[工学]化工仪表及自动化厉玉鸣第三版第11章.ppt

化工仪表及自动化 内容提要 气动执行器 气动执行器的组成与分类 控制阀的流量特性 控制阀的选择 气动执行器的安装和维护 阀门定位器与电-气转换器 气动阀门定位器 电-气阀门定位器 电-气转换器 内容提要 电动执行器 概述 角行程电动执行机构 直行程电动执行机构 概述 概述 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 二、控制阀的流量特性 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 三、控制阀的选择 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 四、控制阀的安装和维护 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第二节 阀门定位器与电-气转换器 一、气动阀门定位器 第二节 阀门定位器与电-气转换器 第二节 阀门定位器与电-气转换器 二、电-气阀门定位器 第二节 阀门定位器与电-气转换器 第二节 阀门定位器与电-气转换器 三、电-气转换器 第三节 电动执行器 第三节 电动执行器 一、概述 第三节 电动执行器 第三节 电动执行器 二、角行程电动执行机构 第三节 电动执行器 三、直行程电动执行机构 例题分析 例题分析 30 由上图可见 当x＝1，即旁路阀关闭时，控制阀的工作流量特性与理想流量特性相同。 随着x值的减小，即旁路阀逐渐打开，虽然阀本身的流量特性变化不大，但可调范围大大降低了。 控制阀关死，即l/L＝0时，流量Qmin大大增加。 在实际使用中总存在着串联管道阻力的影响，控制阀上的压差还会随流量的增加而降低，使可调范围下降得更多些，控制阀在工作过程中所能控制的流量变化范围更小，甚至几乎不起控制作用。 采用打开旁路阀的控制方案是不好的，一般认为旁路流量最多只能是总流量的百分之十几，即x值最小不低于0.8。 31 32 ① 串、并联管道都会使阀的理想流量特性发生畸变，串联管道的影响尤为严重。 ② 串、并联管道都会使控制阀的可调范围降低，并联管道尤为严重。 ③ 串联管道使系统总流量减少，并联管道使系统总流量增加。 ④ 串、并联管道会使控制阀的放大系数减小，串联管道时控制阀大开度时影响严重，并联管道时控制阀小开度时影响严重。 结论 1.控制阀的尺寸选择 流经控制阀的流量为 令 代入式 (11-13) ,得 (11-13) (11-14) C称为控制阀的流量系数,它与阀芯与阀座的结构、阀前后的压差、流体性质等因素有关。 33 额定流量系数指在控制阀全开,阀两端压差为0.1MPa,介质密度为1g/cm3时,流经控制阀的介质流量数(以m3/h表示)。 举例 有一个C值为40的控制阀,表示当此阀全开,阀前后压差为0.1MPa时,每小时能通过的水量为40m3。 由式 (11-14)可知,当生产工艺中需要的流量Q和压差Δp决定后,就可确定阀门的流量系数C,再从流量系数C就可选择阀门的尺寸。 现在,用控制阀流量系数 KV代替流量系数C。 34 35 主要根据工艺条件，如温度、压力及介质的物理、化学特性（如腐蚀性、黏度等）来选择。 结构形式选择 特性选择 先按控制系统的特点来选择阀的希望流量特性，然后再考虑工艺配管情况来选择相应的理想流量特性。 目前使用比较多的是等百分比流量特性。 2.控制阀结构与特性的选择 主要从工艺生产上安全要求出发。信号压力中断时，应保证设备和操作人员的安全。如果阀处于打开位置时危害性小，则应选用气关式，以使气源系统发生故障，气源中断时，阀门能自动打开，保证安全。反之阀处于关闭时危害性小，则应选用气开阀。 选择要求 压力信号增加时，阀关小、压力信号减小时阀开大的为气关式。反之，为气开式。 3.气开式与气关式的选择 36 气关（反） 气开（正） 气开（正） 气关（反） 正 反 正 反 正 正 反 反 （a） （b） （c） （d） 气动执行器 控制阀 执行机构 序号 37 表11-1　组合方式表 图11-11 组合方式图 38 （1）为便于维护检修，气动执行器应安装在靠近地面或楼板的地方。 （2）气动执行器应安装在环境温度不高于+60℃和不低于-40℃的地方，并应远离振动较大