執(zhí)行器與防爆柵介紹

工業(yè)自動(dòng)化儀表及過程控制(7)IndustrialAutomationInstrumentationsandProcessControl第一頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵

ActuatorandExplosion-proofFence執(zhí)行器是自動(dòng)控制系統(tǒng)中的一個(gè)重要的組成部分.它的作用是接收控制器送來的控制信號(hào),產(chǎn)生相應(yīng)動(dòng)作將被控變量維持在工藝要求的數(shù)值上。執(zhí)行器按其使用能源形式可分為氣動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)三大類。氣動(dòng)執(zhí)行器用壓縮空氣做為能源，簡單、可靠、推力大、防火防爆、價(jià)格低廉，電動(dòng)執(zhí)行器的能源取用方便，信號(hào)傳遞迅速。第二頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵氣動(dòng)執(zhí)行器第三頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵氣動(dòng)執(zhí)行器第四頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵第五頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵電動(dòng)執(zhí)行器第六頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵第七頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵第八頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵理想流量特性

第九頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵工作流量特性

第十頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵工程中儀表選型中調(diào)節(jié)閥口徑確定的基本步驟

確定工藝最大流量Qmax確定最大流量時(shí)的閥壓降ΔPTmin，并計(jì)算S值計(jì)算流量系數(shù)C進(jìn)行必要的修正查找合適的Cg（保證Cg≥C）代入Cg驗(yàn)算由Cg查找相應(yīng)公稱通經(jīng)Dg和閥座直徑Dg的產(chǎn)品第十一頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵電氣轉(zhuǎn)換和閥門定位器第十二頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵電動(dòng)閥工作原理框圖

第十三頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵防爆與安全

第十四頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵防爆柵

（安保器、安全柵）第十五頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵安全柵使用連接示意圖

第十六頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵齊納型安全柵原理示意圖

齊納二極管又稱穩(wěn)壓二極管，是一種特殊的面接觸型硅晶體二極管。由于它有穩(wěn)定電壓的作用，經(jīng)常應(yīng)用在穩(wěn)壓設(shè)備和一些電子線路中。第十七頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵隔離型安全柵原理示意圖

第十八頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵中華人民共和國爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所電氣安全規(guī)程：（節(jié)選）2.1爆炸性物質(zhì)分為三類：

Ⅰ類：

礦井甲烷；

Ⅱ類：

爆炸性氣體、蒸氣；

Ⅲ類：

爆炸性粉塵、纖維。

3.2氣體爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的區(qū)域等級(jí)

爆炸性氣體、可燃蒸氣與空氣混合形成爆炸性氣體混合物的場(chǎng)所，

按其危險(xiǎn)程度的大小分為三個(gè)區(qū)域等級(jí)。

０級(jí)區(qū)域（簡稱０區(qū)，下同）：在正常情況下，爆炸性氣體混合物，連續(xù)地、

短時(shí)間頻繁地出現(xiàn)或長時(shí)間存在的場(chǎng)所。

１級(jí)區(qū)域（１區(qū)）：在正常情況下，爆炸性氣體混合物有可能出現(xiàn)的場(chǎng)所。

２級(jí)區(qū)域（２區(qū)）：在正常情況下，爆炸性氣體混合物不能出現(xiàn)，

僅在不正常情況下偶爾短時(shí)間出現(xiàn)的場(chǎng)所。第十九頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵

氣體爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所用電氣設(shè)備防爆類型選型表

──────┬──────────────────────────────

爆炸危險(xiǎn)區(qū)域│適

用

的

防

護(hù)

型

式

├───────────────────────┬──────

│電

氣

設(shè)

備

類

型符

號(hào)

──────┼───────────────────────┼──────

│１．本質(zhì)安全型（ｉａ級(jí)）│ｉａ

├───────────────────────┼──────

０區(qū)│２．其他特別為０區(qū)設(shè)計(jì)的電氣設(shè)備（特殊型）│s

──────┼───────────────────────┼──────

│１．適用于０區(qū)的防護(hù)類型

│

│２．隔爆型│ａ

１區(qū)│３．增安型│ｅ

│４．本質(zhì)安全型（ｉｂ級(jí)）│ｉｂ

│５．充油型│ｏ

│６．正壓型│ｐ

│７．充砂型│ｑ

│８．其他特別為１區(qū)設(shè)計(jì)的電氣設(shè)備（特殊型）│s

──────┼───────────────────────┼───────

│１．適用于０區(qū)或１區(qū)的防護(hù)類型

│

２區(qū)│２．無火花型│ｎ

──────┴───────────────────────┴───────第二十頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵

