化工仪表与自动化第5章执行器.ppt

* （0S≤1）—管道和阀的阻力配置情况 （2）实际可调比 Rr—实际串并联管道阀前后压差变化 串联管道 一般取S=0.3～0.7进行配管设计 5.3.4 调节机构的性能指标 Rr S 30 1 Rr与S的关系曲线 * （0X≤1） ——旁通阀对流量的影响 （2）实际可调比 Rr—实际串并联管道阀前后压差变化 并联管道 旁路流量↑→X↓→Rr↓ 5.3.4 调节机构的性能指标 Rr Q2 并联管道实际可调比曲线 注：实际使用时应尽量避免打开旁通阀 * 例:已知 Qmax=100m3/h，R=30。 流体密度为1g/cm3阀全关到全开时，由于串联管道的影响，若不考虑阀的泄漏量的影响，阀两端的压差从100kPa降到60KPa。 计算S。并分析串联对可调比的影响 解: S=60/100=0.6 Qmin=Qmax/R=100/30=3.33m3/h R’=Qmax’/Qmin=23.26 5.3.3 调节机构的性能指标 （2）实际可调比 Rr 主要有四种： 1.快开 2.直线 3.抛物线 4.等百分比 （对数） 5.3.3 调节机构的性能指标 3.流量特性 (1)定义：表示调节阀相对行行程与流过的相对流量之间的关系 Q/Q100—相对流量 l/L—相对开度 固有特性，由阀芯的形状决定 (2)理想流量特性：阀前后流量不变时的流量特性。 直线: 等比分比： 特点：小开度过于灵敏， 特点：任何开度下相对灵敏度相同 大开度过于迟钝 有利于系统稳定，使用最广 抛物线： 快开： 特点：介于直线与等百分比之间（如三通阀） 特点：适用于迅速启闭的 主要为弥补直线特性在小开度时性能差设计 位式或程序控制 5.3.3 调节机构的性能指标 * 例:已知Qmax=100m3/h，R=30。 试计算在理想情况下 l/L=0.1, 0.2, 0.8, 0.9 时的流量Q，并比较直线和等百分比流量特性的控制阀在小开度与大开度时流量变化的情况. 解: 1.直线Q0.1=13m3/h Q0.2=22.67m3/h Q0.8=80.57m3/h Q0.9=90.33m3/h 0.1~0.2 Q相对变化量75.4%；0.8~0.9 12% （小开度时：控制强，振荡大开度，控制弱，不及时） 2.等百分比Q0.1=5.68m3/h Q0.2=6.58m3/h Q0.8=50.65mQ0.9=71.17m3/h 0.1~0.2 Q相对变化量40%；0.8~0.9 40% （小开度时：变化小, 平缓大开度，变化大，灵敏使用最广!） 5.3.3 调节机构的性能指标 （2）理想流量特性: （3）工作流量特性 串联管道 调节阀开度↑→阀前、后压差↓→流量特性发生畸变 当S1时，S愈小畸变愈严重。与旁路阀并联和X值有关 S=0.1 S=0.5 S=1 直线 S=0.1 S=0.5 S=1 等百分比 5.3.4 调节机构的性能指标 * 结论：（1）串、并联管道均会使理想流量特性发生畸变； 畸变程度取决于S和X值。 （2）串、并联管道均会使调节阀可调比下降。 为保证控制质量，尽可能不使用旁路阀或串联截止阀调节流量 5.3.3 调节机构的性能指标 5.1 概述 5.2 执行机构 5.3 调节机构 5.4 执行器的选择 5.5.1 执行器气开、气关特性的选择 5.5.2 执行结构的选择 5.5.3 调节机构的选择 第五章 执行器 执行机构 调节机构 正作用 ＋ 正装 ? 气（风）关 正作用 ＋ 反装 ? 气（风）开 反作用 ＋ 反装 ? 气（风）关 反作用 ＋ 正装 ? 气（风）开 1. 什么是气动执行器的气开气关选择？ 气开：Air to Open (Failure to Close) 气关：Air to Close (Failure to Open) 5.5.1 执行器气开、气关的选择 注：电动执行器内部具有掉电自锁功能， 故断电时能保持原开度不变。 一般不涉及电开/电关问题 * 5.5.1 执行器气开、气关的选择 2.选择原则： 保证气压中断（回零）后阀门自动归位到工艺安全位置 气开（风开）：有气则开，无气则关，信号↑，开度↑ 气关（风关）：有气则关，无气则开，信号↑，开度↓ 气开阀（信号中断下自动切断燃料） 若防止液位过低,气开阀 5.2.2 气动薄膜执行机构 * 5.5.2 执行结构的选择 考虑因素：能源、工艺要求、安全、调节精度、经济效益及现场情况等 一般来说：气动便宜，安全防爆；电动能源方