[工学]化工仪表及自动化第6章.ppt

化工仪表及自动化 内容提要 气动执行器 电动执行器 电-气转换器及电-气阀门定位器 数字阀与智能控制阀 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 一、气动执行器的结构与分类 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 四、气动执行器的安装和维护 第一节 气动执行器 第一节 气动执行器 第二节 电动执行器 第二节 电动执行器 第二节 电动执行器 第三节 电-气转换器及电-气阀门定位器 第三节 电-气转换器及电-气阀门定位器 一、电-气转换器 第三节 电-气转换器及电-气阀门定位器 二、电-气阀门定位器 第三节 电-气转换器及电-气阀门定位器 第四节 数字阀与智能控制阀 一、数字阀 第四节 数字阀与智能控制阀 第四节 数字阀与智能控制阀 二、智能控制阀 30 1.控制阀结构与特性的选择 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。 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 有压力信号时阀关、无信号压力时阀开的为气关式。反之，为气开式。 2.气开式与气关式的选择 31 气关（正） 气开（反） 气开（反） 气关（正） 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 32 表6-1　组合方式表 图6-19 组合方式图 33 3.控制阀口径的选择 口径选择得过小，会使流经控制阀的介质达不到所需要的最大流量。 口径选择得过大，会浪费设备投资，且使控制阀经常处于小开度工作，控制性能变差，易使控制系统变得不稳定。 控制阀的口径选择是由控制阀流量系数KV值决定的。流量系数KV的定义为：当阀两端压差为100kPa，流体密度为1g/cm3，阀全开时，流经控制阀的流体流量。 对于不可压缩的流体，且阀前后压差p1－p2不太大时，有 34 （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，并应远离振动较大的设备。 （3）阀的公称通径与管道公称通径不同时，两者之间应加一段异径管。 （5）通过控制阀的流体方向在阀体上有箭头标明，不能装反。 （4）气动执行器应该是正立垂直安装于水平管道上。特殊情况下需要水平或倾斜安装时，除小口径阀外，一般应加支撑。即使正立垂直安装，当阀的自重较大和有振动场合时，也应加支撑。 （6）控制阀前后一般要各装一只切断阀，以便修理时拆下控制阀。考虑到控制阀发生故障或维修时，不影响工艺生产的继续进行，一般应装旁路阀。 35 36 （7）控制阀安装前，应对管路进行清洗，排去污物和焊渣。安装后还应再次对管路和阀门进行清洗，并检查阀门与管道连接处的密封性能。当初次通入介质时，应使阀门处于全开位置以免杂质卡住。 图6-20　控制阀在管道中的安装 1—调节阀；2—切断阀；3—旁路阀 （8）在日常使用中，要对控制阀经常维护和定期检修。 37 电动执行器接收来自控制器的0～10mA或4～20mA的直流电流信号，并将其转换成相应的角位移或直行程位移，去操纵阀门、挡板等控制机构，以实现自动控制。 定义 分类 角行程 直行程 多转式 角行程电动执行机构 主要由伺服放大器、伺服电动机、减速器、位置发送器和操纵器组成。 图6-21 角行程执行机构的组成示意图 38 39 是能将执行机构输出轴的位移转变为0～10mA DC（或4～20mA DC）反馈信号的装置，它的主要部分是差动变压器。 位置发送器 图6-22　差动变