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如何選擇執(zhí)行器?

[ 2013-07-18 ]

調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)類型及材質(zhì)的選擇

        氣動薄膜調(diào)節(jié)閥有直通單座、直通雙座、角形、隔膜、蝶形、三通閥和高壓閥等不同結(jié)構(gòu)形式,要根據(jù)被測介質(zhì)的工藝條件(溫度、壓力、流量等)及其特性(粘度、腐蝕性、毒性、狀態(tài)等)和控制系統(tǒng)的不同要求來選用。

調(diào)節(jié)閥氣開、氣關(guān)形式的選擇

        對于一個具體的控制系統(tǒng)來說,選氣開閥還是氣關(guān)閥,即在閥的氣源信號發(fā)生故障或控制系統(tǒng)某環(huán)節(jié)失靈時,閥是處于全開的位置安全.還是處于全關(guān)的位置安全,要由具體的生產(chǎn)工藝來決定。一般來說要根據(jù)以下幾條原則進(jìn)行選擇:
        ①首先要從生產(chǎn)安全出發(fā),即當(dāng)氣源供氣中斷,或控制器因故障而無輸出,或調(diào)節(jié)閥因膜片破裂而漏氣等導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥無法正常工作以致閥芯回復(fù)到無能源的初始狀態(tài)(氣開閥回復(fù)到全關(guān),氣關(guān)閥回復(fù)到全開時,應(yīng)能確保生產(chǎn)工藝設(shè)備的安全,導(dǎo)致發(fā)生事故。如生產(chǎn)蒸汽的鍋爐水位控制系統(tǒng)中的給水調(diào)節(jié)閥,為了保證發(fā)生上述情況時不致把鍋爐燒壞,調(diào)節(jié)閥應(yīng)選氣關(guān)式。
        ⑦從保證產(chǎn)品質(zhì)量出發(fā)。當(dāng)發(fā)生調(diào)節(jié)閥處于無能源狀態(tài)而回復(fù)到初始位置時,不應(yīng)降低產(chǎn)品的質(zhì)量。如精餾塔回流量調(diào)節(jié)閥常采用氣關(guān)式,一旦發(fā)生事故,調(diào)節(jié)閥全開,使生產(chǎn)處于全回流狀態(tài),防止不合格產(chǎn)品的蒸出,從而保證塔頂產(chǎn)品的質(zhì)量。
        ③從降低原料、成品、動力損耗來考慮。如控制精餾塔進(jìn)料的調(diào)節(jié)閥常采用氣開式,一旦調(diào)節(jié)閥失去能源即處于氣關(guān)狀態(tài),不再給塔進(jìn)料,以免造成浪費。
        ④從介質(zhì)的特點考慮。精餾塔塔釜加熱蒸汽調(diào)節(jié)閥一般選用氣開式,以保證在調(diào)節(jié)閥失去能源時能處于全關(guān)狀態(tài),避免蒸汽的浪費,但是遇上釜液是易凝、易結(jié)晶、易聚合的物料時,調(diào)節(jié)閥則應(yīng)選氣關(guān)式,以防調(diào)節(jié)網(wǎng)失去能源時閥門關(guān)閉,蒸汽停止進(jìn)入而導(dǎo)致釜內(nèi)液體的結(jié)晶和凝聚。

調(diào)節(jié)閥流量特性的選擇

        調(diào)節(jié)閥的流量特性直接影響到系統(tǒng)的控制質(zhì)量和穩(wěn)定性,需要正確選擇。
        制造廠提供的調(diào)節(jié)閥,其流量特性是理想流量特性,而在實際使用時,調(diào)節(jié)閥總是安裝在工藝管路系統(tǒng)中,調(diào)節(jié)閥前后的壓差是隨著管路系統(tǒng)的阻力改變而變化的。因此,選擇調(diào)
節(jié)閥的流量特性時.不但要依據(jù)過程特性,還應(yīng)結(jié)合系統(tǒng)的配管情況來考慮。
        閥的工作持性應(yīng)根據(jù)過程特性來選擇、其目的是為了使廣義過程特性呈線性。如果變送器特性為線性,過程特性也是線性時,應(yīng)選用工作特性為線性的閥;如果變送器特性為線件,而過程特性的放大系數(shù)K隨操縱變量的增加而減小時,則應(yīng)選用對數(shù)工作特性閥。
        依據(jù)工藝配管情況確定配管系數(shù)S值后,可以從所選的工作特性出發(fā),確定理想特性。當(dāng)S=0.3~1時,理想特性與工作特性幾乎相同;當(dāng)S=0.3~0.6時,無論是線性或?qū)?shù)工作特性,都應(yīng)選對數(shù)的理想特性:當(dāng)S<0.3時,一般不適宜控制,但也可以根據(jù)低S值來選擇其理想特性。

調(diào)節(jié)閥口徑大小的選擇

        確定調(diào)節(jié)閥口徑大小也是選用調(diào)節(jié)閥的一個重要內(nèi)容。
        控制閥的尺寸是按負(fù)荷的人小(閥的流通能力)、系統(tǒng)提供的壓差、配管情況、流體性質(zhì)等設(shè)計的。正常工況下要求調(diào)節(jié)閥開度處于15%~85%之間,如果由于生產(chǎn)負(fù)荷的增加.使原設(shè)計的控制閥尺寸顯得太小時.會使控制閥經(jīng)常工作在大開度工況下,控制效果不好。當(dāng)出現(xiàn)控制閥全開仍滿足不了生產(chǎn)負(fù)荷的要求時,就會失去控制作用。此時若企圖開啟旁路閥,來滿足對負(fù)荷的要求,就會使控制閥特性發(fā)生畸變.可調(diào)范圍大大降低。
        當(dāng)生產(chǎn)中由丁負(fù)荷減少,使原設(shè)計的控制閥尺寸顯得太人時,會使控制閥經(jīng)常工作在小開度工況下,控制顯得過于靈敏(對于具有直線流量特性的控制閥尤為嚴(yán)重),控制閥有時會振動,產(chǎn)生噪音.嚴(yán)重時發(fā)出尖叫聲,造成流體對閥芯、閥座嚴(yán)重沖蝕,甚至引起調(diào)節(jié)閥失靈。此時,為了增加管路阻力,有時會適當(dāng)關(guān)小與控制閥串聯(lián)的工藝閥門,但這樣做同樣會使控制閥的特性發(fā)生嚴(yán)重畸變、甚至?xí)咏扉_特性,控制閥的實際可調(diào)范圍降低.嚴(yán)重時會使閥失去控制作用。
        所以當(dāng)生產(chǎn)中負(fù)荷有較大改變時,在可能的條件下,應(yīng)相應(yīng)地更換控制閥。或采用其他控制方案,例如采用分程拉制系統(tǒng),使大、小兩個控制閥并聯(lián),就可以在較大范圍內(nèi)適應(yīng)負(fù)荷變動的要求。
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