(课件)-第五章执行器.ppt

快开阀：适用于迅速启闭的双位控制系统。 控制阀的理想流量特性 R=30 1——线性 2——对数 3——快开 * 5.3.2 工作流量特性 定义：实际上控制阀的前后压差是变化的，此时得到的控制阀的相对流量与相对开度之间的关系称为工作流量特性。 串联管道情况 串联管道控制阀压差变化 配管系数S：控制阀全开时，控制阀上压差△pv 与系统总压差△p之比。 * S=1时，系统的总压差全部降在控制阀上，工作流量特性就表现为理想流量特性。 (2)流量特性畸变（0.3S0.6） S减小会带来两个不利后果： (1) * 选择原则： S0.6: 认为工作特性与理想特性相同。 0.3S0.6: S0.3 （流量特性畸变很大）: 节能运行，可以进行静态非线性补偿 在实际使用中，S选得过大或过小都有不妥之处。S选得过大，在流量相同情况下，管路阻力损耗不变，但是阀上压降很大，消耗能量过多；S选得过小，则对调节不利。 一般希望S值最小不低于0.3。 配管系数S的选择： * 5.3.3 动态特性 气动薄膜控制阀膜头是一个空间，它可以看作为一个气容，从控制器到气动薄膜控制阀膜头间的引压管线有气容和气阻，所以管线和膜头是一个由气阻和气容组成的一阶滞后环节，其时间常数的大小取决于气阻和气容。当信号管线太长或太粗，膜头气室太大时，气阻气容就大，控制阀的时间常数大。这样在控制阀接受控制器的控制信号时，由膜头充气到阀杆走完全行程的过程很长，增加了系统广义对象容量滞后，对控制不利。 * 通常减小时间常数的措施有： 尽量缩短引压管线的长度。 选用合适口径的气动管线。 加装传输滞后补偿器。 * 5.4 控制阀口径的确定 依据：流通能力，用流量系数KV表示。 因为：流量系数KV直接反映了流体通过控制阀的最大能力。 流通能力定义：控制阀全开时，阀前后压差为100kPa、流体密度为1g/cm2 时，每小时流经控制阀的流量值（m3/h ） * 控制阀口径的确定需经过以下步骤： 根据生产能力、设备负荷确定出最大流量qvmax。 根据所选的流量特性及系统特点选定S值（S=ΔPv/ΔP），然后求出计算压差（即阀门全开时的压差）。 根据流通能力计算公式，求得最大流量时的Kvmax。 根据已求得的Kvmax，在所选用的产品型号的标准系列中选取大于Kvmax并最接近的Kv值，从而选取阀门口径。 验证控制阀开度和可调比，一般要求最大流量时阀开度不超过90%，最小流量时阀开度不小于10% 。 验证合格后，根据Kv确定控制阀的公称通径和阀座直径。 * 5.5 阀门定位器 功能：接受控制器的输出信号，然后将该信号成比例地输出到执行机构，当阀杆移动以后，其位移量又通过机械装置负反馈作用于阀门定位器，它与执行机构组成一个闭环系统。 采用阀门定位器，可以增加执行机构的输出功率，改善控制阀的性能。 目前较多使用电动控制器，控制阀较多使用气动控制阀 * 作用：电气转换和阀门定位器 输入信号：电动控制器的输出电流 输出信号：标准气动信号，操纵气动薄膜控制阀 原理：力矩平衡原理，P97 5.5.1 电-气阀门定位器 * 5.5.2 阀门定位器的作用 (1) 改善阀的静态特性 (2) 改善阀的动态特性 ——改变了阀原来的一阶滞后特性，减小时间常数，使之成为比例特性。一般地，气压传送管线超过60m时，应采用阀门定位器。 (3) 改善阀的流量特性——通过改善反馈凸轮的形状 (4) 用于分程控制 (5) 用于阀门的反向动作——可改变阀的气开、气关特性 * 5.6 气动薄膜控制阀的选用 一般包括： 控制阀结构形式及材质的选择； 控制阀流量特性的选择。 气开、气关的选择； 控制阀口径选择 安装使用 * 5.6.1 结构形式及材质的选择 依据：工艺条件 调节介质特性 例如，当控制阀前后压差较小，要求泄漏量也较小的场合应选用直通单座阀；当控制阀前后压差较大，并且允许有较大泄漏量的场合选用直通双座阀；当介质为高粘度，含有悬浮颗粒物时，为避免粘结堵塞现象，便于清洗应选用角型控制阀。 表5-2（P98、P99）控制阀选用参考表 * 特殊的情况 闪蒸和空化 磨损 腐蚀 高温 低温 高压降 * 5.6.2 流量特性的选择 通常是指如何合理选择线性和对数流量特性。 选择步骤： (1) 根据过程特性，选择阀的工作特性； (2) 根据配管情况，从所需的工作特性出发，推断理想流量特性。 选择原则：使整个广义对象具有线性特征。 控制阀特性的选取要能够补偿广义对象特性的非线性性。 * 5.6.3 控制阀气开、气关的选择 原则：安全原则 因：供气中断时，应使给水阀全开，使得锅炉不致烧干引起爆炸