气动执行器与控制阀在化工仪表自动化中的应用

"化工仪表及自动化第六章执行器.pptx" 在化工生产过程中，执行器是控制系统中的关键组件，它的任务是将控制器的输出信号转化为实际的机械动作，以调节和控制工艺流程中的参数，如流量、压力、温度等。本资料主要探讨了气动执行器，包括其基本结构、类型以及在不同工况下的应用。 首先，执行器分为三种主要类型：气动执行器、电动执行器和液动执行器。气动执行器利用压缩空气作为动力源，电动执行器依赖电动机驱动，而液动执行器则由液压系统提供动力。在气动执行器中，执行机构是核心部分，常见的有薄膜执行机构和活塞执行机构。这两种执行机构通过气压推动薄膜或活塞，再通过连杆传动来实现阀门或其他设备的开闭。 气动执行机构的输入信号通常是0.02至0.1MPa的空气压力，输出行程则依据连杆的最大位移来确定，常见的规格有10到100mm。此外，还有一种气动弹簧执行机构，它在薄膜或活塞上配备弹簧，使得行程与气压成正比，适用于需要连续调节的应用。无弹簧的气动执行机构则常用于简单的开关控制。 控制机构是执行器的另一重要组成部分，直接作用于被控对象，改变其运动状态。化工系统中，控制机构主要是各种类型的控制阀，如直通单座、直通双座、角阀、三通阀、隔膜阀、蝶阀、球阀、偏心旋转阀、套筒阀、笼式阀和凸轮挠曲阀等。每种阀都有其特定的适用场景，例如角阀适用于高压差、高粘度的流体，隔膜阀则用于处理强腐蚀性介质。 控制阀的理论流量特性是其性能的关键指标，它描述了介质流过阀门的相对流量与阀门相对开度之间的关系。理想流量特性通常分为直线型和对数型。直线型流量特性意味着相对流量与相对开度成线性关系，适用于需要均匀调节的场合，但小开度时调节过于敏感，可能导致系统不稳定；而对数型流量特性则在不同开度下保持相对流量的均匀变化，更适合大部分工业控制需求。 了解和掌握执行器的工作原理、类型和流量特性对于优化化工过程控制至关重要，它直接影响到系统的稳定性和效率。在设计和选型时，需要综合考虑工艺条件、控制要求以及设备的可靠性等因素，确保执行器能够准确、有效地执行控制指令。