模擬量電動(dòng)調(diào)節(jié)閥是工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程控制中的重要執(zhí)行單元儀表。與傳統(tǒng)調(diào)節(jié)閥相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn):電動(dòng)調(diào)節(jié)閥節(jié)能(只在工作時(shí)才消耗電能),環(huán)保(無(wú)碳排放),安裝快捷方便(無(wú)需復(fù)雜的氣動(dòng)管路和氣泵工作站)。
執(zhí)行器的作用:
執(zhí)行器接受調(diào)節(jié)器的指令信號(hào),經(jīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移或直線(xiàn)位移,去操縱調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),改變被控對(duì)象進(jìn)、出的能量或物料,以實(shí)現(xiàn)過(guò)程的自動(dòng)控制。執(zhí)行器常常工作在高溫、高壓、深冷、強(qiáng)腐蝕、高粘度、易結(jié)晶、閃蒸、汽蝕、高壓差等狀態(tài)下,使用條件惡劣,因此,它是整個(gè)控制系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)。
模擬量電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)與工作原理:
模擬量電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的基本結(jié)構(gòu):
實(shí)驗(yàn)裝置所配的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥典型外形,它由兩個(gè)可拆分的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥(調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu))部分組成。上部是執(zhí)行機(jī)構(gòu),接受調(diào)節(jié)器輸出的0~10mADC或4~20mADC信號(hào),并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的直線(xiàn)位移,推動(dòng)下部的調(diào)節(jié)閥動(dòng)作,直接調(diào)節(jié)流體的流量。
電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu):
一個(gè)一體化的直行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。它由相互隔離的電氣部分和齒輪傳動(dòng)部分組成,電機(jī)作為連接兩個(gè)隔離部分的中間部件。電機(jī)按控制要求輸出轉(zhuǎn)矩,通過(guò)多級(jí)正齒輪傳遞到梯形絲桿上,梯形絲桿通過(guò)螺紋變換轉(zhuǎn)矩為推力。輸出軸止動(dòng)環(huán)上連有一個(gè)旗桿,旗桿隨輸出軸同步運(yùn)行,通過(guò)與旗桿連接的齒條板將輸出軸位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào),提供給智能控制板作為比較信號(hào)和閥位反饋輸出。
電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理:
電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理可以用下圖表示,當(dāng)控制器的輸入端有一個(gè)信號(hào)輸入時(shí),此信號(hào)與位置信號(hào)進(jìn)行比較,當(dāng)兩個(gè)信號(hào)的偏差值大于規(guī)定的死區(qū)時(shí),控制器產(chǎn)生功率輸出,驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使減速器的輸出軸朝減小這一偏差的方向轉(zhuǎn)動(dòng),直到偏差小于死區(qū)為止。此時(shí)輸出軸就穩(wěn)定在與輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的位置上。
控制器結(jié)構(gòu):
實(shí)驗(yàn)裝置所配的控制是一個(gè)智能型的,以單片微處理器為基礎(chǔ),通過(guò)輸入回路把模擬信號(hào)、閥位電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),微處理器根據(jù)采樣結(jié)果通過(guò)人工智能控制軟件后,顯示結(jié)果及輸出控制信號(hào)。
模擬量電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的基本結(jié)構(gòu):
調(diào)節(jié)閥與工藝管道中被調(diào)介質(zhì)直接接觸,閥芯在閥體內(nèi)運(yùn)動(dòng),改變閥芯與閥座之間的流通面積,即改變閥門(mén)的阻力系數(shù)就可以對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
這里給出直通單閥座和直通雙閥座的典型結(jié)構(gòu),它由上閥蓋(或高溫上閥蓋)、閥體、下閥蓋、閥芯與閥桿組成的閥芯部件、閥座、填料、壓板等組成。
模擬量電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的性能特點(diǎn):直通單閥座的閥體內(nèi)只有一個(gè)閥芯和一個(gè)閥座,其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、泄漏量小(甚至可以*切斷)和允許壓差小。因此,它適用于要求泄漏量小,工作壓差較小的干凈介質(zhì)的場(chǎng)合。在應(yīng)用中應(yīng)特別注意其允許壓差,防止閥門(mén)關(guān)不死。直通雙座調(diào)節(jié)閥的閥體內(nèi)有兩個(gè)閥芯和閥座。它與同口徑的單座閥相比,流通能力約大20%~25%。因?yàn)榱黧w對(duì)上、下兩閥芯上的作用力可以相互抵消,但上、下兩閥芯不易同時(shí)關(guān)閉,因此雙座閥具有允許壓差大、泄漏量較大的特點(diǎn)。故適用于閥兩端壓差較大,泄漏量要求不高的干凈介質(zhì)場(chǎng)合,不適用于高粘度和含纖維的場(chǎng)合。