3.过程执行器.ppt

3.2 变频器 冶金行业选矿工艺中，采用手动调整渣浆泵的出口阀，通过调节泵的排出量以控制浓度。 EX4:浓缩池浓度变频控制 在卸料口矿浆管路上安装 浓度计，根据浓度的变化 对泵的转速进行变频调节 阀门控制 变频控制 * 3 第3章 过程执行器 ? 电动和气动执行器的使用 ? 调节阀的流量特性及其选择方法 ? 变频器在过控中的应用 ? 执行器的基本原理 主要内容 ? 各种执行器的显著特点 ? 变频器的基本原理 前言 执行器：接受控制器输出的控制信号，转换成位移或速度，用于控制流入或流出被控过程的物料或能量，从而实现对过程参数的自动控制。 相当于控制系统的“手脚”。 前言 调节阀 变频器 1.执行器种类 在管道流体控制中使用最多 部分场合取代调节阀 步进电动机、 电磁阀等 功能简单，使用较少 前言 执行器直接影响过程控制系统的控制质量（如调节阀的口径大小、流量特性、易堵、振荡等）。 执行器安装在生产现场，直接与介质接触。通常在高温、高压、强腐蚀、易燃易爆等场合下工作。 其结构材料和性能直接影响过程控制系统的安全性和可靠性。 2.执行器对过控系统的影响 测量变送器 3.1 调节阀 由执行机构和调节机构 （即阀体）两部分组成。 执行机构：按控制器命令，产生推力或位移 调节机构：受执行机构的操纵，调节被调介质的输送量 1.调节阀的组成 3.1 调节阀 电动：能源（电）方便，信号传输快、距离远； 结构复杂，推力小，价格贵 气动：结构简单，推力较大，便宜，维护方便， 防火防爆；但需气源（压缩空气） 液动：使用高压液体作为能源，推力最大，使用不多 2.调节阀的分类 按使用能源分类 3.1 调节阀 3.1.1 电动执行机构 电动执行机构 4～20mA 控制信号 0～90° 角位移 3.1 调节阀 1.执行机构 薄膜式 活塞式 结构简单、价格便宜、维修方便 推力大 长行程 行程长、转矩大 气源 PO 波纹膜片 推杆 弹簧 P1 P2 3.1.2 气动执行机构 3.1 调节阀 2.电-气阀门定位器 电-气阀门定位器 4～20mA 控制信号 20～100kPa 气动信号 ? 如何使调节阀能够按控制信号实现精确定位？ 3.1 调节阀 电动V形球阀 电动O形球阀 电动三通球阀 电动调节蝶阀 电动高温蝶阀 智能电动调节蝶 3.1 调节阀 电动精小型调节阀 电动角度调节阀 电动电子式 单座(双座)调节阀 电动浆液阀 电动刀型闸阀 电动闸阀 3.1 调节阀 执行机构 调节机构 气体薄膜式调节阀 阀门定位器 气动调节阀工作过程 电信号 阀杆位移 推力 介质流量 气动信号 阀门定位器 执 行 机 构 调节机构 调节阀 3.1.3 调节阀的流通能力 3.1 调节阀 1.工作原理 是一个局部阻力可变节流元件，通过改变阀芯行程从而改变调节阀的开度，达到控制流量的目的。 气源 PO 波纹膜片 推杆 弹簧 阀的开度 阀芯流量特性 阀前后压差 流量 调节阀 3.1 调节阀 2.流通能力 调节阀两端压力差为100kPa，流体密度为1000kg/m3 ， 调节阀全开时，每小时流过阀门的流体体积。 C 公称直径 3.1 调节阀 3.1.4 调节阀的流量特性 介质流过阀门的相对流量与相对开度之间的关系 即调节阀某一开度的流量 与全开流量之比 即调节阀某一开度的行程 与全行程之比 1.理想流量特性 调节阀前后压差不变时，得到的流量特性，它完全取决于阀芯的形状。 3.1 调节阀 直线流量特性 调节阀的相对流量与阀心 的相对开度成直线关系 调节阀控制特性 小开度时，控制作用强，易引起振荡 大开度时，调节作用弱，控制缓慢。 3.1 调节阀 等百分比流量特性 调节阀的流量相对变化量与 开度相对变化量成直线关系 调节阀控制特性 小开度时，控制缓和平稳； 大开度时，控制灵敏有效。 3.1 调节阀 抛物线流量特性 调节阀的相对流量与阀心 的相对开度成抛物线关系 介于直线与等百分比流量特性之间， 也称近似等百分比流量特性。 3.1 调节阀 快开流量特性 小开度时流量比较大，随着 开度增加流量快速到达最大 主要适用于位式控制 3.1 调节阀 阀前后压差变化时的流量特性。 2.工作流量特性 阀与管道设备串联工作 阀与管道设备并联工作 3.1 调节阀 3.1.5 调节阀的选择 1.选择调节阀的Dg和dg 公称直径Dg 阀座直径dg 流通能力C 3.1 调节阀 2.选择调节阀的气开、气关形式 气动调节阀 气开式： 气关式： 控制信号增加，阀开打； 控制信号减小，阀关小； 控制信号增加，阀关小； 控制信号减小，阀开大； 气开、气关定义 气开、气关选择原则 主要是从