psa程控閥氣控原理圖
程控閥是變壓吸附裝置的關鍵設備、是保證變壓吸附各工序順利完成和系統可靠運轉的重要部件。
程控閥廣泛用于甲醇裂解制氫、酒精干燥、氯乙烯濃縮回收、多晶硅尾氣回收、制氮、制氧、回收二氧化碳等變壓吸附(PSA)氣體分離行業。變壓吸附的主要工序有吸附、均壓、順放、逆放、沖洗等步驟，每一步工序的完成均是通過程控閥在一定時間的啟閉來實現。因而程控閥需要大量的頻繁動作，操作要求和性能均高于一般通用閥門。
由于PSA裝置工藝的特殊性，為保障裝置長周期穩定可靠運行，程控閥必須滿足以下要求:
1、密封性能可靠、穩定，閥門使用壽命長、即使頻繁動作及長時間使用仍無泄漏。
2、閥門開關速度要迅速。
3、具備雙向耐壓性和抗高速氣流沖刷性能。
4、因PSA設備上閥門眾多，要求程控閥體積小，重量輕，便于安裝、維護和檢修。
鑒于PSA工況的特殊性，我公司提供的程控蝶閥（）具有結構簡單、體積小、重量輕、啟閉時間短、閥門使用壽命長、零泄漏等特點。
程控閥采用特殊的結構設計，將閥座與閥芯的啟閉干涉控制在一個很小的角度以內。閥座與閥芯只在啟閉的瞬間才會產生滑動摩擦接觸，其余啟閉行程完全脫離（如圖一所示）。
此種結構設計將閥門密封面的滑動機械磨損降低至最低，大大提高了閥門的使用壽命。
閥芯與閥板在閥門啟閉過程中完全脫開，無密封面滑動摩擦阻力，執行器只需克服軸承、填料及介質壓差力和啟閉瞬時滑動摩擦力即可，所需執行器扭矩小。
密封面也采用特殊的拋光和閥座對研磨工藝，密封面相對摩擦系數控制在0.05以下（如圖二所示），進一步降低了閥門啟閉瞬時滑動摩擦阻力。同時對研磨工藝也提高了密封面配合精度，大大提高了閥門持久密封性能。
程控閥還可以采用對夾安裝設計，閥門長度只需滿足比密封環厚度稍大一點的結構尺寸即可。
DN600 煤氣切斷 150LB 閥體長度：130mm
程控閥在結構設計上，為了保證閥門實現雙向零泄漏要求，我公司特別引進計算機軟件輔助設計，通過建立閥芯運動方程，計算閥芯每一個點的運動軌跡與閥座的相對關系，找到最優的偏心值設計和最優的偏心值匹配關系。
計算機軟件輔助設計
程控閥閥座采用半浮動式閥座（如圖五所示的原理示意圖），即閥座的一端固定在閥體上，另一端可以在外力作用下產生浮動變形。浮動閥座設計的好處是，閥座可以自動對中貼合閥芯，形成均勻的密封比壓；另外還可以自動補償機械磨損余量。這種結構設計既保證了閥門雙向零泄漏的密封性能，也保證了閥門在頻繁動作下的使用壽命。
半浮動式閥座原理圖
為了提高密封面的耐磨和耐介質沖刷性能，程控閥還特別在閥芯密封面位置處采取特別的處理措施，以提高表面硬度，提高閥門使用壽命。常用的方法有堆焊硬質合金，如高硬度的司太立合金，以及噴涂超耐磨的WC等材料，還可以噴涂又硬又耐腐蝕的GrC等金屬陶瓷材料等。
綜上所述，程控閥具有以下特點：
1、法蘭距短，與同口徑壓力的單座閥相比，法蘭距離只有單座閥的30%不到。體積小，重量輕，便于閥門設備的安裝、維護和檢修。
2、閥門動作迅速，可實現頻繁快速動作。
3、采用雙向嚴密封設計，泄漏等級可達ANSI VI級及以上（零泄漏）。
4、采用金屬硬密封結構，耐介質沖刷磨損，使用壽命長。
因程控閥特有的結構設計，此閥在具有結焦的焦爐煤氣場合也具有非常出色的使用效果。如下圖七左圖所示，用于高爐煤氣的高頻切斷閥，泄漏等級要求VI，閥門連續運行時間4年，動作頻率為90萬次/年。檢修時，閥門密封面光潔如初，還可以繼續使用。相比相同工況下球閥來說（圖六的右圖），使用壽命是球閥的4倍，且球閥已經不能使用。
