此類閥門已取得相關(guān)證書(shū)。這些閥門設(shè)計(jì)中使用的彈性元件已通過(guò) FDA 和 USP CL VI 認(rèn)證。此類閥門標(biāo)配 <35 Ra 微英寸（0.89微米）電拋光內(nèi)表面。另提供更多表面粗糙度更低的閥門型號(hào)。自排放設(shè)計(jì)的閥門非常適用于就地清潔 (CIP) 和就地滅菌 (SIP) 的應(yīng)用。

閥門采用 316L 不銹鋼材料機(jī)加工制成，帶卡箍式或可選的對(duì)接焊端。

另可提供其他材料制成的閥門。可以承受溫度高達(dá) 177°C (350°F) 的連續(xù)無(wú)菌蒸汽應(yīng)用場(chǎng)合。

3.1.3 旋轉(zhuǎn)閥

3.1.3.1 蝶閥閥體

閥體需要的安裝空間最?。▓D 3-7）。流經(jīng)閥門時(shí)壓力損失小。

蝶閥閥體具有每投資 1 美元流通能力的經(jīng)濟(jì)性，尤其是較大尺寸的蝶閥。

閥體可配合標(biāo)準(zhǔn)的 ASME 和 DN 凸面管道法蘭。

如果閥門很大或壓降很高，蝶閥閥體可能需要高輸出或大型的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，這是因?yàn)椴僮髁乜赡軙?huì)很大。

蝶閥可用于對(duì)泄漏等級(jí)有極其嚴(yán)格要求的核電廠應(yīng)用工況。

標(biāo)準(zhǔn)蝶閥有最大至 72 英寸 (DN 1800)的口徑，可用于其它控制閥應(yīng)用場(chǎng)合。較小口徑的蝶閥可以使用傳統(tǒng)的氣動(dòng)膜片或活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括現(xiàn)代的旋轉(zhuǎn)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)。較大口徑的蝶閥可能需要高輸出的電動(dòng)、長(zhǎng)行程氣缸式執(zhí)行機(jī)構(gòu)或電動(dòng)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)。蝶閥展示出近似等百分比的流量特性。它們可以用于調(diào)節(jié)或開(kāi)關(guān)式控制。

圖 3.7 蝶形控制閥

3.1.3.2 截球體球閥

這個(gè)結(jié)構(gòu)類似于一個(gè)傳統(tǒng)的球閥，但是在球上帶有擁有專利輪廓設(shè)計(jì)的 V 形切閥口（圖 3-8）。V 形切口球提供等百分比的流量特性。

這種控制閥有良好的可調(diào)比、控制和關(guān)斷能力。造紙工業(yè)、化工廠、污水處理

工廠、電力工業(yè)和石化煉油工廠廣泛使用這種閥體。

直流通式結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很小的壓降。V 形切口球控制閥體適合于沖蝕性或

粘滯性流體、紙漿或其它包含混合固體或纖維的漿料流體。

采用標(biāo)準(zhǔn)的彈簧-膜片、活塞、電動(dòng)或電-液旋轉(zhuǎn)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)。球在旋轉(zhuǎn)的時(shí)候仍然與密封接觸。

隨著球的關(guān)閉，這會(huì)產(chǎn)生一種剪切效果，以而使阻塞降至最低。閥體可配備重負(fù)荷或充填 PTFE 復(fù)合材料的球密封環(huán)，以提供優(yōu)良的超過(guò) 300:1 的可調(diào)比。

截球體控制閥有無(wú)法蘭或帶法蘭連接端。帶法蘭或無(wú)法蘭閥門可以與 ASME150、300 或 600 的法蘭配對(duì)。另提供適于 DN 法蘭 PN10、16、25 或40 的結(jié)構(gòu)。也提供 JIS 10K 和 20K 法蘭設(shè)計(jì)。

3.1.3.3 高性能蝶閥體

閥體提供有效的調(diào)節(jié)式控制。高性能蝶形控制閥體在 90 度的閥板旋轉(zhuǎn)角度內(nèi)提供線性的流量特性

（圖 3.9）

在閥板開(kāi)始打開(kāi)后，閥板雙偏心結(jié)構(gòu)把閥板拉離密封，從而把密封磨損減少至最小。

高性能蝶形控制閥體有最高至 24 英寸 (DN 600) 的口徑，可配合標(biāo)準(zhǔn)的ASME 法蘭。

它們使用標(biāo)準(zhǔn)的彈簧-膜片、活塞、電動(dòng)或電-液旋轉(zhuǎn)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)。標(biāo)準(zhǔn)流向取決于密封結(jié)構(gòu)。反向流會(huì)產(chǎn)生較小的流通能力。高性能蝶形控制閥是為不需要精確的調(diào)節(jié)式控制的普通工況而設(shè)計(jì)的。由于比其它類型的控制閥相對(duì)低的成本，它們經(jīng)常用在要求大口徑和高溫度的場(chǎng)合。

