执行器的种类.

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水阀执行器工作原理

水阀执行器工作原理

水阀执行器工作原理
水阀执行器的工作原理基于其接受控制信号并转换为机械运动来调节阀门的开度,进而控制流体的流量和压力。

根据控制方式和工作原理,水阀执行器主要分为以下几类:
1.电动执行器:这种类型的执行器接收电控制信号,通过电机驱动阀杆运动来改
变阀门的开度。

电动原水调节阀能够实现对流量和压力的精确控制,具有自动
化控制、精确调控、高可靠性和广泛应用范围的特点。

2.气动执行器:气动执行器使用气压力来驱动阀门启闭或进行调节。

它们通常配
备辅助装置如阀门定位器(用于改善执行器性能)和手轮机构(在控制系统失
效时手动操作)。

气动执行器的特点是扭矩大、空间占用小,并且具有良好的
安全防爆特性。

3.液动执行器:利用液压原理工作,通过液体传递的动力来驱动阀门。

4.手动执行器:需要人工直接操作来开启或关闭阀门。

5.此外,执行机构的基本类型包括部分回转、多回转及直行程驱动方式,可根据
需要控制的阀门类型选择相应的执行器。

综上所述,水阀执行器的选择依赖于特定的应用需求,包括所需的驱动力矩大小、阀门类型以及控制信号的种类。

执行器将控制信号转化为机械运动,以实现对流体流动的精确控制,从而在各种工业和过程控制应用中发挥关键作用。

电动执行器工作原理

电动执行器工作原理

电动执行器工作原理电动执行器有五种类型:直行程电动执行器、角行程电动执行器、电动调节阀、PID电动调节执行器和电磁阀。

前四种属于DDZ型。

下面简要介绍一下直行程电动执行器(DKJ)和角行程电动执行器(DKZ)。

直行程与角行程电动执行器的作用是接收调节器或其它仪表送来的0~10,4~20毫安或1~5伏电压的标准值流电信号,经执行器后变成位移推力或转角力矩,以操作开关、阀门等,完成自动调节的任务。

这两种执行器以前都是由伺服放大器与执行机构两大部分组成的。

现在有机电一体智能化的结构,它们的结构、工作原理和使用方法都是相似的,区别仅在于,一个输出位移(推力),一个输出转角(力矩)。

电动执行器选型考虑要点一、根据阀门类型选择电动执行器阀门的种类相当多,工作原理也不太一样,一般以转动阀板角度、升降阀板等方式来实现启闭控制,当与电动执行器配套时首先应根据阀门的类型选择电动执行器。

