BURKERT電磁閥與氣閉閥概述、選用
推桿向下動(dòng)作的叫正作用式執(zhí)行機(jī)構(gòu);信號壓力增加時(shí),推桿向上動(dòng)作的叫反作用式執(zhí)行機(jī)構(gòu)。閥門組件與執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成調(diào)節(jié)閥后,氣開閥是隨著信號壓力的增加,逐漸打開,無信號時(shí),處于關(guān)閉狀態(tài)的閥;氣閉閥是隨著信號壓力的增加,逐漸關(guān)閉,無信號時(shí),處于全開狀態(tài)的閥。
BURKERT電磁閥作用方式如何選擇?選擇氣開閥或氣閉閥的主要出發(fā)點(diǎn)是什么?
選擇作用方式主要是選擇氣開閥或氣閉閥。氣開、氣閉閥的選擇主要從安全角度考慮。當(dāng)系統(tǒng)因故障等原因使信號壓力中斷時(shí)(即閥處于無信號壓力的情況下時(shí)),考慮閥應(yīng)處于全開還是關(guān)閉狀態(tài)才能避免損壞設(shè)備和保護(hù)工作人員。若閥處于全開位置危害性小,則應(yīng)選氣閉閥(因?yàn)楣收蠒r(shí)無信號壓力,閥處于全開位置);反之,應(yīng)選氣開閥。換而言之,從安全角度考慮,若工藝需要故障關(guān),則選氣開閥;若工藝需要故障開,則選氣閉閥。
從介質(zhì)特性角度看,怎樣選擇調(diào)節(jié)閥作用方式?
如果介質(zhì)為易結(jié)晶的物料,要選用氣閉式,以防堵塞。換熱器通過調(diào)節(jié)載熱體的流量來保持冷流體的出口溫度,如果冷流體介質(zhì)溫度太高,會(huì)結(jié)焦或分離,影響操作或損壞設(shè)備,這時(shí)調(diào)節(jié)閥就要選擇氣開式。
從產(chǎn)量、使經(jīng)濟(jì)損失小的角度考慮,怎樣選調(diào)節(jié)閥作用方式?
BURKERT電磁閥在事故發(fā)生時(shí),盡量減少原料及動(dòng)力消耗,但要產(chǎn)量。例如,在蒸餾塔控制系統(tǒng)中,進(jìn)料調(diào)節(jié)閥常用氣開式,沒有氣壓就關(guān)閉,停止送料,以免浪費(fèi);回流量調(diào)節(jié)閥則可用氣閉式,在沒有氣壓信號時(shí)打開,回流量;當(dāng)調(diào)節(jié)加熱用的蒸汽量及塔頂產(chǎn)品時(shí),也采用氣開式。
在自動(dòng)控制系統(tǒng)中,調(diào)節(jié)閥是其常用的執(zhí)行器??刂七^程是否平穩(wěn)取決于調(diào)節(jié)閥能否準(zhǔn)確動(dòng)作,使過程控制體現(xiàn)為物料能量和流量的變化。所以,要根據(jù)不同的需要選擇不同的調(diào)節(jié)閥。選擇恰當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)閥是管路設(shè)計(jì)的主要問題,也是調(diào)節(jié)系統(tǒng)安全和平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵。
2BURKERT電磁閥的組成
BURKERT電磁閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成,接受調(diào)節(jié)器或計(jì)算機(jī)的控制信號,用來改變被控介質(zhì)的流量,使被調(diào)參數(shù)維持在所要求的范圍內(nèi),從而達(dá)到過程控制的自動(dòng)化。
2.1執(zhí)行機(jī)構(gòu)
執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照驅(qū)動(dòng)形式分為氣動(dòng)、電動(dòng)和液動(dòng)3種。氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單,動(dòng)作,穩(wěn)定,價(jià)格低,維護(hù)方便,防火防爆等,在許多控制系統(tǒng)中獲得了廣泛地應(yīng)用。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)雖然不利于防火防爆,但其驅(qū)動(dòng)電源方便可取,且信號傳輸速度快,便于遠(yuǎn)距離傳輸,體積小,動(dòng)作,維修方便,價(jià)格。液動(dòng)執(zhí)行器的推力大,調(diào)節(jié)精度高,動(dòng)作速度快,運(yùn)行平穩(wěn),但由于設(shè)備體積大,工藝復(fù)雜,所以目前使用不多。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)不論是何種類型,其輸出力都是用于克服負(fù)荷的力(主要是指不平衡力和不平衡力矩、摩擦力、密封力及重力等有關(guān)力的作用)。因此,為了使調(diào)節(jié)閥正常工作,配用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)要能產(chǎn)生足夠的輸出力來克服各種阻力,高度密封和閥門的開啟。對執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力確定后。應(yīng)根據(jù)工藝使用環(huán)境要求,選擇相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
