鍋爐汽包水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、目 錄目 錄1第1章 緒論21.1 概述21.2 鍋爐的工作過(guò)程簡(jiǎn)介2第2章 鍋爐汽包水位動(dòng)態(tài)特性分析32.1汽包水位在給水流量W作用下的動(dòng)態(tài)特性32.2汽包水位在蒸汽流量D擾動(dòng)下的動(dòng)態(tài)特性4第3章 鍋爐汽包水位的控制方案53.1單沖量控制方式53.2雙沖量控制方式53.3我選擇的控制方式7第4章儀器儀表的選擇與參數(shù)的整定74.1液位變送器的選擇74.2 控制器的選擇84.3 執(zhí)行器的選擇94.4 控制器的作用方式104.5 閥的開(kāi)閉選擇形式104.6工程整定10參考文獻(xiàn):14第1章 緒論 1.1 概述汽包水位是鍋爐運(yùn)行的重要指標(biāo) ，是一個(gè)非常重要的被控變量。維持水位在一定范圍內(nèi)是保障鍋爐安全

2、運(yùn)行的首要條件， 液位過(guò)高, 會(huì)使蒸汽帶水過(guò)多, 汽水分離差, 使后續(xù)的過(guò)熱器管壁結(jié)垢, 傳熱效率下降, 過(guò)熱蒸汽溫度下降, 嚴(yán)重時(shí)將引起蒸汽品質(zhì)下降, 影響生產(chǎn)和安全; 水位過(guò)低又將破壞部分水冷壁的水循環(huán), 引起水冷壁局部過(guò)熱而損壞, 嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生鍋爐爆炸。 因此, 在鍋爐運(yùn)行中, 保證汽包水位在正常范圍是非本設(shè)計(jì)是鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，鍋爐汽包水位的良好控制是保證系統(tǒng)輸出蒸汽溫度穩(wěn)定的前提。經(jīng)分析后采用二沖量的控制方式。1.2 鍋爐的工作過(guò)程簡(jiǎn)介鍋爐是工業(yè)過(guò)程中不可缺少的動(dòng)力設(shè)備，鍋爐的任務(wù)是根據(jù)外界負(fù)荷的變化，輸送一定質(zhì)量(汽壓、汽溫)和相應(yīng)數(shù)量的蒸汽。它所產(chǎn)生的蒸汽不僅能夠?yàn)檎麴s

3、、化學(xué)反應(yīng)、干燥等過(guò)程提供熱源，而且還可以作為風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、泵類驅(qū)動(dòng)透平的動(dòng)力源。鍋爐是由“鍋”和“爐”兩部分組成的。“鍋”就是鍋爐的汽水系統(tǒng)，如圖所示。由省煤器3、汽包4、下降管8、過(guò)熱器5、上升管7、給水調(diào)節(jié)閥2、給水母管1及蒸汽母管6等組成。鍋爐的給水用給水泵打入省煤器，在省煤器中，水吸收煙氣的熱量，使溫度升高到本身壓力下的沸點(diǎn)，成為飽和水然后引入汽包。汽包中的水經(jīng)下降管進(jìn)入鍋爐底部的下聯(lián)箱，又經(jīng)爐膛四周的水冷壁進(jìn)入上聯(lián)箱，隨即又回入汽包。水在水冷壁管中吸收爐內(nèi)火焰直接輻射的熱，在溫度不變的情況下，一部分蒸發(fā)成蒸汽，成為汽水混合物。汽水混合物在汽包中分離成水和汽，水和給水一起再進(jìn)入下降管