這類閥門的控制范圍大約是球閥或直通閥的三分之一。因此，在選型以及使用這類閥門來(lái)解決與過(guò)程工況變化有關(guān)的控制問(wèn)題的時(shí)候需要格外小心。這些閥門在恒定的過(guò)程工況下可以工作得很

好。使用特性輪廓的設(shè)計(jì)能夠?qū)⒖刂品秶鷶U(kuò)展到 V 型球閥或截球體球閥的控制范圍

3.1.3.4 偏心旋塞閥體

該閥門組件為抵抗沖蝕性而設(shè)計(jì)。堅(jiān)固的閥體和閥內(nèi)件結(jié)構(gòu)能處理高達(dá) 427°C (800°F) 的溫度和 1500 Psi(103 bar) 的關(guān)斷壓降。偏心球塞的偏心軌道在球塞打開(kāi)時(shí)會(huì)把它與閥座環(huán)的接觸減至最小，從而減少閥座磨損和摩擦力，延長(zhǎng)閥座壽命，并改善調(diào)節(jié)性能（圖 3.10）。

自對(duì)中閥座環(huán)和堅(jiān)固的球塞可提供正向或反向流向上的嚴(yán)密關(guān)斷。在為抗沖蝕選型時(shí)，球塞、閥座環(huán)和閥座壓環(huán)可采用硬化材質(zhì)，包括陶瓷。為最優(yōu)耐沖蝕性能選型時(shí)，球塞、閥座環(huán)和閥座壓環(huán)可采用硬化材質(zhì)，包括陶瓷和碳化物為了滿足較高流通能力的需要，也可提供部分 V 形切口球以替換球塞的結(jié)構(gòu)。

這類旋轉(zhuǎn)式控制閥適用于沖蝕性、焦化和其它難處理流體，提供調(diào)節(jié)式或開(kāi)關(guān)式操作。這些帶法蘭或不帶法蘭的閥門具有流線型通道和堅(jiān)固的金屬閥內(nèi)件部件的特點(diǎn)，可以提供漿料應(yīng)用場(chǎng)合的值得信賴的控制。冶金、石化提煉、電力以及紙漿與造紙工業(yè)也使用這些閥門。

3.1.3.5全通徑球閥體

全通徑球形控制閥專為優(yōu)化壓力、調(diào)節(jié)、流量和過(guò)程控制而設(shè)計(jì)。通常，可以選擇衰減來(lái)控制噪聲和振動(dòng)。理想情況下，用作調(diào)節(jié)控制裝置的球閥最好是縮徑產(chǎn)品，或具有衰減器（其在全開(kāi)位

置吸收一些小的壓降）的全孔機(jī)構(gòu)。處于全開(kāi)位置的全通徑球閥必須旋轉(zhuǎn) 15至 20 度才能吸收系統(tǒng)中的任何重要能量，而這種能量又關(guān)系到額外的過(guò)程控制滯后。減徑孔或衰減裝置吸收少量全

開(kāi)壓力；當(dāng)球旋轉(zhuǎn)時(shí)，增加在第一行程增量中發(fā)生的壓降。全通徑球閥對(duì)流量的限制很小或沒(méi)有限制，并且支持清管（當(dāng)沒(méi)有配置衰減器時(shí)）。見(jiàn)圖 3.11。

3.1.3.6 多口流量選擇閥

多口流量選擇閥連接到八條輸入管路，允許通過(guò)旋轉(zhuǎn)閥芯對(duì)來(lái)自任何單獨(dú)管路的流體進(jìn)行隔離、分流和測(cè)試，而其余七條管路繼續(xù)流向公共組出口。該閥門可以在不影響所有其他管路的生產(chǎn)的情況下，對(duì)來(lái)自單個(gè)管路的流體進(jìn)行緊湊的選擇和分流。

多口流量選擇閥由四個(gè)主要部件組成：閥體、閥蓋、旋轉(zhuǎn)式閥芯和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

閥體由入口和出口組成，用于連接所有八個(gè)入口，一個(gè)測(cè)試或分流出口，以及公共組出口。閥蓋將使閥芯保持垂直，在閥體內(nèi)平衡旋轉(zhuǎn)，并為閥體提供緊密密封。閥芯用于選擇流經(jīng)測(cè)試出口介

質(zhì)口。見(jiàn)圖 3.12。