1.角行程电动执行器(转角<360度)电动执行器输出轴的转动小于一周,即小于360度,通常为90度就实现阀门的启闭过程控制。

此类电动执行器根据安装接口方式的不同又分为直连式、底座曲柄式两种。

a)直连式:是指电动执行器输出轴与阀杆直连安装的形式。

b)底座曲柄式:是指输出轴通过曲柄与阀杆连接的形式。

此类电动执行器适用于蝶阀、球阀、旋塞阀等。

2.多回转电动执行器(转角>360度)电动执行器输出轴的转动大于一周,即大于360度,一般需多圈才能实现阀门的启闭过程控制。

此类电动执行器适用于闸阀、截止阀等。

3.直行程(直线运动)电动执行器输出轴的运动为直线运动式,不是转动形式。

此类电动执行器适用于单座调节阀、双座调节阀等。

二、根据生产工艺控制要求确定电动执行器的控制模式电动执行器的控制模式一般分为开关型(开环控制)和调节型(闭环控制)两大类。

1.开关型(开环控制)开关型电动执行器一般实现对阀门的开或关控制,阀门要么处于全开位置,要么处于全关位置,此类阀门不需对介质流量进行精确控制。

工业机器人末端执行器的类型及应用。

工业机器人末端执行器的类型及应用。

工业机器人末端执行器的类型及应用。

工业机器人末端执行器是指安装在机器人末端的用于完成特定任务的执行部件。

根据不同的应用需求,工业机器人末端执行器有多种类型,每种类型都有其特定的功能和应用领域。

一、夹持型末端执行器夹持型末端执行器主要用于夹持、抓取物体。

它们通常具有可调节的夹持力和灵活的夹持方式,可以适应不同形状、不同尺寸的物体。

夹持型末端执行器广泛应用于装配线、物流仓储、食品加工等领域,用于自动抓取和搬运物体。

二、剪切型末端执行器剪切型末端执行器主要用于切割、剪切材料。

它们通常具有高速、高精度的切割能力,可以在短时间内完成大量的切割任务。

剪切型末端执行器广泛应用于金属加工、纺织工业、塑料加工等领域,用于自动切割和剪裁材料。

三、焊接型末端执行器焊接型末端执行器主要用于焊接工艺。

它们通常具有稳定的电弧、精确的定位和高速的焊接速度,可以实现高质量的焊接效果。

焊接型末端执行器广泛应用于汽车制造、船舶建造、建筑结构等领域,用于自动焊接和焊接工艺。

四、喷涂型末端执行器喷涂型末端执行器主要用于涂装、喷涂工艺。

它们通常具有均匀的喷涂效果、可调节的喷涂厚度和高速的喷涂速度,可以实现高质量的涂装效果。

喷涂型末端执行器广泛应用于汽车制造、家具制造、建筑装饰等领域,用于自动喷涂和涂装工艺。

五、钻削型末端执行器钻削型末端执行器主要用于钻孔、铣削等工艺。

它们通常具有高速、高精度的钻削能力,可以在短时间内完成复杂的加工任务。

钻削型末端执行器广泛应用于机械制造、航空航天、电子零部件等领域,用于自动钻削和加工工艺。

六、测量型末端执行器测量型末端执行器主要用于测量、检测工艺。

它们通常具有高精度的测量能力和灵活的测量方式,可以实现精确的尺寸测量和质量检测。

测量型末端执行器广泛应用于质量控制、精密加工、医疗器械等领域,用于自动测量和检测工艺。

工业机器人末端执行器的类型多样化,每种类型都有其特定的功能和应用领域。

这些末端执行器的应用可以大幅提高生产效率、降低劳动强度,并且具有一定的灵活性和适应性,能够适应不同的工业生产需求。

执行器的种类

执行器的种类

±10
%
(C≤5为±15)
±10
单座、角型
允许泄漏量 %
0.01
0.1
双座0.1
控制阀种类
高压阀
不带定 带定 位器 位器
±4
±1
2.5
1
1.5
0.3
±10
±10
0.01
低温阀
隔膜阀
不带定 带定 位器 位器
±6
±1
5
1
2
0.3
不带定 带定 位器 位器
±10 ±1
6
1
3
0.3
±10 (C≤5为±15)
±20
控制阀流量特性的选择目前较多采用经验法。 一般可以从下面的几个方面来考虑: 根据过程特性选择 根据配管情况选择 根据负荷变化情况选择
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三、控制阀口径的确定
控制阀口径的大小决定于流通能力C 控制阀口径的选择需经以下几个步骤: ❖ 计算流量的确定 ❖ 计算压差的确定 ❖ 流通能力的计算 ❖流通能力C 值的选用 ❖ 控制阀开度验算 ❖ 控制阀实际可调比的验算 ❖ 控制阀口径的确定
2.实际可调比
控制阀在实际工作时,与管路系统相串联或与旁路阀 相并联,此时的可调比就称为实际可调比。
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(1)串联管道时的可调比
R实际 R S
S P min P
ΔPmax为控制阀全关时阀前后的压差(近似等于 系统的总压差); ΔPmin为控制阀全开时阀前后的压差; S为控制阀全开时阀前后压差与系统总压差之比
作用:综合输入信号和反馈信号,并将该结果信号加以放 大,使之有足够大的功率来控制伺服电动机的转动。
根据综合后结果信号的极性,放大器应输出相应极性的信 号,以控制电动机的正、反运转。

