為了選擇正確的閥門并有效地使用它們，有很多知識要知道。顧問Greg McMillan在國際自動化協(xié)會（ISA）的網(wǎng)絡(luò)研討會上分享了他在50多年的行業(yè)經(jīng)驗中積累的一些深厚知識。以下是他的一些見解。觀看（并研究）網(wǎng)絡(luò)研討會以了解更多信息。
麥克米蘭（McMillan）首先提出了一些需要特別護(hù)理的建議。摩擦和反沖是造成許多問題的原因，但是供應(yīng)商通常不提供有關(guān)它們的數(shù)據(jù)，或者如果有可用數(shù)據(jù)，則最終用戶常常會誤解。
例如，通常根據(jù)填料松散的閥門在室溫下所需的力來指定執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在實際應(yīng)用中，填料可能會更緊，產(chǎn)生更高的摩擦力。更高的工作溫度也可能會增加對執(zhí)行器的需求。結(jié)果，致動器通常尺寸過小。
此外，麥克米倫說，閥門的測試數(shù)據(jù)看起來不錯，但如果測試僅顯示在40％或更大位置時的性能，則可能會漏掉更接近關(guān)閉位置時經(jīng)常出現(xiàn)的問題。同樣，針對較大步驟執(zhí)行的響應(yīng)時間測試可能會掩蓋以1％或更少的較小步驟發(fā)生的問題。
通常不會測量重要的機(jī)械特性，例如軸纏繞和間隙，因此供應(yīng)商不會將其提供給最終用戶。
閥門/執(zhí)行器特性
分辨率是控制閥閥桿位置的最小變化。這限制了控制系統(tǒng)將閥門精確定位在所需位置的能力。如果調(diào)節(jié)增量太大以至于流量在太高和太低之間交替變化，則較低分辨率的閥門/執(zhí)行器會持續(xù)圍繞所需設(shè)置振蕩。盡管它是設(shè)計穩(wěn)定控制系統(tǒng)的重要因素，但某些用戶并沒有完全理解分辨率的概念。
靜摩擦是“粘滯”和“摩擦”的組合。在閥門中，尤其是在其關(guān)閉位置或接近其關(guān)閉位置時，執(zhí)行機(jī)構(gòu)會施加一個用于增加運動的控制信號，該力需要克服靜摩擦才能使閥門響應(yīng)。
氣門間隙是閥門和其他機(jī)械設(shè)備的特征，因為配合零件之間存在間隙。當(dāng)方向發(fā)生反轉(zhuǎn)時，直到所有間隙都消除后才發(fā)生運動。
麥克米蘭（McMillan）說：“每當(dāng)我們改變方向時，由于反彈而需要經(jīng)過一個死區(qū)。” 他說，它通常在關(guān)閉位置附近最高，特別是對于旋轉(zhuǎn)閥。“除非您另外指定，否則供應(yīng)商將不會在關(guān)閉頭寸附近給您帶來僵局和解決方案。”
用于旋轉(zhuǎn)閥的活塞致動器將線性運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動以致動閥。設(shè)計中固有的是許多具有間隙的機(jī)械連接（銷接頭，齒條和小齒輪或狹槽），與諸如隔膜執(zhí)行器的連接較少的設(shè)計相比，其產(chǎn)生更大的反沖力。
所有位置的反沖死區(qū)和打開時的靜滯
死區(qū)有時會與磁滯現(xiàn)象混淆，磁滯現(xiàn)象是由相同信號導(dǎo)致的閥門位置不同的現(xiàn)象，具體取決于閥門是打開還是關(guān)閉。McMillan說，在控制閥中，這比死區(qū)要小得多。他說，在某些地方，磁滯是一個重要的考慮因素，但在閥門中卻不是，因為磁滯通常低于0.1％。
為工作選擇最佳閥門和執(zhí)行器
與旋轉(zhuǎn)閥相比，滑桿（球形）閥通常具有最小的反沖和靜摩擦，并提供更大的節(jié)流范圍。但是，它們可能不適用于會增加摩擦力的粘性液體或處理泥漿。而且，它們的大尺寸可能很昂貴。
膜片執(zhí)行器具有許多優(yōu)點。與活塞致動器的1％相比，它們通常具有較小的反沖并且通常具有0.1％的分辨率。為了獲得更大的推力，現(xiàn)在可以使用高壓膜片執(zhí)行器，它們可以在高達(dá)90 psig（621 kpa）的壓力下工作；對于傳統(tǒng)的膜片執(zhí)行器，最大氣壓為30 psig（207 kpa）。
甲花鍵，短軸連接到旋轉(zhuǎn)閥提供了相當(dāng)少的飽和和/或齒隙比其他選項更精確的響應(yīng)。
設(shè)計用于控制閥的分段V型缺口球閥具有比其他旋轉(zhuǎn)閥更低的扭矩要求（和摩擦力），并在低流量時改善了流量特性。使用花鍵軸連接可減少間隙。
但是，任何一種V型缺口球閥都不一定是正確的選擇。麥克米蘭（McMillan）曾經(jīng)回憶起曾建議將這種類型的閥門用于控制應(yīng)用。后來，他收到某人的電子郵件，稱他的V型缺口球閥工作不正常。他的閥幾乎沒有流量，直到將其打開15％，然后流量突然上升。從那以后，麥克米倫說，他要特別注意，用戶必須了解所考慮的閥門的設(shè)計目的：節(jié)流或開/關(guān)（隔離）。
McMillan提供了有關(guān)閥和執(zhí)行器選擇的指南。
對順序和安全儀表系統(tǒng)使用開/關(guān)和隔離閥，對回路使用帶有智能定位器的低靜摩擦和低反沖節(jié)流閥。許多回路需要兩種類型的閥。
如果尺寸和工藝條件允許，請優(yōu)先使用帶有隔膜執(zhí)行器和超低摩擦（ULF）填料的滑動閥桿（球形）閥。
確保閥降至少為最大系統(tǒng)降的25％
確保執(zhí)行器的尺寸適合最大扭矩和推力的150％。
為了獲得有效控制系統(tǒng)設(shè)計所需的所有信息，麥克米蘭建議在控制閥規(guī)格上增加一些要求，包括
最小流量位置的分辨率和死區(qū)小于0.2％至0.5％
閥桿位置反饋（回讀錯誤）小于設(shè)備分辨率
小步長（分辨率+ 0.1％）86％響應(yīng)時間：1到5秒（86％響應(yīng)時間是閥門達(dá)到其最終響應(yīng)的86％的時間。）
大步長（例如20％）86％響應(yīng)時間：1到20秒
最小流量閥位置大于5％
請參閱完整的網(wǎng)絡(luò)研討會，以更詳細(xì)地討論閥門的其他方面及其使用，包括更改各種控制參數(shù)對流量響應(yīng)的影響。
