執(zhí)行器培訓(xùn)（高端培訓(xùn)）

工程師培訓(xùn)資料標(biāo)題：執(zhí)行器培訓(xùn)（高端培訓(xùn)）培訓(xùn)人：xx內(nèi)部工程師培訓(xùn)資料執(zhí)行器的位置及作用液位變送器、控制器和執(zhí)行器工程了一個(gè)單回路控制系統(tǒng)。儲(chǔ)罐液位由液位變送器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)傳送到控制器，與給定值相比較，控制器按比較得到的偏差，以一定的控制規(guī)律發(fā)出控制信號(hào)，控制執(zhí)行器的動(dòng)作，通過(guò)改變儲(chǔ)罐液體出料的流量，從而使儲(chǔ)罐液位保持在與給定值基本相等的數(shù)值上。儲(chǔ)罐液位自動(dòng)控制系統(tǒng)3執(zhí)行器的作用：執(zhí)行器是控制系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，主要是接受來(lái)自控制器輸出的控制信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成直線位移或角位移來(lái)改變控制閥的流通面值，以改變被控參數(shù)的流量，控制流入或流出被控過(guò)程的物料或能量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)程參數(shù)的自動(dòng)控制，使生產(chǎn)過(guò)程滿足預(yù)訂的要求。執(zhí)行器的分類：電動(dòng)執(zhí)行器、氣動(dòng)執(zhí)行器、液動(dòng)執(zhí)行器電動(dòng)執(zhí)行器：能源取用方便，動(dòng)作靈敏，信號(hào)傳輸速度快，適

用于遠(yuǎn)距離的信號(hào)傳送，便于與計(jì)算機(jī)配合適用，氣動(dòng)執(zhí)行器：以壓縮空氣為動(dòng)力能源，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠，

性能穩(wěn)定，輸出力大成本較低，安裝維修方便液動(dòng)執(zhí)行器：推力大45系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體積推力配管配線動(dòng)作滯后維護(hù)檢修使用場(chǎng)合溫度影響成本氣動(dòng)簡(jiǎn)單中中較復(fù)雜大簡(jiǎn)單防火防爆較小低電動(dòng)復(fù)雜小小簡(jiǎn)單小復(fù)雜隔爆型較大高液動(dòng)簡(jiǎn)單大大復(fù)雜小簡(jiǎn)單注意火花較大高備注：目前在石化工業(yè)普遍采用氣動(dòng)，電動(dòng)使用較少，液動(dòng)執(zhí)行器只在特殊要求下采用。6執(zhí)行器的組成：執(zhí)行器：由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（亦稱為控制閥）組成執(zhí)行器的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的種類和構(gòu)造大致相同，主要的差別是執(zhí)行機(jī)構(gòu)不同。其中調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)均采用各種通用的控制閥。執(zhí)行機(jī)構(gòu)：是執(zhí)行器的推動(dòng)裝置，根據(jù)控制信號(hào)的大小，

產(chǎn)生相應(yīng)的推力，推動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)動(dòng)作。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)：是執(zhí)行器的調(diào)節(jié)部分，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)推力的作

用下，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)差生一定的位移或轉(zhuǎn)角，直

接調(diào)節(jié)流體的流量。7電動(dòng)執(zhí)行器8電動(dòng)執(zhí)行器1.定義：電動(dòng)執(zhí)行器接收來(lái)自控制器的0～10mA或4～20mA的

直流電流信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移或直行程位

移，去操縱閥門、擋板等調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。3.電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分類：角行程、直行程、多轉(zhuǎn)式直行程：電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出軸輸出各種大小不同的直線

位移，通常用來(lái)推動(dòng)單座、雙座、三通、套筒等

形式的控制閥。角行程：電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出軸輸出角位移，轉(zhuǎn)動(dòng)角度范圍

小于360度,通常用來(lái)推動(dòng)蝶閥、球閥、偏心轉(zhuǎn)閥等

轉(zhuǎn)角式控制閥。多轉(zhuǎn)式：電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出軸輸出各種大小不等的有效圈

數(shù)，通常用于推動(dòng)閘閥或由執(zhí)行電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)式

的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，如各種泵等。2.組成：電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)9電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的組成：5部分組成：伺服放大器、操作器、伺服電動(dòng)機(jī)、減速器、