执行器选型

执行器选型

电动执行器选型——结构类型选择
• 直行程电动执行器(直线运动)——适用于单座调节阀、双座调 节阀等
电动执行器选型——结构类型选择
• 角行程电动执行器(转角小于360°)——输出轴转角小于一周即 可实现阀门的启闭过程控制。根据安装结构方式不同分为直连式、 底座曲柄式两种。适用于蝶阀、球阀、旋塞阀等。 • 直连式——电动执行器输出轴与阀杆直接连接安装的形式。 • 底座曲柄式——输出轴通过曲柄与阀杆连接的形式。
根据场合选择外壳防护等级、防爆等级— —防爆等级
• 在可能出现爆炸性气体、蒸汽、液体、可燃性粉尘等而引起火灾 或爆炸危险的场所时,必需对选用的电动执行器提出防爆要求, 根据不同的应用区域选择防爆形式和类别。防爆等级可通过防爆 标志EX及防爆内容来表示。 • 防爆标志内容包括:防爆型式+设备类别+(气体组别)+温度组 别
4
5 6
防止直径不小于1.0mm的固体异物
防尘 尘密
直径为1.0mm球形物体试具不得完全进入壳体 不能完全防止尘埃进入,但进入的灰尘量不得影 响设备的正常运行,不得影响安全
无灰尘进入
根据场合选择外壳防护等级、防爆等级——外 壳防护等级
第二位数字代表的防止水进入等级 数字 0 1 防护等级 简要说明 无防护 防止垂直方向滴水 防止当外壳在15°倾斜时垂直 方向滴水 防淋水 含义 —— 垂直方向滴水应无有害影响
• 因不同厂家的电气参数有所差异,所以选型过程中还需考虑确定 电气参数,主要有电机功率、额定电流、二次控制回路电压等。 此方面的疏忽可能造成空开跳闸、保险丝熔断、热过载继电器保 护起跳等故障现象。
根据场合选择外壳防护等级、防爆等级
• 根据国家“GB/T 4208-2017 外壳防护等级”和“GB 38362000 爆炸气体环境用电气设备”

第八讲 执行器

第八讲 执行器

第一节 气动执行器
3.控制阀口径的选择
控制阀的选择是由控制阀流量系数Kv值决定。 Kv定义:当阀两端压差为100KPa,流体密度为 1g/cm3,阀全开时,流经控制阀的流体流量。
Kv表示:控制阀容量的大小,是表示控制阀流通 能力的参数。
举例
有一个 Kv 值为 40 的控制阀 , 表示当此阀全开 , 阀 前后压差为0.1MPa时,每小时能通过的水量为40m3。
隔膜阀
第一节 气动执行器
(6)蝶阀 原理 特点 缺点 用途 通过杠杆带动挡板使挡板偏转,改变流通面积, 达到改变流量的目的。 结构简单、重量轻、价格便宜、流阻极小。 泄漏量大。 适用于大口径、大流量、低压差的场合,也可 适用于含少量纤维或悬浮颗粒状介质的控制。


(7)球阀 阀芯和阀体都呈球形体,转动阀芯使之与阀体处 于不同的相对位置时,就有不同的流通面积。
第一节 气动执行器
表5-1 组合方式表
序号 (a) (b) (c) (d)
执行机构 控制阀 正 正 反 反 正 反 正 反
气动执行器 气关(正) 气开(反) 气开(反) 气关(正)
图5-19组合 方式图
第一节 气动执行器
气开、气关的选择要求
主要从工艺生产上安全要求出发。信号压力中断时, 应保证设备和操作人员的安全。如果阀处于打开位置时 危害性小,则应选用气关式,以使气源系统发生故障, 气源中断时,阀门能自动打开,保证安全。反之阀处于 关闭时危害性小,则应选用气开阀。
第一节 气动执行器
3.控制机构
通过阀杆上部与执行机构相连,下部与阀芯相
连。由于阀芯在阀体内移动,改变了阀芯与阀座 之间的流通面积,即改变阀的阻力系数,被控变 量 也就相应的改变,从而达到控制参数的目的。