4、參加循環(huán)，汽則由汽包頂部的管子引往過(guò)熱器，蒸汽在過(guò)熱器中吸熱、升溫達(dá)到規(guī)定溫度，成為合格蒸汽送入蒸汽母管。 “爐”就是鍋爐的燃燒系統(tǒng)，由爐膜、煙道、噴燃器、空氣預(yù)熱器等組成。鍋爐燃料燃燒所需的空氣由送風(fēng)機(jī)送入，通過(guò)空氣預(yù)熱器，在空氣預(yù)熱器中吸收煙氣熱量，成為熱空氣后，與燃料按一定的比例進(jìn)入爐膛燃燒，生成的熱量傳遞給蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，產(chǎn)生飽和蒸汽。然后經(jīng)過(guò)過(guò)熱器，形成一定的過(guò)熱蒸汽，匯集到蒸汽母管。具有一定壓力的過(guò)熱蒸汽，經(jīng)過(guò)負(fù)荷設(shè)備調(diào)節(jié)閥供負(fù)荷設(shè)備使用。與此同時(shí)，燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣，其中含有大量余熱，除了將飽和蒸汽變成過(guò)熱蒸汽外，還預(yù)熱鍋爐給水和空氣，最后經(jīng)煙囪排入大氣。 圖1 鍋爐的汽水系統(tǒng)第

5、2章 鍋爐汽包水位動(dòng)態(tài)特性分析2.1汽包水位在給水流量W作用下的動(dòng)態(tài)特性圖2.1是鍋爐汽包水位在給水流量作用下，水位的階躍響應(yīng)曲線。把汽包水位看作單容量無(wú)自衡過(guò)程，水位的階躍響應(yīng)曲線如圖中的Hl線。圖2給水流量作用下水位階躍響應(yīng)但是由于給水溫度比汽包內(nèi)飽和水的溫度低，所以給水流量增加后，從原有飽和水中吸收部分熱量，這使得水位下汽泡容積有所減少，當(dāng)水位下汽泡容積的變化過(guò)程逐漸平衡時(shí)，水位的變化就完全反映了由于汽包中儲(chǔ)水量的增加而逐漸上升。因此，實(shí)際水位曲線如圖中的彎線，即當(dāng)給水量作階躍變化后，汽包水位一開(kāi)始不立即增加，而要呈現(xiàn)出一段起始慣性段。用傳遞函數(shù)表示時(shí) 2-1 式中K1反應(yīng)速度，即給水流

6、量改變單位流量時(shí)水位的變化速度，單位為毫米/秒或(噸/小時(shí))。從式2-1可知，汽包水位在給水流量作用下的動(dòng)態(tài)特性由一個(gè)積分環(huán)節(jié)和一個(gè)滯后環(huán)節(jié)所組成，K1、T1的數(shù)值可通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試求得，數(shù)值的大小同鍋爐的結(jié)構(gòu)有關(guān)。有些鍋爐當(dāng)給水量增加時(shí)，在較長(zhǎng)的一段時(shí)間里，汽包水位并不增加，有一較長(zhǎng)的起始慣性段，對(duì)于這種鍋爐用式2-2來(lái)表示它的動(dòng)態(tài)特性，誤差較大，這時(shí)可選用下面近似計(jì)算： 2-2式中，給水量擾動(dòng)后的純滯后時(shí)間，對(duì)非沸騰式省煤器的鍋爐，這時(shí)為30至100秒;對(duì)于沸騰式省煤器的鍋爐，為100至200秒;K0一水位的反應(yīng)速度。給水溫度越低，時(shí)滯亦越大。總之，汽包水位調(diào)節(jié)對(duì)象在給水量作用下，具有純遲延和

7、慣性，無(wú)自衡能力。具體特性可用二種形式來(lái)描述，究竟采用何種形式，可根據(jù)鍋爐結(jié)構(gòu)和汽化強(qiáng)度來(lái)定。2.2汽包水位在蒸汽流量D擾動(dòng)下的動(dòng)態(tài)特性在蒸汽流量刀擾動(dòng)作用下，水位的階躍響應(yīng)曲線如圖2.1所示。當(dāng)蒸汽流量突然增加，從鍋爐的物料平衡關(guān)系看，蒸汽流量D大于給水量，水位應(yīng)下降，如圖中曲線H1。但實(shí)際并非如此，由于蒸汽用量增加，瞬間導(dǎo)致汽包壓力的下降。汽包內(nèi)水的沸騰突然加劇，水中汽泡迅速增加，由于汽泡容積增加而使水位變化的曲線如圖中的H2線。因此，實(shí)際的水位曲線為H1+H2，即為圖中的H。從圖中可以看出，當(dāng)蒸汽負(fù)荷增加時(shí)，水位不僅不下降反而上升，然后再下降(反之，蒸汽流量突然減少時(shí)，則水位先下降，然后