位置發(fā)送器10伺服放大器：將4-20mA的輸入信號(hào)與位置反饋信號(hào)加以比較，將

差值進(jìn)行功率放大，其輸出用于驅(qū)動(dòng)兩相伺服電機(jī)的

正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。操作器：實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的自動(dòng)和手動(dòng)操作的相互切換，當(dāng)操作器

的切換開(kāi)關(guān)處于手動(dòng)位置時(shí)，可按鈕直接控制電動(dòng)機(jī)的

電源以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。伺服電動(dòng)機(jī)：是執(zhí)行器的動(dòng)力裝置，將電功率變?yōu)闄C(jī)械功率以對(duì)

調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)做功。減速器：由于伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高，滿足不了較低的調(diào)節(jié)速度

的要求，輸出力矩小，帶動(dòng)不了調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，故需要經(jīng)

減速器將其轉(zhuǎn)換成低轉(zhuǎn)速，大力矩輸出位置發(fā)送器：輸出一個(gè)與執(zhí)行器輸出軸位移成比例的電信號(hào)，一

方面借電流來(lái)只是閥位，另一方面作為位置反饋信

號(hào)至輸入端，使執(zhí)行器構(gòu)成一個(gè)位置反饋系統(tǒng)11氣動(dòng)執(zhí)行器1.定義：以壓縮空氣為動(dòng)力源，接受氣動(dòng)控制器或電/氣轉(zhuǎn)換

器、閥門定位器輸出的氣壓信號(hào)，改變控制流量的大

小，使生產(chǎn)過(guò)程按預(yù)定要求進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的

自動(dòng)控制。3、氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分類：薄膜式、活塞式2、組成：氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)薄膜式：應(yīng)用廣泛、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠、

維修方便、價(jià)格便宜活塞式：行程長(zhǎng)，價(jià)格昂貴，只用于特殊需要的場(chǎng)合12氣動(dòng)執(zhí)行器13氣動(dòng)執(zhí)行器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是統(tǒng)一的整體14氣動(dòng)薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成：膜片、推桿和平衡彈簧作用方式：正作用和反作用正作用：當(dāng)輸入氣壓信號(hào)增加時(shí)推桿

向下移動(dòng)反作用：當(dāng)輸入氣壓信號(hào)增加時(shí)推

桿向上移動(dòng)與氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)配用的氣動(dòng)控制閥有氣開(kāi)和氣關(guān)兩種。氣開(kāi)式：有信號(hào)壓力時(shí)，閥門開(kāi)啟;正作用反裝，反作用正裝氣關(guān)式：有信號(hào)壓力時(shí)，閥門關(guān)閉;正作用正裝，反作用反裝氣開(kāi)和氣關(guān)式由氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正反作用與控制閥的正反安裝來(lái)決定。在工業(yè)生產(chǎn)中口徑較大的控制閥通常采用正作用方式的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。15反作用反作用正作用正作用氣關(guān)式氣關(guān)式氣開(kāi)式氣開(kāi)式反裝閥反裝閥正裝閥正裝閥P入P入P入QQQQP入四種組合

16調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1、組成：閥蓋、閥體、閥座、閥芯、閥桿、填料和壓板等2、分類：直通單座閥、直通雙座閥、角型閥、三通閥、高壓閥、蝶閥、隔膜閥閥芯在閥體內(nèi)移動(dòng)，改變閥芯與閥座之間的流通面積，即改變閥的阻力系數(shù)，使被控戒指的流量相應(yīng)改變，從而達(dá)到調(diào)節(jié)工藝參數(shù)的目的。閥芯是控制閥的關(guān)鍵零件，為了適應(yīng)不同的需要，得到不同的閥特性，閥芯分為：直行程閥芯和角行程閥芯。17直通單座閥結(jié)構(gòu)特征：只有一個(gè)閥芯和閥座特點(diǎn)：泄漏量小，易于關(guān)閉，可將流體完全切斷。

有一個(gè)閥芯，只適用于低壓差的場(chǎng)合。高壓時(shí)應(yīng)當(dāng)選擇推力大的執(zhí)行機(jī)構(gòu)或配閥

門定位器。18直通雙座閥結(jié)構(gòu)特征：兩個(gè)閥芯、兩個(gè)閥座。流體從左側(cè)進(jìn)入，通過(guò)上、

下閥芯后，再匯合在一起，由右側(cè)流出。特點(diǎn)及適用場(chǎng)合：流通能力大，泄漏量大，不平衡力小。適用

于低粘度、不含纖維、懸浮顆粒的潔凈介質(zhì)

