2.4执行器选读.ppt

11.4 执行器;主要内容;本章重点内容：; 接受来自控制器的控制信号，通过其本身开度的变化，从而达到控制流量的目的。 执行器直接与介质接触，常常在恶劣的条件下工作，它是控制系统的薄弱环节。 ;2-执行器的构成 ;;3-执行器的分类及特点 ;电动调节阀采用电动执行机构 电动执行机构：直行程式;4-执行器的特点 ;5- 执行器的作用方式 ;执行机构;气开与气关;气开与气关;气开与气关;例1：下图为一加热炉温度控制系统。试问燃料油和原料的阀门应选气开式，还是气关式？ (1)要保证原料不至于温度过高产生裂解。 (2)要保证加热炉不能温度过高，以免损坏加热设备。 ;例2：下图为一锅炉汽包液位控制系统。试问在下列两种情况下，给水阀应选气开式，还是气关式？ (1)要保证锅炉不致烧干。 (2)要保证蒸汽中不能带液，以免损坏后续设备。 ;11.4.2 执行机构 ;执行机构作用方式： 正作用(ZMA)：输入信号增加，执行机构推杆向下运动。 反作用(ZMB)：输入信号增加，执行机构推杆向上运动。;11.4.2.1 气动执行机构 ;1 气动薄膜式执行机构 ;（2）气动薄膜式执行机构的特性 ; 上式说明推杆位移 L和输入信号p0之间成比例关系，输入输出特性如图所示，其比例系数取决于膜片的有效面积和弹簧的刚度。 由于在动作过程中膜片有效面积和弹簧刚度会发生变化，同时阀杆与填料之间存在摩擦，因此会使执行机构产生非线性偏差和正反行程变差，即回差。通常执行机构的非线性偏差小于±5%，回差小于3-5%。使用阀门定位器可有效的减小这两个误差。 ;;2 气动活塞式执行机构 ;输出特性： 比例式及两位式两种。 两位式是根据输入执行活塞两侧的操作压力的大小，活塞从高压侧推向低压侧，使推杆从一个位置移到另一极端位置； 比例式是在两位式基础上加有阀门定位器后，使推杆位移与信号压力成比例关系。 ;11.4.2.2 电动执行机构 ;1 电动执行机构的构成原理 ;工作原理;2 电动执行机构的特性 ;1、伺服放大器是一个具有继电特性的非线性环节： ;11.4.2.3 电气转换器;11.4.2.3 电气转换器;电气转换器工作原理;11.4.2.3 电气转换器;喷嘴挡板机构;11.4.2.4 智能式电动执行机构;11.4.3 调节机构 ;调节机构又称调节阀;分类：根据阀芯的动作形式，调节机构可分为直行程式和角行程式两大类。 调节机构正反作用：正作用-当阀芯向下位移时，阀芯与阀座之间的流通截面积增大，习惯上按阀芯安装形式称之为反装；反作用-当阀芯向下位移时，阀芯与阀座之间的流通截面积减小，习惯上按阀芯安装形式称之为正装。;1 调节机构的结构和特点 ;（1）阀芯型式;（2）常用调节阀结构示意图及特点 ;d 角形调节阀;g 蝶阀;2 调节机构的工作原理 ;调节阀实际应用的流量方程式 ; 3 调节阀的流量系数;流量系数表示调节阀的流通能力 调节阀流量系数的符号有： KV 、 CV;流量系数 K 的计算 ;(1) 液体的Kv值计算公式为：;闪蒸及空化 Δｐ≥ΔpT (阻塞流);(2)气体;X≥FKXT (阻塞流);(3)蒸汽;QL----液体的体积流量，m3╱h Qg----气体标准状态下的体积流量，N m3╱h WL----液体质量流量， kg╱h WS----蒸汽质量流量， kg╱h P1----阀前绝对压力，kPa P2----阀后绝对压力，kPa ΔP----阀前后压差，kPa PV----饱和蒸汽压，kPa ρL----液体密度，g ╱cm3 ρN----气体标准状态密度，kg ╱Ncm3 ρS----蒸汽阀前密度，kg ╱m3 Ζ-----压缩系数 y----膨胀系数;X----压差比;(4)气液两相流体的Kv值计算 ;4 调节阀的可调比 ;注意： ①Qmin是调节阀可调流量的下限值，与调节阀全关时的泄漏量不同，一般为最大流量的2％～4％。泄漏量是阀全关时泄漏的量，它仅为最大流量的0.1％～0.01％。 ②调节阀前后压差的变化，会引起可调比变化，因此将可调比分为理想可调比和实际可调比。 ; 理想可调比由结构设计决定，反映了调节阀调节能力大小，一般希望可调比大一些好，但由于阀芯结构设计和加工的限制，Kmin不能太小，因此一般不会太大，目前我国调节阀的可调比主要有30和50两种。;(2)实际可调比 Rr (ΔP 变化 );设 ;结论： S↓→阻力损失↑→Rr↓;②并联管道时的可调比 ;设 ;结论：X愈小，Q2愈大，可调比愈小;例 题 解 析 例1 有两个调节阀，其可调比R1=R2=30，第一个阀的最大流量