閥門執(zhí)行器分類和作用
根據(jù)不同的分類方法,控制閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)有不同的分類。
(1) 按所使用的能源分類
按所使用能源,執(zhí)行機(jī)構(gòu)分為氣動、電動、液動和手動等類型。
氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有歷史悠久、價格低、結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、維護(hù)方便和本質(zhì)安全性等特點,因此,應(yīng)用zui廣。根據(jù)組成部件的不同,氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)可分為薄膜式、滾筒薄膜式、波紋管式、氣缸活塞式、齒輪齒條式、撥叉式和葉片式等,精小型薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)是近年推出的多彈簧結(jié)構(gòu)的氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有可直接連接電動儀表或計算機(jī)、不需要電氣轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的特點,但價格貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,應(yīng)用時需考慮防爆等問題。根據(jù)工作原理和應(yīng)用場合的不同,電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)可分為直行程、角行程、多回轉(zhuǎn)和電磁式執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
液動執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有推力(或推力矩) 大的優(yōu)點,但裝置的體積大,流路復(fù)雜。它常用于要求大推力(力矩) 的應(yīng)用場合。電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)將電信號轉(zhuǎn)換為液壓信號,推動執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作。氣液執(zhí)行機(jī)構(gòu)將氣壓信號轉(zhuǎn)換為液壓信號,推動執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作。而液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接接
收液壓信號,并推動執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作。
手動執(zhí)行機(jī)構(gòu)常用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障或開停車過程中,操作員通過手動執(zhí)行機(jī)構(gòu)改變閥體內(nèi)的流通面積,從而改變流體流量。它通常與其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)配合使用。
(2) 按執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出的移動方向分類
按執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出的移動方向,執(zhí)行機(jī)構(gòu)分為正作用和反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)。正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)是隨輸人信號的增加,輸出桿向外伸出,隨輸人信號的減小能自行向里退回的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)是隨輸人信號的增加,輸出桿向里退回,隨輸人信號的減小能自行向外伸出的
執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
調(diào)節(jié)閥的產(chǎn)品概述和產(chǎn)品分類
現(xiàn)代化工廠自動控制中,調(diào)節(jié)閥起著十分重要的作用,這些工廠的生產(chǎn)取決于流動 著的液體和氣體的正確分配和控制。這些控制無論是能量的交換、壓力的降低或者是簡單的容器加料,都需要某些終控制元件去完成。終控制元件可以認(rèn)為是自動控制的“體力”。在調(diào)節(jié)器的低能量級和執(zhí)行流動流體控制所需的高能級功能之間,終控制元件完成了必要的功率放大作用。
調(diào)節(jié)閥是終控制元件的使用的型式。其他的終控制元件包括計量泵、調(diào)節(jié)擋板和百葉窗式擋板(一種蝶閥的變型)、可變斜度的風(fēng)扇葉片、電流調(diào)節(jié)裝置以及不同于閥門的電動機(jī)定位裝置。
盡管調(diào)節(jié)閥得到廣泛的使用,調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的其它單元大概都沒有像它那樣少的維護(hù)工作量。在許多系統(tǒng)中,調(diào)節(jié)閥經(jīng)受的工作條件如溫度、壓力、腐蝕和污染都要比其它部件更為嚴(yán)重,然而,當(dāng)它控制工藝流體的流動時,它必須令人滿意地運(yùn)行及少的維修量。
調(diào)節(jié)閥在管道中起可變阻力的作用。它改變工藝流體的紊流度或者在層流情況下提供一個壓力,壓力降是由改變閥門阻力或“摩擦”所引起的。這一壓力降低過程通常稱為“節(jié)流”。對于氣體,它接近于等溫絕熱狀態(tài),偏差取決于氣體的非理想程度(焦耳一湯姆遜效應(yīng))。在液體的情況下,壓力則為 紊流或粘滯摩擦所消耗,這兩種情況都把壓力轉(zhuǎn)化為熱能,導(dǎo)致溫度略為升高。
在氣動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中,調(diào)節(jié)器輸出的氣動信號可以直接驅(qū)動彈簧一薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)或者活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu),使閥門動作。在這種情況下,確定閥位所需的能量是由壓縮空氣提供的,壓縮空氣應(yīng)當(dāng)在室外的設(shè)備中加以干燥,以防止凍結(jié),并應(yīng)凈化和過濾。
當(dāng)一個氣動調(diào)節(jié)閥和電動調(diào)節(jié)器配套使用時,可采用電一氣閥門或電一氣轉(zhuǎn)換器。壓縮空氣的供氣系統(tǒng)可以和用于全氣動的調(diào)節(jié)系統(tǒng)一樣來考慮。
調(diào)節(jié)閥屬于控制閥系列,主要作用是調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力、流量、溫度等等參數(shù),是工藝環(huán)路中終的控制元件。
調(diào)節(jié)閥不穩(wěn)定時解決方案
1)改變不平衡力作用方向法在穩(wěn)定性分析中,已知不平衡力作用同與閥關(guān)方向相同時,即對閥產(chǎn)生關(guān)閉趨勢時,閥穩(wěn)定性差。對閥工作在上述不平衡力條件下時,選用改變其作用方向的方法,通常是把流閉型改為流開型,一般來說都能方便地解決閥的穩(wěn)定性問題。
2)避免閥自身不穩(wěn)定區(qū)工作法有的閥受其自身結(jié)構(gòu)的限制,在某些開度上工作時穩(wěn)定性較差。①雙座閥,開度在10%以內(nèi),因上球處流開,下球處流閉,帶來不穩(wěn)定的問題;②不平衡力變化斜率產(chǎn)生交變的附近,其穩(wěn)定性較差。如蝶閥,交變點在70度左右;雙座閥在80~90%開度上。遇此類閥時,在不穩(wěn)定區(qū)工作必然穩(wěn)定性差,避免不穩(wěn)定區(qū)工作即可。
3)更換穩(wěn)定性好的閥穩(wěn)定性好的閥其不平衡力變化較小,導(dǎo)向好。常用的球型閥中,套筒閥就有這一大特點。當(dāng)單、雙座閥穩(wěn)定性較差時,更換成套筒閥穩(wěn)定性一定會得到提高。
4)增大彈簧剛度法執(zhí)行機(jī)構(gòu)抵抗負(fù)荷變化對行程影響的能力取決于彈簧剛度,剛度越大,對行程影響越小,閥穩(wěn)定性越好。增大彈簧剛度是提高閥穩(wěn)定性的常見的簡單方法,如將20~100KPa彈簧范圍的彈簧改成60~180KPa的大剛度彈簧,采用此法主要是帶了的閥,否則,使用的閥要另配上。
5)降低響應(yīng)速度法當(dāng)系統(tǒng)要求調(diào)節(jié)閥響應(yīng)或調(diào)節(jié)速度不應(yīng)太快時,閥的響應(yīng)和調(diào)節(jié)速度卻又較快,如流量需要微調(diào),而調(diào)節(jié)閥的流量調(diào)節(jié)變化卻又很大,或者系統(tǒng)本身已是快速響應(yīng)系統(tǒng)而調(diào)節(jié)閥卻又帶來加快閥的動作,這都是不利的。這將會產(chǎn)生超調(diào),產(chǎn)生振動等。對此,應(yīng)降低響應(yīng)速度。辦法有:①將直線特性改為對數(shù)特性;②帶的可改為轉(zhuǎn)換器、繼動器。
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