調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)
調(diào)節(jié)閥又名控制閥,是在工業(yè)自動化過程控制領(lǐng)域中,通過接受調(diào)節(jié)控制單元輸出的控制信號,借助動力操作去改變介質(zhì)流量、壓力、溫度、液位等工藝參數(shù)的終控制元件。一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門組成。如果按行程特點(diǎn),調(diào)節(jié)閥可分為直行程和角行程;按其功能和特性分為線性特性、等百分比特性及拋物線特性三種。調(diào)節(jié)閥適用于空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質(zhì)、泥漿、油品等介質(zhì)。調(diào)節(jié)閥是終控制元件的使用的型式,在現(xiàn)代化工廠的自動控制中起著十分重要的作用。
執(zhí)行機(jī)構(gòu):
為了使調(diào)節(jié)閥正常工作,配用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)要能產(chǎn)生足夠的輸出力
來保證高度密封和閥門的開啟。
對于雙作用的氣動、液動、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu),一般都沒有復(fù)位彈簧。作用力的大小與它的運(yùn)行方向無關(guān),因此,選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵在于弄清大的輸出力和電機(jī)的轉(zhuǎn)動力矩。對于單作用的氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu),輸出力與閥門的開度有關(guān),調(diào)節(jié)閥上的出現(xiàn)的力也將影響運(yùn)動特性,因此要求在整個(gè)調(diào)節(jié)閥的開度范圍建立力平衡。
對執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力確定后,根據(jù)工藝使用環(huán)境要求,選擇相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對于現(xiàn)場有防爆要求時(shí),應(yīng)選用氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。從節(jié)能方面考慮,應(yīng)盡量選用電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。若調(diào)節(jié)精度高,可選擇液動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如發(fā)電廠透明機(jī)的速度調(diào)節(jié)、煉油廠的催化裝置反應(yīng)器的溫度調(diào)節(jié)控制等。
調(diào)節(jié)閥不穩(wěn)定時(shí)解決方案
1)改變不平衡力作用方向法在穩(wěn)定性分析中,已知不平衡力作用同與閥關(guān)方向相同時(shí),即對閥產(chǎn)生關(guān)閉趨勢時(shí),閥穩(wěn)定性差。對閥工作在上述不平衡力條件下時(shí),選用改變其作用方向的方法,通常是把流閉型改為流開型,一般來說都能方便地解決閥的穩(wěn)定性問題。
2)避免閥自身不穩(wěn)定區(qū)工作法有的閥受其自身結(jié)構(gòu)的限制,在某些開度上工作時(shí)穩(wěn)定性較差。①雙座閥,開度在10%以內(nèi),因上球處流開,下球處流閉,帶來不穩(wěn)定的問題;②不平衡力變化斜率產(chǎn)生交變的附近,其穩(wěn)定性較差。如蝶閥,交變點(diǎn)在70度左右;雙座閥在80~90%開度上。遇此類閥時(shí),在不穩(wěn)定區(qū)工作必然穩(wěn)定性差,避免不穩(wěn)定區(qū)工作即可。
3)更換穩(wěn)定性好的閥穩(wěn)定性好的閥其不平衡力變化較小,導(dǎo)向好。常用的球型閥中,套筒閥就有這一大特點(diǎn)。當(dāng)單、雙座閥穩(wěn)定性較差時(shí),更換成套筒閥穩(wěn)定性一定會得到提高。
4)增大彈簧剛度法執(zhí)行機(jī)構(gòu)抵抗負(fù)荷變化對行程影響的能力取決于彈簧剛度,剛度越大,對行程影響越小,閥穩(wěn)定性越好。增大彈簧剛度是提高閥穩(wěn)定性的常見的簡單方法,如將20~100KPa彈簧范圍的彈簧改成60~180KPa的大剛度彈簧,采用此法主要是帶了的閥,否則,使用的閥要另配上。
5)降低響應(yīng)速度法當(dāng)系統(tǒng)要求調(diào)節(jié)閥響應(yīng)或調(diào)節(jié)速度不應(yīng)太快時(shí),閥的響應(yīng)和調(diào)節(jié)速度卻又較快,如流量需要微調(diào),而調(diào)節(jié)閥的流量調(diào)節(jié)變化卻又很大,或者系統(tǒng)本身已是快速響應(yīng)系統(tǒng)而調(diào)節(jié)閥卻又帶來加快閥的動作,這都是不利的。這將會產(chǎn)生超調(diào),產(chǎn)生振動等。對此,應(yīng)降低響應(yīng)速度。辦法有:①將直線特性改為對數(shù)特性;②帶的可改為轉(zhuǎn)換器、繼動器。
調(diào)節(jié)閥動作不穩(wěn)定的原因
調(diào)節(jié)閥又名控制閥,在工業(yè)自動化過程控制領(lǐng)域中,通過接受調(diào)節(jié)控制單元輸出的控制信號,借助動力操作去改變介質(zhì)流量、壓力、溫度、液位等工藝參數(shù)的終控制元件。
(1)壓縮機(jī)容量太小,導(dǎo)致減壓閥發(fā)生故障,從而產(chǎn)生氣源壓力不穩(wěn)定的現(xiàn)象;
(2)調(diào)節(jié)器不穩(wěn)定,控制系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)不合適,從而產(chǎn)生信號壓力不穩(wěn)定現(xiàn)象;
(3)閥桿在運(yùn)動中的摩擦阻力很大,在接觸過程中發(fā)生阻滯現(xiàn)象;
(4)中放大器的球閥受臟物磨損關(guān)不嚴(yán),耗氣量特別增大時(shí)會產(chǎn)生輸出震蕩
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