閥門與電動執(zhí)行器：功能、類型及組合應(yīng)用全解析

更新時間：2025-10-09 點擊次數(shù)：786

在工業(yè)控制系統(tǒng)中，閥門負責(zé)流體的通斷與流量調(diào)節(jié)，電動執(zhí)行器則賦予其自動化操作能力。兩者的科學(xué)組合，是實現(xiàn)精準控制、提升生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。

核心組件：閥門的多樣功能與類型

閥門作為管道系統(tǒng)的 “開關(guān)"，依據(jù)結(jié)構(gòu)和用途可分為四大類：

蝶閥

通過圓盤形蝶板旋轉(zhuǎn)控制流量，90° 啟閉動作快速，適合大口徑管道的截斷與調(diào)節(jié)。對夾式蝶閥安裝便捷，常用于污水處理廠的污泥輸送管道；金屬密封蝶閥耐溫達 400℃，可適配高溫蒸汽系統(tǒng)。

圖：蝶閥的運行原理示意（左）、蝶閥（右）

球閥

球體旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)通斷，流阻小且密封可靠。鍛鋼球閥耐壓可達 1500LB，在石油管道高壓工況中表現(xiàn)穩(wěn)定；襯氟球閥耐強酸腐蝕，是光伏多晶硅生產(chǎn)的核心控制元件。

圖：球閥的運行原理示意（左）、球閥（右）

截止閥

閥瓣上下移動調(diào)節(jié)流量，節(jié)流精度高。直流式截止閥壓力損失小，常用于鍋爐給水系統(tǒng)；柱塞式截止閥密封性能優(yōu)異，適配醫(yī)藥行業(yè)無菌管道。

圖：截止閥的運行原理示意（左）、截止閥（右）

閘閥

閘板升降控制通斷，全開時無流阻。楔式閘閥密封緊密，適合市政自來水主干管；平行式閘閥結(jié)構(gòu)簡單，多用于低壓循環(huán)水系統(tǒng)。

圖：閘閥的運行原理示意（左）、閘閥（右）

動力核心：電動執(zhí)行器的分類與特性

電動執(zhí)行器將電能轉(zhuǎn)化為機械動力，按運動方式分為三類：

直行程執(zhí)行器

推桿直線運動，推力可達 50kN，與調(diào)節(jié)閥組合時控制精度達 ±0.5%，廣泛應(yīng)用于化工反應(yīng)釜的進料調(diào)節(jié)。

圖：精小型直行程執(zhí)行器（左）、直行程執(zhí)行器（右）

角行程執(zhí)行器

輸出 90° 旋轉(zhuǎn)力矩，響應(yīng)速度快至 0.5 秒，搭配蝶閥、球閥可實現(xiàn)快速切斷，在天然氣管道緊急關(guān)停系統(tǒng)中不能缺少。

圖：直連式角行程執(zhí)行器（左）、底座曲臂角行程執(zhí)行器（右）

多回轉(zhuǎn)執(zhí)行器

輸出多圈旋轉(zhuǎn)動力，扭矩達 10000N?m，適配大口徑閘閥，能滿足水利工程中閘門的緩慢啟閉需求。

圖：推力型多回轉(zhuǎn)執(zhí)行器（左）、轉(zhuǎn)矩型多回轉(zhuǎn)執(zhí)行器（右）

黃金組合：典型應(yīng)用場景與優(yōu)勢

【高溫高壓組合】

合金球閥搭配電動執(zhí)行器，在煉油廠制氫裝置中耐受 300℃高溫和 15MPa 壓力，遠程控制響應(yīng)時間≤1 秒，年運行穩(wěn)定性達 99.8%。

【精密調(diào)節(jié)組合】

電動對夾蝶閥與智能角行程執(zhí)行器配合，在制藥配液系統(tǒng)中實現(xiàn)微升級流量控制，確保藥液濃度差值≤0.1%。

【防爆安全組合】

氫能管道采用隔爆型電動執(zhí)行器 + 超高壓球閥，防爆等級達 Ex dⅡCT4，可在 0.3 秒內(nèi)完成緊急切斷，杜絕泄漏風(fēng)險。

選型關(guān)鍵：匹配原則與注意事項

選型時需兼顧介質(zhì)特性與工況參數(shù)。

→ 腐蝕性介質(zhì)優(yōu)先選擇襯里閥門 + 防腐型執(zhí)行器；

→ 高壓系統(tǒng)需計算扭矩匹配，確保執(zhí)行器輸出力矩留有 1.5 倍安全余量；

→ 頻繁調(diào)節(jié)工況應(yīng)選用帶伺服放大器的智能執(zhí)行器，延長使用壽命。

從市政供水到核電工程，閥門與電動執(zhí)行器的組合始終是工業(yè)自動化的 “神經(jīng)末梢"。合理選型與適配，能為生產(chǎn)系統(tǒng)注入精準高效的控制動力。