执行器

执行器

(9)凸轮挠曲阀
又名偏心旋转阀。其阀芯呈扇形球面状,与挠曲臂及 轴套一起铸成,固定在转动轴上。 阀芯球面与阀座密封圈紧密接触,密封性好。适用于 高粘度或带有悬浮物的介质流量控制。 调节阀除了结构类 型的不同外,其它的主 要技术参数是流量特性 和口径。
3调节阀的选择
选用调节阀时,一般应考虑以下几个方面。 1.调节阀结构的选择 通常根据工艺条件,如使用温度、压力,介 质的物理、化学特性(如腐蚀性、粘度等),对流 量的控制要求等,来选择调节阀的结构形式。 例如,一般介质条件选用直通单座阀或直通 双座阀;高压介质选用高压阀;强腐蚀介质采用隔 膜阀等。
(1) 直通单座阀
结构简单、泄漏量小。 流体对阀芯的不平衡作 用力大。一般用在小口径、 低压差的场合。
阀门中的柱式阀芯可以正装,也可以反装。
正装阀
反装阀
阀芯下移时,阀芯与阀座 间的流通截面积减小
阀芯下移时,阀芯与阀座间 的流通截面积增大
(2) 直通双座阀
阀体内有两个阀芯和阀座。 流体流过时,作用在上、下两个阀芯上的推力方 向相反且大小相近,可以互相抵消,所以不平衡力小。 但是,由于加工的限
处于手动时: ①由操作器的可调恒流源向RL提供手动操作电流, 其大小可由手动操作电位器调节,并由另一只电流 表显示; ②跟踪电压输出,向调节器中的积分电容两端提供 直流跟踪电压,当调节器积分电容两端接收到跟踪 电压后,调节器输出电流就跟随电压作相应改变, 为手动→自动无扰切换作准备。
2. 执行器由执行机构和调节机构组成。执行机 构是产生推力或位移的部分,调节机构是指 直接改变能量或物料输送量的装置,通常称 为调节阀或阀门。
3. 按执行机构使用的工作能源分为三类:气动 执行
器,电动执行器,液压执行器(液压执行器使用很 少)。