8、再上升)，這種現(xiàn)象稱之為“虛假水位”。當(dāng)汽水混合物中汽泡容積與負(fù)荷相適應(yīng)達(dá)到穩(wěn)定后，水位才反映出物料的不平衡，開(kāi)始下降。應(yīng)該指出，當(dāng)負(fù)荷階躍改變時(shí)，水面下汽泡容積變化引起的水位變化是很快的，圖2.3中H2的時(shí)間常數(shù)只有1020秒。蒸汽流量擾動(dòng)時(shí)，水位變化的動(dòng)態(tài)特性可表示為: 2-3 式中，Kf響應(yīng)速度，即蒸汽流量變化單位流量時(shí)，水位的變化速度，單位為毫米/秒或(噸/小時(shí))。K 響應(yīng)曲線玩的放大系數(shù)T2 響應(yīng)曲線的時(shí)間常數(shù)圖3 蒸汽流量擾動(dòng)下水位階躍響應(yīng)“虛假水位”變化的幅度與鍋爐的汽壓與蒸汽量有關(guān)，對(duì)于一般100一230噸/小時(shí)的中高壓鍋爐，如負(fù)荷階躍變化10%時(shí)，“虛假水位”現(xiàn)象可使水位變化

9、達(dá)30一40毫米。由于“虛假水位”現(xiàn)象屬于反向特性，其出現(xiàn)的水位最大偏差很難依靠調(diào)節(jié)來(lái)克服，如果要求水位波動(dòng)不能太大，只有限制負(fù)荷D的變化速度或限制負(fù)荷一次變化量。由此可見(jiàn)，汽包水位調(diào)節(jié)對(duì)象在蒸汽流量擾動(dòng)下，非但沒(méi)有自平衡能力，而且存在著“虛假水位”現(xiàn)象，“虛假水位”的變化速度很快，變化幅度與蒸發(fā)量擾動(dòng)大小成正比，也與壓力變化速度成正比，在設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)時(shí)必須考慮。第3章 鍋爐汽包水位的控制方案3.1單沖量控制方式單沖量水位控制方式原理圖及方框圖如圖4所示它是汽包水位自動(dòng)調(diào)節(jié)中最簡(jiǎn)單、最基本的一種形式。它引入汽包水位作為反饋量，是典型的單回路定值控制系統(tǒng)。當(dāng)蒸汽用量突然增加時(shí)，應(yīng)該加大給水量以滿

10、足負(fù)荷需求；但是由于假水位現(xiàn)象，導(dǎo)致控制器會(huì)先減小給水量來(lái)抑制瞬間的水位升高，隨著假水位消失，汽包水位會(huì)在負(fù)荷增加和給水量減少的雙重作用下，產(chǎn)生嚴(yán)重的水位下降，甚至發(fā)生危險(xiǎn)。對(duì)于小型鍋爐，由于蒸汽負(fù)荷變化時(shí)假水位的現(xiàn)象不明顯，如果再配上一些聯(lián)鎖報(bào)警裝置，這種單沖量控制系統(tǒng)能滿足要求。但是對(duì)于600MW發(fā)電機(jī)組汽包水位負(fù)荷變動(dòng)較大單沖量控制系統(tǒng)不能保證水位穩(wěn)定，難以滿足水位控制要求和生產(chǎn)安全。因此，該控制方案不適用于負(fù)荷變動(dòng)較大的情況。圖4 單沖量控制控制系統(tǒng)框圖3.2雙沖量控制方式汽包水位的主要擾動(dòng)是蒸汽流量變化，如果系統(tǒng)除了汽包水位控制外還能利用蒸汽流量變化信號(hào)對(duì)給水流量進(jìn)行補(bǔ)償控制，就可以

