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化工自动化:薄膜气动执行器与调节阀详解
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更新于2024-06-29
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本资源是一份关于化工自动化及仪表的5PPT课件,主要聚焦于第五章——执行器的详细讲解。执行器在化工自动化系统中扮演着至关重要的角色,它们接受控制器的指令,调整操纵变量,直接影响生产过程的自动化控制效果。课件详细介绍了几种类型的执行器,包括: 1. 气动执行器:这是化工自动化中常见的执行器类型,具有结构简单、输出推力大、动作平稳可靠和本质安全防爆等优点。气动薄膜调节阀是其中的一种,它由膜头(执行机构)和阀体(调节机构)组成,通过控制气压信号来改变阀的开度。薄膜式气动执行器因其行程较小,适合需要较小推力的场合;而活塞式执行器行程较长,适用于大推力需求。 2. 电动执行器:电动执行器以交流电机为动力,分为角行程和直行程两种类型,它们的执行机构和调节机构分开,具有较好的精度和控制性能。然而,电动执行器的安全防爆性能通常较差,遇到行程受阻或阀杆卡住等情况,电机可能会受损。 3. 液动执行器虽然推力大,但由于体积和重量较大,实际应用相对较少。 在选择执行器时,必须考虑到工艺条件、操作需求以及安全因素。课程还深入讨论了气动薄膜调节阀的具体结构,包括正作用和反作用两种形式的区别,以及如何根据信号压力变化驱动阀芯运动,实现对介质流量的精确控制。 这份课件提供了化工自动化领域中执行器的基础知识和实践应用,对于理解并设计高效的自动化控制系统具有重要的参考价值。
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5.1.1.1 执行机构
执行机构分正作用和反作用两种形式,如图所示。当信号压
力增加时推杆向下移动的叫正作用式;信号压力增加时推杆向上
移动的叫反作用式。较大口径的调节阀都采用正作用的执行机构
。
信号压力通过波纹膜片的上方或下方进入气室后,在波纹膜
片上产生一个作用力,使推杆移动并压缩或拉伸弹簧,当弹簧的
反作用力与薄膜上的作用力相平衡时,推杆稳定在一个新的位置
。信号压力越大,推杆的位移量越大。
(a) 正作用
(b) 反作用
图4-3 执行机构的正反作用
.
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5.1.1.2 调节机构
调节机构是一个局部阻力可以改变的节流元件。由于阀芯在
阀体内移动,改变了阀芯与阀座间的流通面积,即改变了阀的阻
力系数,操纵变量(调节介质)的流量也相应改变,从而达到调节
工艺变量的目的。
图示为最常用的直通双座调节阀,阀杆上端通过螺母与执行
机构推杆相连接,推杆带动阀杆及阀杆下端的阀芯上下移动,流
体从左侧进入调节阀,然后经阀芯与阀座之间间隙从右侧流出。
阀芯与阀杆间用销钉连接,这种连接形式使阀芯根据需要可
以正装(正作用)也可以倒装(反作用。
调节机构 调节机构的正反作用
.
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