化工自动化及仪表之执行器培训PPT课件.ppt

对数阀：是指单位行程变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量成正比关系。 两边取对数为可得 积分表达式为 对数（等百分比）流量特性的控制阀，其放大系数随阀门开度的增加而增大。 流量的相对变化是一个常数（百分比相等） 控制阀的特点： －小开度时流量小，流量变化也小，调节缓和平稳； －大开度时流量大，流量的变化也大，调节灵敏有效。 快开流量特性 该流量特性在开度较小时流量变化很快，随着开度的增大，流量很快就几乎达到最大。此后再增加开度，流量变化非常小，故称为快开特性。 快开特性控制阀适用于迅速启闭的切断阀或双位控制系统。 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减小会带来的不良后果： (1) 选择原则： 一般希望S的取值范围：0.3S0.6: S0.6: 认为工作特性与理想特性相同。 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选得过大或过小都不合适。S选得过大，阀上压降很大，消耗能量过多；S选得过小，则对调节不利。 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（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，故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 5.5.1 电-气阀门定位器 由转换组件、气路组件、反馈组件和接线盒组件等部分组成 转换组件将电流信号转换为气压信号 气路组件实现气压信号放大和自动－手动切换 反馈组件平衡电磁力矩，并保证阀门定位器输出与输入的线性关系 阀门定位器是按力矩平衡原理工作的 5.5.2 阀门定位器的作用 (1) 改善阀的静态特性使其能够准确定位 (2) 改善阀的动态特性 ——改变阀原来的一阶滞后特性，减小时间常数，使之成为比例特性。 (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，根据调节介质的特性（如是否有腐蚀性、介质粘度的高低），控制阀前后压差的大小，泄漏量的大小，来选择不同的合适的阀门。 表5-2（P96、P97）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。 选择原则：