11、消除或減小假水位現(xiàn)象對(duì)汽包水位的影響，而且使給水調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)及時(shí)這就構(gòu)成了雙沖量控制系統(tǒng)，如圖 A 所示系，統(tǒng)框圖如圖B所示 雙沖量控制系統(tǒng)實(shí)質(zhì)是一個(gè)前饋蒸汽流量加單回路反饋控制的前饋反饋控制系統(tǒng)，當(dāng)蒸汽流量變化時(shí)調(diào)節(jié)閥及時(shí)按照蒸汽流量的變化情況進(jìn)行給水流量補(bǔ)償，而其他干擾對(duì)水位的影響由反饋控制回路克服。雙沖量控制系統(tǒng)是以鍋爐汽包水位測(cè)量信號(hào)作為主控信號(hào), 以蒸汽流量信號(hào)作為前饋信號(hào)構(gòu)成的 “前饋反饋” 控制系統(tǒng)。系統(tǒng)方框圖見(jiàn)圖5圖5 原理圖圖6 雙沖量控制控制系統(tǒng)框圖圖5中的加法器，將控制器的輸出信號(hào)和蒸汽流量變送器的信號(hào)求和后，控制給水調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，調(diào)節(jié)給水流量。 當(dāng)蒸汽流量變化時(shí)，通過(guò)前

12、饋補(bǔ)償直接控制給水調(diào)節(jié)閥，使汽包進(jìn)出水量不受假水位現(xiàn)象的影響，而及時(shí)達(dá)到平衡。這樣就克服了由于蒸汽流量變化引起假水位變化所造成的汽包水位劇烈波動(dòng)。 加法器具體運(yùn)算如下：式中, I為控制器的輸出; 為水位控制器的輸出; 為蒸汽流量變送器(一般經(jīng)開(kāi)方)的輸出; 為加法器系數(shù); 為初始偏置值.現(xiàn)在分析這些系統(tǒng)的設(shè)置。 是取正還是負(fù)是根據(jù)調(diào)節(jié)閥是氣開(kāi)還是氣關(guān)而定，確定的原則是蒸汽流量增加，氣關(guān)式調(diào)節(jié)閥取負(fù)號(hào)氣開(kāi)式調(diào)節(jié)閥取正號(hào)， 數(shù)值的確定還要考慮到靜態(tài)補(bǔ)償。將調(diào)整到只有蒸汽流量擾動(dòng)時(shí)，汽包水位基本不變即可。 的設(shè)置比較簡(jiǎn)單，可取1 也可以取小于1。 設(shè)置初始偏置的目的是為了在正常蒸汽流量的情況下，控制

13、器和加法器的輸出都有一個(gè)適中的數(shù)值，最好在正常負(fù)荷下值與相抵消。引入蒸汽流量來(lái)校正不僅可以補(bǔ)償 “虛假水位” 所引起的誤動(dòng)作, 而且能使給水調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作及時(shí), 從而提高控制質(zhì)量。但這里的前饋僅為靜態(tài)前饋, 若要考慮兩條通道在動(dòng)態(tài)上的差異, 則還需要引入動(dòng)態(tài)補(bǔ)償環(huán)節(jié)。在給水壓力比較平穩(wěn)時(shí), 采用雙沖量控制就能達(dá)到控制要求。汽包水位的主要擾動(dòng)是蒸汽流量變化，如果系統(tǒng)除了汽包水位控制外還能利用蒸汽流量變化信號(hào)對(duì)給水流量進(jìn)行補(bǔ)償控制，就可以消除或減小假水位現(xiàn)象對(duì)汽包水位的影響，而且使給水調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)及時(shí)這就構(gòu)成了雙沖量控制系統(tǒng)，如圖 5 所示系，統(tǒng)框圖如圖6所示 雙沖量控制系統(tǒng)實(shí)質(zhì)是一個(gè)前饋蒸汽流量加

