工大過程控制11講

1、12.3.4 2.3.4 執(zhí)行器（調(diào)節(jié)執(zhí)行器（調(diào)節(jié)閥閥） 2.3.4 2.3.4 執(zhí)行器（調(diào)節(jié)閥）執(zhí)行器（調(diào)節(jié)閥） 1.1.概述概述 執(zhí)行器(調(diào)節(jié)閥)由執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)(閥)兩部分組成。它是過程控制工程中的一個重要組成環(huán)節(jié)。 在一個過程控制系統(tǒng)中，它接受調(diào)節(jié)器輸出的控制信號，并轉(zhuǎn)換成直線位移或角位移，來改變閥芯與閥座間的流通截面積以控制流入或流出被控過程的流體介質(zhì)的流量，從而實現(xiàn)對過程參數(shù)的控制。22.3.4 2.3.4 執(zhí)行器（調(diào)節(jié)執(zhí)行器（調(diào)節(jié)閥閥） 在生產(chǎn)現(xiàn)場，執(zhí)行器直接控制工藝介質(zhì)，若選型或使用不當，往往會給生產(chǎn)過程的自動控制帶來困難，因此，執(zhí)行器的選擇和使用問題非常重要。32.3.4

2、 2.3.4 執(zhí)行器（調(diào)節(jié)執(zhí)行器（調(diào)節(jié)閥閥） ：輸入201000kPa氣動信號 特點：結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠，性能穩(wěn)定，維修方便，價格便宜，適用于防火防爆場合等特點。 ：輸入420mA 特點：動作迅速，其信號便于遠傳、并便于與計算機配合使用。但是它不適用于易燃易爆等生產(chǎn)場合。 ：推力最大。氣動執(zhí)行器電動執(zhí)行器液動執(zhí)行器分類分類：42.3.4 2.3.4 執(zhí)行器（調(diào)節(jié)執(zhí)行器（調(diào)節(jié)閥閥） 執(zhí)行機構(gòu)：執(zhí)行機構(gòu)：是調(diào)節(jié)閥的推動裝置，按照輸入信號的大小產(chǎn)生相應(yīng)的推力，使閥桿產(chǎn)生相應(yīng)的位移，從而帶動閥體和閥芯動作。 調(diào)節(jié)機構(gòu)：調(diào)節(jié)機構(gòu)：是調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)部件，它直接與介質(zhì)接觸，閥芯的動作改變調(diào)節(jié)閥的節(jié)流面積，以達

3、到調(diào)節(jié)介質(zhì)流動的目的。執(zhí)行器(調(diào)節(jié)閥，控制閥)=執(zhí)行機構(gòu)+閥體組件(調(diào)節(jié)機構(gòu))52.3.4 2.3.4 執(zhí)行器（調(diào)節(jié)執(zhí)行器（調(diào)節(jié)閥閥）2.2.電動執(zhí)行器：電動執(zhí)行器：由伺服放大器和執(zhí)行機構(gòu)兩部分組成 電動執(zhí)行器框圖Ii：調(diào)節(jié)器的輸出，放大器的輸入If：位置反饋62.3.4 2.3.4 執(zhí)行器（調(diào)節(jié)執(zhí)行器（調(diào)節(jié)閥閥）例： Ii-If0 電機正轉(zhuǎn) 調(diào)節(jié)閥開度增大 Ii-If0 電機反轉(zhuǎn) 調(diào)節(jié)閥開度減小 Ii-If=0 電機停轉(zhuǎn) 調(diào)節(jié)閥開度固定 故：執(zhí)行器比例環(huán)節(jié)電動閥門（電裝）電機驅(qū)動器：變頻器72.3.4 2.3.4 執(zhí)行器（調(diào)節(jié)執(zhí)行器（調(diào)節(jié)閥閥）3.3.氣動執(zhí)行器氣動執(zhí)行器 組成：氣動執(zhí)行機構(gòu)