及高壓差、高靜壓且允許有泄漏的場(chǎng)合。19角形閥結(jié)構(gòu)特征：流體進(jìn)出口成直角型。特點(diǎn)及適用場(chǎng)合：流路簡(jiǎn)單，阻力小，耐壓高。適用于高差壓，

高粘度，含有懸浮物和顆粒的流體控制。20三通閥結(jié)構(gòu)特征：有三個(gè)出入口與管道相連。分類：三通合流閥（圖a）

三通分流閥（圖b）三通合流閥:流體由兩個(gè)輸入口流進(jìn)、混合后由一個(gè)出口流出三通分流閥:流體由一個(gè)輸入口流進(jìn)、分為兩個(gè)出口流出21碟閥適用：低差壓，大口徑，大流量的氣體，及含少量懸浮物及

纖維或粘度不大的液體。特點(diǎn)：又稱翻版閥；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而緊湊，質(zhì)量小，但泄漏量大22隔膜閥特點(diǎn)：流路簡(jiǎn)單，幾乎無(wú)泄漏適用于強(qiáng)腐蝕介質(zhì)和高粘度及有懸浮顆粒的介質(zhì)。注意執(zhí)行機(jī)構(gòu)須有足夠的推力23控制閥的流量系數(shù)Q=Q：流體通過(guò)閥的流量A:閥連接管道的截面積g:重力加速度ρ：流體密度P1、P2：控制閥的前后壓力

根據(jù)流量方程有r=ρg，又ΔP=P1-P2令C=則得：Q=C稱為流量系數(shù)，從公式中可以得知，C正比于Q，因此在控制閥中C又稱為閥的流通能力。定義：當(dāng)控制閥全開(kāi)時(shí)，閥前后差壓ΔP為0.1MPa，流體的密度為1g/cm3時(shí)，每小時(shí)通過(guò)控制閥流體的流量數(shù)，24控制閥的可調(diào)比控制閥的可調(diào)比就是控制閥所能控制的最大流量與最小流量之比。可條比也稱為可調(diào)范圍，用R表示。1.理想可調(diào)比:當(dāng)控制閥上的差壓一定時(shí)，這是的可調(diào)比稱為理想可調(diào)比。==2.實(shí)際可調(diào)比控制閥在世紀(jì)工作時(shí)，總是與管路系統(tǒng)相串聯(lián)與旁路閥相并聯(lián)，隨著管路系統(tǒng)的阻力變化或旁路閥開(kāi)啟成都的不同，控制閥的可調(diào)比也發(fā)生相應(yīng)的變化，此時(shí)的可調(diào)比就稱為實(shí)際可調(diào)比。25控制閥的流量特性控制閥的流量特性，是指介質(zhì)流過(guò)閥門的相對(duì)流量與閥門相對(duì)開(kāi)度之間的關(guān)系控制閥前后壓差不變時(shí)，流量特性只取決于閥芯的形狀有關(guān)這是的流量特性稱為理想流量特性或固有流量特性。不同流量特性的閥芯形狀1—快開(kāi)；2—直線；3—拋物線；4—等百分比左：相對(duì)流量，即某一開(kāi)度的流量與全開(kāi)流量之比右：相對(duì)開(kāi)度，即某一開(kāi)度下的行程與全行程之比26直線流量特性

指控制閥的相對(duì)流量與相對(duì)開(kāi)度成直線關(guān)系。線性控制閥的放大系數(shù)Kv是一個(gè)常數(shù)。可見(jiàn)線性控制閥在開(kāi)度較小時(shí)流量相對(duì)變化值大，這是靈敏度過(guò)高，控制作用過(guò)強(qiáng)，容易產(chǎn)生震蕩，對(duì)控制不利；在開(kāi)度較大時(shí)流量相對(duì)變化值小，這時(shí)靈敏度又太小，控制緩慢，消弱了控制作用。27對(duì)數(shù)（等百分比）流量特性