化工仪表第5章执行器

化工仪表第5章执行器

第一节 气动执行器
将(5-2)积分可得
Q Kl C Qmax L
(5-3)
边界条件:l=0时,Q=Qmin; l=L时Q=Qmax
把边界条件代入式(5-3),可分别得
C Q m in1, K 1 Q m in 1 1 (5-4)
Q maR x
Q maxR
R为控制阀的可调范围或可调比。
第一节 气动执行器
调节机构就是阀门,是一个局部阻力可以改变 的节流元件。根据不同的使用要求,阀门的构造型 式很多。 3.控制阀的分类
3.控制阀的分类
〔1〕直通单座控制阀
阀体内只有一个阀芯与阀座。 特点 结构简单、价格便宜、全关时泄漏量少。 缺点 在压差大的时候,流体对阀芯上下作用的推
力不平衡,这种不平衡力会影响阀芯的移动。 适用于小口径、低压差的场合。
泄漏量大。
图6-7 蝶阀
〔7〕球阀
球阀的阀芯与阀体都呈球形体,转动阀芯使之与阀体处于不同的相对位置时,就 具有不同的流通面积,以到达流量控制的目的。
流量变化较快,可起控制和切断的作用,常用于双位式控制。
图6-8 球阀
图6-9 球阀阀芯的形状
〔8〕凸轮挠曲阀
阀芯呈扇形球面状,与挠曲臂及轴套一起铸成,固 定在转动轴上。
执行机构 F → l M→θ
流通截面积
调节机构 操纵变量的流量
控制机构:根据推力产生位移或转角,改变开度。 是执行器的控制局部,直接与被控介质接触,控制 流体的流量。所以它是将阀杆的位移转换为流过阀 的流量的装置。
正装阀芯:推杆下移时阀门关小。
反装阀芯:推杆下移时阀门开大。
第一节 气动执行器
执行器
作用 承受控制器的输出信号,直接控制能量或物料等调
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二、电/气阀门定位器
电/气阀门定位器实际上是电气转换器和阀门 定位器的组合。 先看电气转换器的动作原理
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二、电/气阀门定位器
电/气阀门定位器将来自控制器或其它单元的4~20mADC电流信号 转换成气压信号去驱动执行机构。同时,从阀杆的位移取得反馈信 号,构成具有阀位负反馈的闭环系统,因而不仅改善了执行器的静 态特性,使输入电流与阀杆位移之间保持良好的线性关系;而且改 善了气动执行器的动态特性,使阀杆的移动速度加快,减少了信号 的传递滞后。
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一、气动阀门定位器
气动阀门定位器接受由气动控制器或 电/气转换器转换的控制器的输出信 号,然后产生和控制器输出信号成比 例的气压信号,用以控制气动执行器。
阀门定位器与气动执行器连接
1-波纹管 2-主杠杆 3-迁移弹簧 4凸轮支点 5-凸轮 6-副杠杆7-支点 8-执行机构 9-反 馈杆 10-滚轮 11-反馈弹簧 12-调零弹簧 13-挡板 14-喷嘴 15 主杠杆支点 16-放大器 力矩平衡式气动阀门定位器
二、执行器的分类
气动执行器 Pλ→L→Q 直行程 角行程
按能源分: 电动执行器 Ii→L→Q
液动执行器
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三种执行器的特点比较
比较项目 气动执行器 电动执行器 液动执行器
结构 体积 推力 配管配线 动作滞后 频率响应 维护检修 使用场合 温度影响 成本
简单 中 中 较复杂 大 狭 简单 防火防爆 较小 低
对于具有爆炸危险或环境条件比较恶劣的场所, 可选用气动执行机构。 执行器分气开式和气关式两种。一般根据生产上 安全要求选择。如果供气系统发生故障时,控制阀处 于全开位置造成的危害较小,则选用气关式,反之选 用气开式。
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二、 控制阀的流量特性选择
控制阀的流量特性,在生产中常用的是直线、等 百分比和快开三种。而快开特性主要用于两位式 控制及程序控制中,因此,在考虑控制阀流量特 性选择时通常是指如何合理选择直线和等百分比 流量特性。
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1、执行机构的选择
依据:各种控制阀结构类型及特点
电动执行器
气动执行器
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2、气开气关的选择原则
气开式
正作用
气关式
正作用
P入
P入
Q
Q
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3、控制阀的结构种类的选择
控制阀的流通形式不同
直通单座阀
单座角形阀
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3、控制阀的结构种类的选择
直通双座阀 蝶阀
复杂 小 小 简单 小 宽 复杂 隔爆型才防火防爆 较大 高
简单 大 大 复杂 小 狭 简单 要注意火花 较大 高
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4.2 执行机构
电动执行器 气动执行器
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一、气动执行器
1. 特点 它是以140kP的压缩空气为能源,以20 ~ 100kP气压 信号为输入控制信号; 具有结构简单、动作可靠、性能稳定、输出推力大、 维修方便、本质安全防暴和价格低廉等特点。 2.构成原理 (一)结构组成: 执行机构 Pλ →L → Q 调节机构
反行程变差 %
灵敏限 % 流通能力误差 % 流量特性误差 % 允许泄漏量 %
2.5
1.5
1
0.3
2.5
1.5 ±10
1
0.3
2.5
1.5 ±10
1
0.3
5
2
1
0.3
6
3 ±20
1
0.3
±10 (C≤5为±15) ±10 (C≤5为±15) 单座、角型 0.01 双座0.1
±10 (C≤5为±15) ±10 (C≤5为±15) 单座、0.01 双座0.1
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3、控制阀的结构种类的选择
三通: 合流
分流
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第36页
执行器结构形式选择
执行机构结构型式的选择一般要考虑下列因素: 执行机构的输出动作规律
执行机构的输出动作方式和行程
当采用气动仪表时,应选用气动执行机构。
执行机构的静态特性和动态特性
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执行器结构形式选择
根据各种执行机构的特点,一般按下列原则进行选择: 控制信号为连续模拟量时,选用比例式执行机构, 而控制信号为断续(开/关)形式时,应选择积分式执 行机构。 当系统中要求程序控制时,可选用能接受断续信 号的电动执行机构。
调节阀全开时的流量 Q1 max x 总管最大流量 Q max
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四、控制阀的流量特性
Q l 式中:Q 相对流量,即某一开度的流量与全开流量之比 Qmax f( ) Qmax L l
L 相对开度,即某一开度下的行程与全行程之比
1.理想流量特性
快开
直线 抛物线
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2.工作流量特性 在实际使用时,控制阀安装在管道上,与其它设备串 联,或者与旁路管道并联,因而控制阀前后的压差是变 化的。此时,控制阀的相对流量与阀芯相对开度之间的 关系称为工作流量特性。 串联管道的工作流量特性
±10
±10
0.1
0.01
无泄漏
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二、性能测试方法
1.非线性偏差 测试装置如图
2.正反行程变差 测试装置与方法:和非线性偏 差的测试装置与方法相同。 要求:同一信号压力值下的阀 杆正反位移值的最大差值, 不应超过表中所列指标。 3.灵敏限 测试装置:和非线性偏差的测 试装置相同。 要求:所需要的信号压力变化 值不得超过表中所列指标
1喷嘴 2 挡板 3 杠杆 4 调 零弹簧 5 永久磁钢 6、7 线圈 8 反馈弹簧 9 夹子 10 拉杆 11 固定螺钉 12 放大器 13 反馈轴 14反馈 压板 15 调量程支点 16 反馈机体
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4.5 执行器的选择
执行器的选择应从四方面来考虑: 控制阀结构型式及材料的选择 控制阀口径的选择 控制阀气开、气关形式的选择 控制阀流量特性的选择 一、执行器结构形式选择 首先应根据生产工艺要求选择控制阀的结构型式, 然后再选择执行机构的结构型式。 控制阀结构形式的选择要根据控制介质的工艺条件, 如压力、流量等和被控介质的流体特性等进行全面 考虑。
控制阀开度验算
控制阀实际可调比的验算
控制阀口径的确定
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4.6 气动薄膜控制阀性能测试
一、气动薄膜控制阀主要性能指标
控制阀种类 名称 单座、双座 角型阀 不带定 位器 非线性偏差 % ±4 带定 位器 1 三通阀 不带定 位器 ±4 带定 位器 ±4 高压阀 不带定 位器 ±4 带定 位器 ±1 低温阀 不带定 位器 ±6 带定 位器 ±1 隔膜阀 不带定 位器 ±10 带定 位器 ±1
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(1)串联管道时的可调比
R实际 R S
S P min P
ΔPmax为控制阀全关时阀前后的压差(近似等于 系统的总压差); ΔPmin为控制阀全开时阀前后的压差; S为控制阀全开时阀前后压差与系统总压差之比
(2)并联管道时的可调比
R实际 1 1 x 1 Q max Q1 max Q2 1 Q max
输入 信号 P入 L 执行机构 位移
EXIT
调节机构
Q 开度
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EXIT
第 7页
气动薄膜控制阀
外形