本安（本質(zhì)安全：IntrinsicallySafe)系統(tǒng):在規(guī)定條件下，正常和特定故障下產(chǎn)生的電火花均不會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)燃規(guī)定爆炸混合物的能量。防爆系統(tǒng)＝防爆儀表＋防爆柵本安系統(tǒng)＝本安儀表＋防爆柵第二十一頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備(GB3836.1-2000)第1部分：通用要求（節(jié)選）4．1爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備分為：Ⅰ類：煤礦用電氣設(shè)備；Ⅱ類：除煤礦外的其他爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備。

4．2Ⅱ類電氣設(shè)備可以按爆炸性氣體的特性進(jìn)一步分類。4．2．1Ⅱ類隔爆型“d”和本質(zhì)安全型“i”電氣設(shè)備又分為ⅡA、ⅡB和ⅡC類

注:1.這種分類對(duì)于隔爆型電氣設(shè)備按最大試驗(yàn)安全間隙（MESG）、對(duì)于本質(zhì)安全型電氣設(shè)備按最小引燃電流（MIC）劃分；2.標(biāo)志ⅡB的設(shè)備可適用于ⅡA設(shè)備的使用條件，標(biāo)志ⅡC的設(shè)備可適用于ⅡA及ⅡB設(shè)備的使用條件。4．2．2所有防爆型式的Ⅱ類電氣設(shè)備分為T1~T6組，并按5.1.2標(biāo)出與最高表面溫度有關(guān)的標(biāo)志。第二十二頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵級(jí)別最大安全間隙（MESG)mm最小點(diǎn)燃電流比（MICR)IIAIIBIIC≥0.9>0.9and>0.5≥0.5>0.8≤0.8and≥0.45>0.45

防爆儀表分級(jí)第二十三頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵溫度組別允許最高表面溫度℃T1

T2

T3

T4

T5

T6450

300

200

135

100

85

防爆儀表分組第二十四頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵防爆儀表的防爆標(biāo)志1.防爆儀表的防爆標(biāo)志為：Ex2.防爆儀表的防爆等級(jí)標(biāo)志順序?yàn)椋悍辣问?，類別，級(jí)別，組別例：iaIICT5：本安C級(jí)T5組

dIIBT3：隔爆B級(jí)T3組第二十五頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵現(xiàn)場(chǎng)防爆措施第二十六頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵現(xiàn)場(chǎng)防爆措施

第二十七頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵練習(xí)：控制閥的工作流量特性與下列哪幾項(xiàng)有關(guān)？（A）閥門的流量系數(shù)； （B）閥芯的形狀；（C）閥門的口徑；（D）閥門兩端的配管情況。

第二十八頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵練習(xí)：控制閥的工作流量特性與下列哪幾項(xiàng)有關(guān)？（A）閥門的流量系數(shù)； （B）閥芯的形狀；（C）閥門的口徑；（D）閥門兩端的配管情況。答：B,D

第二十九頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵練習(xí)：圖為貯罐液位控制系統(tǒng)，為安全起見，貯罐內(nèi)液體嚴(yán)禁溢出。當(dāng)選擇流出量Q為操縱變量時(shí)，其控制閥和控制器分別應(yīng)如何選擇作用方向？（A）氣關(guān)式、正作用（B）氣開式、正作用（C）氣關(guān)式、反作用（D）氣開式、反作用第三十頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵答：（C）題解：在系統(tǒng)中，貯罐是被控對(duì)象，流出量是操縱變量，貯槽液位高度是被控變量。①當(dāng)操縱變量流出量增加時(shí)，被控變量液位高度下降，因此對(duì)象是反作用（-）。②從工藝安全條件出發(fā)，為避免當(dāng)控制信號(hào)中斷時(shí)，控制閥全關(guān)而導(dǎo)致液體溢出，執(zhí)行器應(yīng)選氣關(guān)式，即反作用（-）。③為保證系統(tǒng)負(fù)反饋，使各環(huán)節(jié)符號(hào)乘積為“負(fù)”，控制器須選用反作用（-）。才能當(dāng)液位上升時(shí)，控制器的輸出減小，開大輸出閥門，使液位降下來。第三十一頁，共三十三頁。第4章執(zhí)行器和防爆柵

小結(jié)：熟煉掌握氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的基本結(jié)構(gòu)、原理及其應(yīng)用。熟悉調(diào)節(jié)器流量特性的概念。掌握氣動(dòng)執(zhí)行器氣開/氣關(guān)的形式及其選擇原則。了解電動(dòng)執(zhí)行器及電氣轉(zhuǎn)換器的基本原理。簡單了解工業(yè)控制系統(tǒng)防爆的基本概念。第三十二頁，共三十三頁。內(nèi)容總結(jié)工業(yè)自動(dòng)化儀表及過程控制(7)。執(zhí)行器按其使用能源形式可分為氣動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)