過程控制儀表ppt課件(2)(已修改)
2025-05-16 13:17 本頁面
【正文】 作用：根據(jù)調(diào)節(jié)器的命令，直接控制能量或物料等被調(diào)介質(zhì)的輸送量，達(dá)到調(diào)節(jié)溫度、壓力、流量等工藝參數(shù)的目的 . 執(zhí)行器和防爆柵 現(xiàn)場儀表單元，直接接觸介質(zhì)，通常工作在高溫高壓、高粘度，易燃易爆，強(qiáng)腐蝕。 自動調(diào)節(jié)閥按照工作所用能源形式可分為： ? 電動 調(diào)節(jié)閥 ：電源配備方便 ， 信號傳輸快 、損失小 ， 可遠(yuǎn)距離傳輸；但推力較小 。 ? 氣動 調(diào)節(jié)閥 ：結(jié)構(gòu)簡單 ， 可靠 ， 維護(hù)方便 ，防火防爆；但氣源配備不方便 。 ? 液動 調(diào)節(jié)閥 ：用液壓傳遞動力 ， 推力最大；但安裝 、 維護(hù)麻煩 ， 使用不多 。 工業(yè)中使用最多的是氣動調(diào)節(jié)閥和電動調(diào)節(jié)閥。 執(zhí)行器有自動調(diào)節(jié)閥門、自動電壓調(diào)節(jié)器、自動電流調(diào)節(jié)器、控制電機(jī)等。其中自動調(diào)節(jié)閥門是最常見的執(zhí)行器，種類繁多。 ? 執(zhí)行機(jī)構(gòu)： 將調(diào)節(jié)器的輸出信號轉(zhuǎn)換為位移信號 。 （ 驅(qū)動 ） ? 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)： 將位移信號轉(zhuǎn)換成流通截面積的變化 。 （ 閥芯 ） 執(zhí)行器的組成： 它 由膜片、閥桿和平衡彈簧 等組成，是執(zhí)行器的推動裝置。它接受氣動調(diào)節(jié)器或電 /氣轉(zhuǎn)換器輸出的氣壓信號，經(jīng)膜片轉(zhuǎn)換成推力并克服彈簧力后，使閥桿產(chǎn)生位移，帶動閥芯動作。 1上蓋 2—膜片 3一平衡彈簧 4一閥桿 5－閥體 6－閥座 7－閥芯 1. 氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu) 氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)有正作用和反作用兩種形式 : 當(dāng)輸入氣壓信號增加時閥桿向下移動時稱 正作用 ； 當(dāng)輸入氣壓信號增加時閥桿向上移動時稱 反作用 。 在工業(yè)生產(chǎn)中口徑較大的調(diào)節(jié)閥通常采用正作用方式。 lKAp ??? 氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性表示平衡狀態(tài)時輸入的氣壓 p與閥桿位移 l的關(guān)系，即 A為膜片的有效面積； K為平衡彈簧的彈性系數(shù) 氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動態(tài)特性可近似成一階慣性環(huán)節(jié)，其慣性的大小取決于膜頭空間的大小與氣管線的長度和直徑。 氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)（補(bǔ)充參考） 2. 電動執(zhí)行機(jī)構(gòu) （不考） 電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)配用的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)不同，其輸出方式有直行程、角行程和多轉(zhuǎn)式三種類型，其電氣原理完全相同，僅減速器不一樣。 電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的組成框圖 θ =K Ii （電動執(zhí)行器可看成比例環(huán)節(jié)）。 伺服放大器原理圖 校正網(wǎng)絡(luò)原理圖 （ 1） 直通單座閥 流體對閥芯的不平衡作用力大 。 一般用在小口徑 、 低壓差的場合 。 ?結(jié)構(gòu)簡單、泄漏量小。 3．調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)就是閥門，是一個 局部阻力可以改變的節(jié)流元件 。通過改變閥芯的行程可以改變調(diào)節(jié)閥的阻力系數(shù)，達(dá)到控制流量的目的。 正裝閥 閥芯下移時，閥芯與閥座間的流通截面積增大 閥門中的柱式閥芯可以正裝 ， 也可以反裝 。 反裝閥 閥芯下移時，閥芯與閥座間的流通截面積減小 （ 2） 直通雙座閥 閥體內(nèi)有兩個閥芯和閥座。 ? 流體流過時 ， 作用在上 、 下兩個閥芯上的推力方向相反且大小相近 ， 可以互相抵消 ， 所以不平衡力小 。 ? 但是，由于加工的限制，上下兩個閥芯閥座不易保證同時密閉，因此泄漏量較大。 （ 3） 角形控制閥 兩個接管呈直角形 ， 一般為底進(jìn)側(cè)出 ， 這種閥的流路簡單 、 對流體的阻力較小 。 ? 適用于現(xiàn)場管道要求直角連接，介質(zhì)為高粘度、高壓差和含有少量懸浮物和固體顆粒狀的場合。 （ 4） 三通控制閥 有三個出入口與工藝管道連接。流通方式有合流型（兩種介質(zhì)混合成一路）和分流型（一種介質(zhì)分成兩路）兩種。適用于配比控制與旁路控制。 （ 5） 隔膜控制閥 采用耐腐蝕材料作隔膜，將閥芯與流體隔開。 ? 結(jié)構(gòu)簡單 、 流阻小 、 流通能力比同口徑的其他種類的閥要大 。 由于介質(zhì)用隔膜與外界隔離 ， 故無填料 ， 介質(zhì)也不會泄漏 。 ? 耐腐蝕能力強(qiáng) ， 適用于強(qiáng)酸 、 強(qiáng)堿 、 強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的控制 ， 也能用于高粘度及懸浮顆粒狀介質(zhì)的控制 。 ? 適用于大口徑 、大流量 、 低壓差的場合 ， 也可以用于含少量纖維或懸浮顆粒狀介質(zhì)的控制 。 （ 6） 蝶閥 又名翻板閥。 結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、流阻極小，但泄漏量大。 氣動執(zhí)行器的應(yīng)用 1. 調(diào)節(jié)閥的尺寸 通常用公稱直徑 Dg和閥座直徑 dg表示，它們的確定是合理應(yīng)用執(zhí)行器的前提條件。確定調(diào)節(jié)閥尺寸的主要依據(jù)是流通能力，它定義為調(diào)節(jié)閥全開、閥前后壓差為 、流體重度為 1g/cm3時，每小時通過閥門的流體流量（ m3或 kg）。 當(dāng)流體為不可壓縮時，通過調(diào)節(jié)閥的體積流量為 : 0 1 22 ()Vgq A p pr???α 為流量系數(shù)，它取決于調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)形狀和流體流動狀況，可從有關(guān)手冊查閱或由實(shí)驗(yàn)確定； A0為調(diào)節(jié)閥接管截面積； g為重力加速度； r為流體重度。 依據(jù)流通能力的定義，則有 gAC 20??流通能力 C與調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)參數(shù)有確定的對應(yīng)關(guān)系。這就是確定調(diào)節(jié)閥尺寸的理論依據(jù)。 可得 流通能力與流體重度、閥前后壓差和介質(zhì)流量三者的定量關(guān)系，即 VrCqp??maxqp?maxC maxC調(diào)節(jié)閥尺寸的確定過程為： 根據(jù)通過調(diào)節(jié)閥的最大流量 ， r流體重度 以及調(diào)節(jié)閥的前后壓差 ，先由上式求得最大的流通能力 ，然后選取大于 即可依據(jù)表 3－ 2確定出 Dg和
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