14、單回路反饋控制的前饋反饋控制系統(tǒng)，當(dāng)蒸汽流量變化時(shí)調(diào)節(jié)閥及時(shí)按照蒸汽流量的變化情況進(jìn)行給水流量補(bǔ)償，而其他干擾對(duì)水位的影響由反饋控制回路克服。雙沖量水位自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特點(diǎn)是：(1)引入蒸汽流量前饋信號(hào)可以消除“虛假水位”對(duì)調(diào)節(jié)的不良影響，當(dāng)蒸汽量變化時(shí)，就有一個(gè)使給水量與蒸汽量同方向變化的信號(hào)，可以減小或抵消由于“虛假水位”現(xiàn)象而使給水量與蒸汽量相反方向變化的誤動(dòng)作，使調(diào)節(jié)閥開(kāi)始就向正確的方向移動(dòng)。因而大大減小了給水量和水位的波動(dòng)，縮短了過(guò)渡過(guò)程的時(shí)間。雙沖量水位自動(dòng)控制系統(tǒng)存在的問(wèn)題有: 一是對(duì)于給水系統(tǒng)的擾動(dòng)不能直接補(bǔ)償。當(dāng)給水量發(fā)生擾動(dòng)時(shí), 要等到汽包水位信號(hào)變化時(shí)才能通過(guò)調(diào)節(jié)器操作執(zhí)行

15、調(diào)節(jié), 滯后時(shí)間長(zhǎng), 水位波動(dòng)大。二是調(diào)節(jié)閥的工作特性不是完全線性的, 因此, 要做到靜態(tài)補(bǔ)償就比較困難。3.3我選擇的控制方式我選三沖量的控制方式作為本次設(shè)計(jì)控制方式。三沖量控制系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn): 一是相對(duì)單沖量和雙沖量控制系統(tǒng), 其控制品質(zhì)最好, 能有效地滿足系統(tǒng)對(duì)快速性、 穩(wěn)定性、 準(zhǔn)確性的要求。二是能有效地避免 “虛假水位” 現(xiàn)象。第4章儀器儀表的選擇與參數(shù)的整定4.1液位變送器的選擇選則1151/3351DP差壓變送器1151/3351DP差壓變送器的關(guān)鍵原材料、元器件和零部件均源自進(jìn)口或合資生產(chǎn)，整機(jī)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格組裝和測(cè)試。該產(chǎn)品具有設(shè)計(jì)原理先進(jìn)、品種規(guī)格齊全、安裝使用簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。由于

16、該機(jī)型外觀上完全融合了目前國(guó)內(nèi)最為流行，并被廣泛使用的兩種變送器（羅斯蒙特3051與橫河EJA）的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)，讓使用者有耳目一新的感覺(jué)，并具有很強(qiáng)的通用性和替代能力。為適合國(guó)內(nèi)自動(dòng)化水平的不斷提高和發(fā)展，該系列產(chǎn)品除設(shè)計(jì)小巧精致外，更推出具有HART現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議的智能化功能。產(chǎn)品特點(diǎn)：超級(jí)的測(cè)量性能，用于壓力、差壓、液位、流量測(cè)量精度高：數(shù)字精度+（-）0.05%；模擬精度+（-）0.5%+（-）0.1%F.S量程、零點(diǎn)外部連續(xù)可調(diào)，量程比100：1正遷移可達(dá)500%、負(fù)遷移可達(dá)600%穩(wěn)定性能好，穩(wěn)定性：0.25% 60個(gè)月耐過(guò)壓固體傳感器設(shè)計(jì)全系列統(tǒng)一結(jié)構(gòu)、互換性強(qiáng) 接觸介質(zhì)的膜片材料可選低

17、壓澆鑄鋁合金殼體測(cè)量速率：0.2S小型化（2.4kg）全不銹鋼法蘭，易于安裝過(guò)程連接與其它產(chǎn)品兼容，實(shí)現(xiàn)最佳測(cè)量采用16位計(jì)算機(jī)的智能變送器標(biāo)準(zhǔn)4-20mA，帶有基于HART協(xié)議的數(shù)字信號(hào)，遠(yuǎn)程操控支持向現(xiàn)場(chǎng)總線與基于現(xiàn)場(chǎng)控制的技術(shù)的升級(jí) 圖7 1151/3351DP差壓變送器4.2 控制器的選擇采用上海龍瑞斯電子科技有限公司生產(chǎn)的XMT 系列數(shù)字顯示控制器，主要選用XMT F 800 01 A12 T2型控制器。一、主要技術(shù)指標(biāo)測(cè)量范圍：19999999 字 分辨率： 1、0.1、0.01、0.001 字測(cè)量精度：0.5%FS 可選 0.2%FS 供電電源： 220VAC 可選 24VDC

