根據(jù)應(yīng)用情況，通常很清楚質(zhì)量流量計(jì)是否需要切斷閥（開關(guān)）或控制閥，或者是否需要常開或者常閉閥。在流量控制閥組中，有許多不同的閥門可用，每個閥門都有各自的參數(shù)范圍、優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

本文重點(diǎn)介紹一些控制閥和如何應(yīng)對更高的絕壓和壓差，以及如何在低壓差下獲得更高的流量。

質(zhì)量流量計(jì)用流量控制閥

流量控制閥可作為質(zhì)量流量控制器和壓力控制器的集成部分或作為單獨(dú)部件與流量計(jì)或壓力計(jì)組合使用。與來自質(zhì)量流量控制器或壓力控制器的反饋回路一起，閥門控制通過的流量，以達(dá)到流量或者壓力設(shè)定值。

直接式控制閥

直接式流量控制閥由用于控制流量的閥孔和決定流量通過開口大小的控制表面組成，來決定通過閥門的流量。

• 優(yōu)勢：此類閥門相對響應(yīng)快速、節(jié)約成本，使用耗能少。
• 劣勢：只能處理有限的壓力和流量。

以電磁閥為例：

對于流量控制閥，開啟閥門所需克服的力（F）基于閥孔直徑（d）和閥門壓差(Δp) (F ~ Δp * ? d2)。當(dāng)壓差或者閥控直徑變大，直接式控制閥因壓力而無法充分打開，對于1mm節(jié)流孔上的200 bar壓差，該壓力可能大于15N，從而推動閥門關(guān)閉。

電磁控制閥只能在其柱塞上施加約5N的力。由可能使用更強(qiáng)的線圈，產(chǎn)生更大的磁力。然后，質(zhì)量流量控制器的電源通常有限，產(chǎn)生的熱量也可能成為一個問題。產(chǎn)生有限的最大流量，與壓力和直徑的平方成正比。

總之，由于此類限制，大多數(shù)直接式流量控制閥不適合高流量，也不適合高壓差或絕對壓力。直接式控制閥可用于 1mln/min 到 50ln/min 的小流量。

直接式控制閥有哪些替代方案？

1. 針對高壓力重新設(shè)計(jì)直接式流量控制閥
2. 使用二段式，間接式控制閥
3. 使用壓力補(bǔ)償閥，以在低壓下達(dá)到大流量

選擇1）高壓直接式控制閥

應(yīng)對更高壓力的簡單解決方案是重新設(shè)計(jì)直接式控制閥。由于閥孔尺寸有限，可用于相對較小的流量（高達(dá)20ln/min）。為了處理更大的壓差，高達(dá)200 bar 的壓差（bard）,閥門和質(zhì)量流量控制器的主體必須更堅(jiān)固。大多數(shù)閥門不能承受200 bard 的壓力；要么是密封材料會斷裂，要么是機(jī)械部件無法承受200 bar的突然沖擊力。

閥門的尺寸僅略微大于普通閥門，因此整個質(zhì)量流量控制器也是。另一方面，由于在高壓差下通過閥門泄漏，小流量通常很受限制。

選擇 2）間接式控制閥，二段式閥

為了達(dá)到更高的壓力和更大的流量，高達(dá)200 ln/min, 我們必須在改進(jìn)流量控制器方面邁出更大的一步。使用所謂的間接式流量控制閥（圖1），可達(dá)到更大流量、更高絕對壓力和壓差。

間接式控制閥（或二段式控制閥）包括：

• 間接式控制先導(dǎo)閥（A），性能如前所述，無需任何額外動力。
• 閥體中的附加閥；壓力補(bǔ)償部件（B）用于在先導(dǎo)閥（A）上保持僅幾bar的恒定壓差（P1-P2）。如此，入口和出口壓力都可能發(fā)生變化，而不會對閥門的功能產(chǎn)生任何影響。壓力補(bǔ)償部件上的壓力保持閥門關(guān)閉。只有當(dāng)頂部閥門打開時，壓力才會恢復(fù)到足夠小的值，以打開閥門并控制流量。

因此，間接式控制閥由串聯(lián)的閥門（A+B）組成，其中壓降和閥孔尺寸共同決定產(chǎn)生的流量。

選擇3）壓力補(bǔ)償閥

使用直接式控制閥可使用更大的節(jié)流孔，并達(dá)到更大的流量，但是要做到這一點(diǎn)，必須降低閥中的壓力。可通過壓力補(bǔ)償波紋管閥實(shí)現(xiàn)，其中壓力的有效孔口已顯著減?。▓D2）。使用波紋管閥，可在最小壓差的情況下達(dá)到每分鐘數(shù)百升的流量。然而，由于設(shè)計(jì)原因，絕對壓力受到限制，并且該閥門比普通直接式控制閥更大，更昂貴。

結(jié)論

根據(jù)要施加在質(zhì)量流量控制器上的壓力和所需的出口流量，可使用：

• 直接式控制的高壓控制閥（高達(dá)200 bara 和 20 ln/min）
• 間接式壓力補(bǔ)償閥(高達(dá)700 bara 或 400 bard 和200 ln/min)

為了在低壓下達(dá)到大流量，壓力補(bǔ)償閥將是優(yōu)化解決方案。

什么閥適用？