等百分比流量特性是指單位相對(duì)行程變化所引起的相對(duì)流量變化與此點(diǎn)的相對(duì)流量成正比關(guān)系。對(duì)數(shù)閥：對(duì)數(shù)閥的放大系數(shù)KV隨著相對(duì)開(kāi)度增加而增加。在小開(kāi)度時(shí)控制閥的放大系數(shù)小，控制平穩(wěn)緩和；在大開(kāi)度時(shí)放大系數(shù)大，控制靈敏。28快開(kāi)流量特性

這種流量特性在開(kāi)度較小時(shí)就有較大流量，隨開(kāi)度的增大，流量很快就達(dá)到最大。

快開(kāi)特性的閥芯形式是平板形的，適用于迅速啟閉的切斷閥或雙位控制系統(tǒng)。

-129執(zhí)行器的選擇執(zhí)行器是過(guò)程控制系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，一般根據(jù)截至的特點(diǎn)和工藝的要求等來(lái)合理選用。具體選用時(shí)，從以下四個(gè)方面考慮。1、控制閥結(jié)構(gòu)形式及材料的選擇2、控制閥口徑的選擇3、控制閥氣開(kāi)、氣關(guān)方式的選擇4、控制閥流量特性的選擇301、控制閥結(jié)構(gòu)形式及材料的選擇控制閥結(jié)構(gòu)形式的選擇要根據(jù)控制介質(zhì)的工藝條件（如壓力、流量）和被控介質(zhì)的流體特性（如粘度、腐蝕性、毒性、是否含懸浮顆粒、介質(zhì)狀態(tài)等）進(jìn)行全面考慮?？刂崎y的種類，根據(jù)各種在控制閥的特點(diǎn)來(lái)選擇。2、控制閥口徑的選擇一般大口徑選用雙座閥,口徑較小時(shí)選用單座閥。

口徑選擇得過(guò)小，會(huì)使流經(jīng)控制閥的介質(zhì)達(dá)不到所需要的最大流量?？趶竭x擇得過(guò)大，會(huì)浪費(fèi)設(shè)備投資，且使控制閥經(jīng)常處于小開(kāi)度工作，控制性能變差，易使控制系統(tǒng)變得不穩(wěn)定。313、控制閥氣開(kāi)、氣關(guān)方式的選擇主要從工藝生產(chǎn)上安全要求出發(fā)。信號(hào)壓力中斷時(shí)，應(yīng)保證設(shè)備和操作人員的安全。如果閥處于打開(kāi)位置時(shí)危害性小，則應(yīng)選用氣關(guān)式，以使氣源系統(tǒng)發(fā)生故障，氣源中斷時(shí)，閥門能自動(dòng)打開(kāi)（氣關(guān)式在無(wú)壓力信號(hào)時(shí)閥門全開(kāi)），保證安全。反之閥處于關(guān)閉時(shí)危害性小，則應(yīng)選用氣開(kāi)閥。32序號(hào)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制閥氣動(dòng)執(zhí)行器（a）（b）（c）（d）正正反反正反正反氣關(guān)（正）氣開(kāi)（反）氣開(kāi)（反）氣關(guān)（正）組合方式表334、控制閥流量特性的選擇

先按控制系統(tǒng)的特點(diǎn)來(lái)選擇閥的希望流量特性，然后再考慮工藝配管情況來(lái)選擇相應(yīng)的理想流量特性。目前使用比較多的是等百分比流量特性。在生產(chǎn)中常用的是直線、等百分比和快開(kāi)三種34執(zhí)行器的安裝與維護(hù)（1）為便于維護(hù)檢修，氣動(dòng)執(zhí)行器應(yīng)安裝在靠近地面或樓板的地方。（2）氣動(dòng)執(zhí)行器應(yīng)安裝在環(huán)境溫度不高于+60℃和不低于-40℃的地方，并應(yīng)遠(yuǎn)離振動(dòng)較大的設(shè)備。（3）閥的公稱通徑與管道公稱通徑不同時(shí)，兩者之間應(yīng)加一段異徑管。35（5）通過(guò)控制閥的流體方向在閥體上有箭頭標(biāo)明，不能裝反。（4）氣動(dòng)執(zhí)行器應(yīng)該是正立垂直安裝于水平管道上。特殊情況下需要水平或傾斜安裝時(shí)，除小口徑閥外，一般應(yīng)加支撐。即使正立垂直安裝，當(dāng)閥的自