18、或 110VAC輸入信號(hào)：4-20mA,1-5V,0-20mA,0-5V,Pt100,0-3kHz,B,S,E,K,J,T,R,N 等多種輸出信號(hào)：4-20mA,1-5V, 繼電器等 工作溫度： 2065安裝方式：卡入式支架頂壓安裝 消耗功率： 5W指示方式：LED 數(shù)字顯示 報(bào)警設(shè)置：報(bào)警數(shù)值用戶可任意設(shè)定儀表尺寸：16080150,80160120,9696150,9648110,4896110,7272110 單位 mm開(kāi)孔尺寸：1521760.7、760.71561、920.8920.8、920.8440.8、68，0.6680.8單位 mm儀表菜單及參數(shù)設(shè)定菜單提示符 提示符含義 說(shuō)

19、明 設(shè)定范圍 ALM1 上限報(bào)警數(shù)值 如總深5米，要求4米高報(bào)警，則設(shè)4米 19999999 ALM2 下限報(bào)警數(shù)值 如總深5米，要求1米低報(bào)警，則設(shè)1米 19999999 Hy-1 系統(tǒng)保留 固定值 9999 禁止改變 Hy-2 系統(tǒng)保留 固定值 9999 禁止改變 Hy 回差 上限、下限報(bào)警的回差值 如設(shè)定為 0.1 米 02000At 系統(tǒng)保留 固定值 0 禁止改變I 備用項(xiàng)無(wú)意義 數(shù)據(jù)可以任意 0-9999P 備用項(xiàng)無(wú)意義 數(shù)據(jù)可以任意 0-9999dt 系統(tǒng)保留 固定值 0 禁止改變Sn 產(chǎn)品功能代碼 由訂貨選型時(shí)決定，不可更改 禁止改變dP 小數(shù)點(diǎn)位置 顯示幾位小數(shù) 如要求 2 位

20、小數(shù)，則 dP=2 0-3P-SL 顯示值零位 要求 PV 窗口顯示值的最低點(diǎn) 19999999P-SH 顯示值滿位 要求 PV 窗口顯示值的最高點(diǎn) 19999999Pb 儀器修正值 PV 窗口顯示值=測(cè)量值+Pb 數(shù)值 19994000oP-A 系統(tǒng)保留 固定值 1 禁止改變outL 系統(tǒng)保留 固定值 0 禁止改變outH 系統(tǒng)保留 固定值 200 禁止改變圖8 XMT顯示控制器4.3 執(zhí)行器的選擇選擇AT65氣動(dòng)執(zhí)行器AT65氣動(dòng)執(zhí)行器結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1）擠壓成型的鋁合金缸體，經(jīng)硬質(zhì)氧化處理，表面質(zhì)地堅(jiān)硬，耐磨性強(qiáng)。 2）緊湊的雙活塞齒輪、齒條式結(jié)構(gòu)，嚙合精確，傳動(dòng)平穩(wěn)，安裝位置對(duì)稱，輸出扭矩恒