正作用式 气动薄膜 控制阀
反装阀
EXIT
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阀芯的正装与反装形成气开、气关
正装
反装
EXIT
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反作用式气动薄膜控制阀 结构 原理
O型环
气关式 控制阀
控制阀流量特性的选择目前较多采用经验法。 一般可以从下面的几个方面来考虑: 根据过程特性选择 根据配管情况选择 根据负荷变化情况选择
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三、控制阀口径的确定
控制阀口径的大小决定于流通能力C 控制阀口径的选择需经以下几个步骤: 计算流量的确定 计算压差的确定 流通能力的计算 流通能力C 值的选用
第4章 执行器
知识目标
了解执行器的种类、特点及正反作用方式 掌握气动执行机构的结构及工作原理 理解电动执行机构的组成及各部分作用 了解控制阀的结构及特点 理解控制阀的流量系数、可调比和流量特性的概念 了解阀门定位器的作用及使用场合 掌握控制阀的选用原则
技能目标
能够应用控制阀的选用原则正确选用控制阀 能够对执行器进行正确的调校 能够正确的安装执行器 能够处理执行器在使用、维护中的问题
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三、控制阀的可调比
控制阀的可调比就是控制阀所能控制的最大 流量与最小流量之比。可调比也称为可调范围, 用R表示。 Q max
R
Q min
1.理想可调比
当控制阀上压差一定时,这时的可调比称为理想可调 比。
2.实际可调比
控制阀在实际工作时,与管路系统相串联或与旁路阀 相并联,此时的可调比就称为实际可调比。
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并联管道的工作流量特性
图中S′为阀全开时的工作流量与总管最大流量之比。 根据实际经验,S′的值不能低于0.8
EXIT
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4.4 阀门定位器
用途: 提高阀杆位臵的线性度,克服阀杆的摩擦力,消除被控介 质压力变化与高压差对阀位的影响; 增加执行机构的动作速度,改善控制系统的动态特性; 可用20~100kPa的标准信号压力去操作40~200kPa的非标准 号压力的气动执行机构; 可实现分程控制,用一台控制仪表去操作两台控制阀 ; 可实现反作用动作; 可修正控制阀的流量特性; 可使活塞执行机构和长行程执行机构的两位式动作变为比例 式动作; 采用电/气阀门定位器后,可用4~20mADC电流信号去操作气 动执行机构,一台电/气阀门定位器具有电/气转换器和气动阀 门定位器的双重作用。
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