页数:14页文件大小:4.84 MB来源: 测量仪表及自动化ppt课件
本课件说明执行器由执行机构与调节机构组成,详解电动执行机构的伺服放大与位置反馈、气动薄膜执行机构与电-气阀门定位器的力矩平衡过程,调节机构的节流原理、流量系数 C、可调比 R 与四种流量特性,以及正反作用与安装要求。
调节阀是过程控制系统主要执行器形式(绝大多数系统的调节手段都是流量),一般由执行机构和调节机构组成,有电动、气动、液压等类型。
执行机构把调节器来的信号转变为相应的推力和位移,用于带动调节机构完成调节动作。
电动执行机构接收调节器输出的 4~20mA 信号,由放大器进行功率放大后驱动电动机正反转,产生推杆的直行程或角行程,是由伺服放大器及执行机构构成的自动调节系统(被调参数为行程)。
气动薄膜执行机构由上膜盖、波纹膜片、下膜盖、推杆、弹簧、行程标尺等部件组成,在 20~100kPa 压缩空气作用下产生对应的行程和推力。
阀门定位器构成以调节器操作值为给定值、以推杆实际行程为被调参数的自动调节系统,可克服阀杆反作用力实现推杆准确到位,并利用定位器凸轮形状调整阀门流量特性。
电流经力矩马达转换为输入力 Fi,使主杠杆产生逆时针输入力矩,挡板靠近喷嘴使背压增加,经功率放大器放大后进入薄膜气室使推杆下移;推杆位移经反馈杆反馈到反馈凸轮,通过滚轮使副杠杆顺时针转动,对主杠杆产生顺时针反馈力矩,只有输入力矩与反馈力矩平衡时系统才稳定、推杆位移确定。改变正反作用只需将电流信号反接。
执行机构正反作用:信号增大时推杆下移为正作用,反之为反作用。
调节机构在执行机构带动下,通过改变流体流过调节阀时的流通面积来调节流量,主要由上阀盖、填料、阀体、阀杆、阀座、阀芯、下阀盖组合而成。
阀芯在阀体内移动,改变阀芯与阀座之间的流通面积。从流体力学观点看,调节阀是一个流通面积可变的节流元件,流体流过调节阀与流过孔板类似,不同的是孔板孔径不可变。
实际流量方程中 ξ 为调节阀阻力系数,与阀的开度有关:开度增大则 ξ 减小、Q 增大;反之则 Q 减小。调节阀按信号压力改变阀芯行程,从而改变阻力系数达到调节流量的目的。
实际使用中先确定工艺需要的流量 Q 和压差 ΔP,据此确定流通能力 C,再由 C 值选择阀门的结构和尺寸(Dg 为阀的公称通径)。
调节机构正反作用:正作用指阀杆下移时阀关小(正装)。
执行器有正、反作用,选择原则是:信号中断时阀门应自动归位到工艺安全的位置。
| 组合 | 执行机构作用 | 调节机构作用 | 执行器形式 |
|---|---|---|---|
| 组合一 | 正作用 | 正装 | 气关式 |
| 组合二 | 反作用 | 反装 | 气开式 |
| 组合三 | 反作用 | 正装 | 气开式 |
| 组合四 | 正作用 | 反装 | 气关式 |
此外还需按直行程/角行程、不平衡力大小、防爆与准确性要求选择执行机构。
执行器安装:应安装在易拆卸、维修、不振动的地方;安装在管道上时要有切断阀和旁路。
习题:1、6
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