21、定。 3）活塞、齒條和輸出軸的活動(dòng)部位均安裝F4導(dǎo)向環(huán)，實(shí)現(xiàn)低摩擦，長(zhǎng)壽命，避免金屬間的接觸。 4）缸體、端蓋、輸出軸、彈簧、緊固件等均經(jīng)防腐處理。 5）單氣控型執(zhí)行器的彈簧經(jīng)預(yù)壓后安裝，可安全、方便的拆卸和組裝。 6）AT65氣動(dòng)執(zhí)行器在全開(kāi)和全關(guān)位置均可進(jìn)行0度和90度正負(fù)5度的雙向行程調(diào)節(jié)。 7）安裝連接尺寸符合ISO5211、DIN3337和VD1VDE3845以及NUMAR標(biāo)準(zhǔn)，確保AT65氣動(dòng)執(zhí)行器間的互換性和方便安裝電磁閥、限位開(kāi)關(guān)等附件。 8）輸出軸的安裝連接孔有多種形狀（四方孔、軸鍵孔、扁孔）供選擇 9）外形美觀而精巧，重量輕，具有防水密封結(jié)構(gòu)。 10）有常溫型、高溫型、低溫

22、型。在常溫工作條件下使用丁腈橡膠，在高溫或低溫時(shí)采用氟橡膠或硅橡膠。 圖9 RZXP型新系列氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥4.4 控制器的作用方式當(dāng)設(shè)定值不變時(shí)，隨著測(cè)量值的增加，調(diào)節(jié)器的輸出也增加，則稱為“正作用”方式；當(dāng)測(cè)量值不變時(shí)，設(shè)定值減小時(shí)，調(diào)節(jié)器輸出也增加，稱為“正作用”方式；如果測(cè)量值增加或設(shè)定值減小時(shí)，調(diào)節(jié)器輸出減小，則稱為“反作用”方式。經(jīng)分析此系統(tǒng)為正作用方式。4.5 閥的開(kāi)閉選擇形式關(guān)于給水調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)氣關(guān)的選擇，一般都是從安全角度考慮的，人員安全、生產(chǎn)安全、系統(tǒng)設(shè)備安全的需要為首要依據(jù)。由于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的調(diào)節(jié)閥絕大部分為氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，所以要選擇調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)氣關(guān)方式。鍋爐給水調(diào)節(jié)閥一般采用氣關(guān)

23、式，一旦事故發(fā)生，系統(tǒng)失控，供水調(diào)節(jié)閥處于全開(kāi)位置，是鍋爐不致因給水中斷燒壞，避免爆炸等事故的發(fā)生。4.6工程整定采用兩步整定法進(jìn)行整定所謂兩步整定法就是整定分兩步進(jìn)行，先整定付環(huán)，在整定主環(huán)求取副調(diào)節(jié)器的2S 和T2S（閉合主、副回路，兩個(gè)調(diào)節(jié)器都置于純比例、自動(dòng)；置1100；用衰減曲線法求取副調(diào)節(jié)器的2S 和T2S）。求取主調(diào)節(jié)器的1S 和T1S（閉合主、副回路，兩個(gè)調(diào)節(jié)器都置于純比例、自動(dòng)；置22S ；用衰減曲線法求取主調(diào)節(jié)器的1S 和T1S）。計(jì)算調(diào)節(jié)器參數(shù)（依據(jù)以上求得的1S 、T1S 和2 、T2S ；主、副調(diào)節(jié)器的選型以及衰減曲線法相關(guān)公式，求取主、副調(diào)節(jié)器的相關(guān)參數(shù)）。將計(jì)算參數(shù)置于調(diào)節(jié)器；將副調(diào)節(jié)器置串級(jí)，主調(diào)節(jié)器投自動(dòng) 設(shè)計(jì)如圖10所示的雙沖量控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)器采用工程中常用的PID調(diào)節(jié)，PID參數(shù)采用試湊法和逐步逼近法進(jìn)行整定圖10 PID控制的雙沖量控制系統(tǒng)原理圖根據(jù)經(jīng)驗(yàn)獲得下列近似傳遞函數(shù)及系數(shù)：（1）給水流量的傳遞函數(shù)：（2）蒸汽流量的傳遞函數(shù)：（3）變送器的比例系數(shù)：水位變化范圍為80mm，水位變送器的電流變化為0-10mA，所以水位變送器的比例系數(shù)為：水流量和汽流量變送器的比例系數(shù)為：（4）通過(guò)估算給水流量信號(hào)和汽流量信號(hào)的分流系數(shù)為：0.21。PID控制器的參數(shù)采用試湊法和逐步逼近法相結(jié)合的