4、+調(diào)節(jié)機構(gòu)； 氣動薄膜式執(zhí)行機構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠、價格便宜、維護方便、只能直接帶動閥桿、行程短； 氣動活塞式執(zhí)行機構(gòu)：行程長，價格貴，用于特殊場合；82.3.4 2.3.4 執(zhí)行器（調(diào)節(jié)執(zhí)行器（調(diào)節(jié)閥閥）（1 1）氣動薄膜執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)及工作原理）氣動薄膜執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)及工作原理 氣動執(zhí)行器結(jié)構(gòu)示意圖執(zhí)行機構(gòu)：產(chǎn)生推力調(diào)節(jié)機構(gòu)(閥體)：控制介質(zhì)流量1上蓋 2膜片 3平衡彈簧4閥桿 5閥芯 6閥座7閥體92.3.4 2.3.4 執(zhí)行器（調(diào)節(jié)執(zhí)行器（調(diào)節(jié)閥閥） 氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)由膜片、閥桿和平衡彈簧等部件組成； 是執(zhí)行器的推動裝置，推動調(diào)節(jié)機構(gòu) (閥)動作； 接受氣動調(diào)節(jié)器或電氣閥門定位器輸出的氣

5、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； 從而產(chǎn)生閥芯動作。執(zhí)行機構(gòu)工作原理執(zhí)行機構(gòu)作用方式正作用方式：正作用方式：輸入氣壓信號增大時，閥桿向下移動。反作用方式：反作用方式：輸入氣壓信號增大時，閥桿向上移動。102.3.4 2.3.4 執(zhí)行器（調(diào)節(jié)執(zhí)行器（調(diào)節(jié)閥閥） 局部阻力可以改變的節(jié)流元件； 在閥桿帶動下閥芯移動； 改變閥芯與閥座之間的流通面積，即改變阻力系數(shù)； 從而達到控制流體介質(zhì)流量的目的 。調(diào)節(jié)機構(gòu)（閥體）工作原理調(diào)節(jié)閥的閥芯安裝方式正裝閥：正裝閥：閥芯向下，流通面積減小反裝閥：反裝閥：閥芯向下，流通面積增大112.3.4 2.3.4 執(zhí)行器（調(diào)節(jié)執(zhí)行器（調(diào)節(jié)閥閥

6、）（2 2）執(zhí)行器的氣開、氣關(guān)型式）執(zhí)行器的氣開、氣關(guān)型式 氣開:有信號壓力時閥開，無信號壓力時閥關(guān) 氣關(guān):有信號壓力時閥關(guān)，無信號壓力時閥開 氣開、氣關(guān)執(zhí)行器示意圖 執(zhí)行機構(gòu)正(反)+閥正裝(反裝)4種組合a）氣關(guān)b）氣開c）氣開d）氣關(guān)122.3.4 2.3.4 執(zhí)行器（調(diào)節(jié)執(zhí)行器（調(diào)節(jié)閥閥）主要從生產(chǎn)安全角度考慮：1) 當信號壓力中斷時，應(yīng)避免損壞設(shè)備和傷害操作人員；2) 在事故狀態(tài)下，盡量減少原料和動力的消耗；3) 考慮介質(zhì)特性：易凝固，易結(jié)晶等。調(diào)節(jié)閥氣開氣關(guān)方式的選擇原則：132.3.4 2.3.4 執(zhí)行器（調(diào)節(jié)執(zhí)行器（調(diào)節(jié)閥閥）例如：加熱爐出口溫度控制系統(tǒng) 控制進入加熱爐的燃料油

7、的流量，調(diào)節(jié)閥應(yīng)選應(yīng)選用？ 原因：因故障斷了氣源不加油例如：鍋爐水位控制進入鍋爐內(nèi)的水量，調(diào)節(jié)閥應(yīng)選用？ 原因：無氣源保持流水，防干燒氣開式氣關(guān)式142.3.4 2.3.4 執(zhí)行器（調(diào)節(jié)執(zhí)行器（調(diào)節(jié)閥閥）（3 3）氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的類型及選用）氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的類型及選用A. 直通單座調(diào)節(jié)閥B. 直通雙座調(diào)節(jié)閥C. 其他 部分調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)示意圖 直通單座閥 直通雙座閥 蝶閥 三通閥 隔膜閥角形閥152.3.4 2.3.4 執(zhí)行器（調(diào)節(jié)執(zhí)行器（調(diào)節(jié)閥閥）1. 被控介質(zhì)的工藝條件，諸如溫度、壓力、流量、成分等。2. 被控介質(zhì)的物理、化學(xué)特性，諸如氣態(tài)、液態(tài)、腐蝕性、粘性等。 直通單座調(diào)節(jié)閥直通單座調(diào)節(jié)閥前后壓差較小、工藝允許泄