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如何选择自动控制过程调节阀
发布时间：14-10-11
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本文主要阐述了调节阀的组成和分类，以及调节阀的类型、执行机构、作用方式、流量特性等选择的原则和方活。调节阀在过程控制中的作用是接受调节器或计算的控制信号，改变被调介质的流量，使被调参数维在所要求的范围内，从而达到生产过程的自动化。如果把自动调节系统与人工调节过程相比较，检测单元是人的眼睛，调节控制单元是人的大脑，那么执行单元&&调节阀就是人的手和脚。要实现对工艺过程某一参数如温度、压力、流量、液位等的调节控制，都离不开调节阀。因此正确选择调节阀在过程自动化中具有重要意义。一、调节阀的组成与分类调节阀又称控制阀，是执行器的主要类型，通过接受调节控制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变流体流量。调节阀一般由执行机构和阀门组成。如果按其所配执行机构使用的动力，调节阀可以分为气动、电动、液位三种，即以压缩空气为动力源的气动调节阀，以电为动力源的电动调节阀，以液位介质（如油等）压力为动力的液动调节阀，另外，按其功能和特性分，还有电磁阀、电子式、智能式、现场总线型调节阀等。调节阀的产品类型很多，结构也多种多样，而且还在不断更新和变化。一般来说阀是通用的，既可以与气动执行机构匹配，也可以与电动执行机构或其它执行机构匹配。二、调节阀类型的选择1、调节阀的阀体类型选择阀体的选择是调节阀选中最重要的环节。调节阀阀体种类很多，常用的有直通单座、直通双座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋转、蝶开、套筒式、球形等10种。在选择阀门之前，要对控制过程的介质、工艺条件和参数进行细心的分析，收集足够的数据，了解系统对调节阀的要求，根据所收集的数据来确定所要使用的阀门类型。在具体选择时，可从以下几方面考虑：①阀芯形状结构主要根据所选择的流量特性和不平衡力等因累考虑。②耐磨损性。当流体介质是含有高浓度磨损性颗粒的悬浮液时，阀芯、阀座接合面每一次关闭都会受到严重摩擦。因此阀门的流路要光滑，阀的内部材料要坚硬。③耐腐蚀。由于介质具有腐蚀性，在能满足调节功能的情况下，尽量选择结构简单的阀门。④介质的温度、压力。当介质的温度、压力高且变化较大时，应选用阀芯和阀座的材料受温度、压力变化小的阀门⑤防止闪蒸和空化闪蒸。在实际生产过程中，闪蒸和空化不仅影响流量系数的计算，还会形成振动和噪声，影响阀门流量与位移（阀门的相对开度）间的关系。理想流量特性主要有直线、等百分比（对数）、抛物线和快开等4种。但常用的理想流量特性只有直线、等百分比（对数）、快开三种。抛物线流量特性介于直线和等百分比之间，一般可用等百分比特性来代替，而快开特性主要用于二们调节及程序控制中，因此调节阀特性的选择实际上是直线和等百分比流量特性的选择。2．调节阀执行机构的选择①输出力的考虑执行机构不论是何种类型，其输出力都是用于克服负荷的有效力（主要是指不平衡力和不平衡力矩加上摩擦力、密封力、重力、等有关力的作用）。因此，为了调节阀能正常工作，配用的执行机构要能产生足够的输出力来克服各种阻力，保证高度密封和阀门的开启。对于双作用的气动、液位、电动执行机构，一般都没复位弹簧。作用力的大小与它的运行方向无关，因此，选择执行机构的关键在于弄清最大的输出力和电机的转动力矩。对于单作用的气动执行机构，输出力与阀门的开度有关，因此要求在整个调节阀的开度范围建立力平衡。②执行机构类型的确定对执行机构的输出力确定以后，应根据工艺使用环境要求，选择相应的执行机构。对于现场有防爆要求时，应选用气动执行机构，且接线盒为防爆型，不能选择电动执行机构。如果没有防爆要求，则气动、电动执行机构都可选用，但从节能方面考虑，应尽量选用电动执行机构。对于液动执行机构，其使用不如气动、电动执行机构广泛，但具有调节精度高、动作速度和平稳的特点，因此，在某些情况下，为达到较好的调节效果，须选用液动执行机构，如发电厂透平机的速度调节、炼油厂的催化装置反应器的温度调节控制等。选择好调节阀的流量特性，就可根据其流量特性确定阀门阀芯的形状和结构，但对于像隔膜阀、蝶阀等，由于它们的结构特点，不可能用改变阀芯的曲面形状来达到成需要的流量特性，这时，可通过改变所配阀门定位器反馈凸轮外形来实现。三、调节阀作用方式的选择调节阀的作用方式只是在选用气动执行机构时才有，其作用方式通过执行机构正反作用和阀门的正反作用组合形成。组合形式有4种即正正（气关型）、正反（气开型）、反正（气开型）、反反（气开型），通过这四种组合形成的调节阀作用方式有气开和气关两种。对于调了阀作用方式的选择，主要从三方面考虑：a.工艺生产安全;b.介质的特性；c.保证产品质量,经济损失最小。四、调节阀口径的选择调节阀口径的选择和确定主要依据阀的流通能力，在各种工程的仪表设计和选型时，都要对调节阀进行计算，并提供调节阀设计说明书。汽轮机调节控制及保护系统如何选择_百度文库
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