例如,對于現(xiàn)場有防爆要求時(shí),應(yīng)選用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),且接線盒為防爆型。如果沒有防爆要求,則氣動(dòng)或電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)都可選用,但從節(jié)能方面考慮,應(yīng)盡量選用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對于要求調(diào)節(jié)精度高,動(dòng)作速度快和運(yùn)行平穩(wěn)的工況,應(yīng)選用液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。綜合各類執(zhí)行器的特點(diǎn),自動(dòng)控制系統(tǒng)普遍采用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如結(jié)構(gòu)簡單、體積小的ZAZ直行程類及zAJ角行程類,36101(R)型電子式及SKD型多轉(zhuǎn)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。
各類執(zhí)行機(jī)構(gòu)盡管在結(jié)構(gòu)上不*相同,但基本結(jié)構(gòu)都包括放大器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)不論是何種類型,其輸出力都是用于克服負(fù)荷的力(主要是指不平衡力和不平衡力矩、摩擦力、密封力及重力等有關(guān)力的作用)。
因此,為了使調(diào)節(jié)閥正常工作,配用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)要能產(chǎn)生足夠的輸出力來克服各種阻力,高度密封和閥門的開啟。對執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力確定后。應(yīng)根據(jù)工藝使用環(huán)境要求,選擇相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。例如,對于現(xiàn)場有防爆要求時(shí),應(yīng)選用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),且接線盒為防爆型。
流量特性的選擇方法有兩種,種是通過數(shù)學(xué)計(jì)算的分析法,另種是在實(shí)際工程中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)法。由于分析法既復(fù)雜又費(fèi)時(shí),所以般工程上都采用經(jīng)驗(yàn)法。具體來說,應(yīng)該從調(diào)節(jié)、工況條件、負(fù)荷及特性幾個(gè)方面考慮。
(1)根據(jù)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)根據(jù)自動(dòng)控制原理中的特性補(bǔ)償原理,為了使系統(tǒng)保持良好的調(diào)節(jié),希望開環(huán)總放大系數(shù)與各環(huán)節(jié)放大系數(shù)之積保持常數(shù)。這樣,適當(dāng)選擇閥的特性,以閥的放大系數(shù)變化來補(bǔ)償對象放大系數(shù)的變化,從而使系統(tǒng)的總放大系數(shù)保持不變。
(2)根據(jù)管道系統(tǒng)壓降變化情況調(diào)節(jié)閥的壓降比S定義為該調(diào)節(jié)閥可控制的大流量所對應(yīng)閥門進(jìn)出口差壓△Pl和系統(tǒng)差壓△P之比調(diào)節(jié)閥流量特性與壓降比S有密切的關(guān)系.
(3)根據(jù)負(fù)荷變化直線閥在小開度時(shí)流量變化大,調(diào)節(jié)過于靈敏,易振蕩。在大開度時(shí),調(diào)節(jié)作用又顯得微弱,造成調(diào)節(jié)不及時(shí),不靈敏。因此在壓降比S較小,負(fù)荷變化大的場合不宜采用直線閥。等百分比閥在接近關(guān)閉時(shí)工作緩和平穩(wěn),而接近全開狀態(tài)時(shí),放大系數(shù)大,工作靈敏,因此它適用于負(fù)荷變化幅度大的場合??扉_特性閥在行程較小時(shí),流量就較大,隨著行程的增大,流量很快達(dá)到大,它般用于雙位調(diào)節(jié)和程序控制的場合。
(4)根據(jù)調(diào)節(jié)對象的特性般有自平衡能力的調(diào)節(jié)對象都可選擇等百分比流量特性的調(diào)節(jié)閥,不具有自平衡能力的調(diào)節(jié)對象則選擇直線流量特性的調(diào)節(jié)閥。
4.2口徑選擇
調(diào)節(jié)閥口徑是根據(jù)工藝要求的流通能力確定的,要根據(jù)提供的工藝條件計(jì)算出調(diào)節(jié)閥的流通能力,再依據(jù)其流通能力選擇調(diào)節(jié)閥的口徑。流通能力是指當(dāng)調(diào)節(jié)閥全開,閥兩端壓差為9.81×10Pa,流體的密度為1g/cm時(shí),每小時(shí)流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的流量值,該值以1T1/h或kg/h為單位。調(diào)節(jié)閥的流通能力是合理選擇閥門及閥門口徑的個(gè)重要參數(shù),通過對調(diào)節(jié)閥流通能力的計(jì)算,對比提供的技術(shù)參數(shù)確定閥門口徑的大小。對于自動(dòng)控制系統(tǒng)來說,水是流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的常見的介質(zhì)之,所以以水為例介紹調(diào)節(jié)閥的流通能力.
4.3選用注意事項(xiàng)
(1)BURKERT電磁閥直接按照接管管徑選取是不合理的。閥門的調(diào)節(jié)與接管流速或管徑?jīng)]有關(guān)系,閥門的調(diào)節(jié)僅與水的阻力及流量有關(guān)。亦即旦系統(tǒng)設(shè)備確定之后,理論上適合該系統(tǒng)的閥門只有種的口徑,而不會(huì)出現(xiàn)多種選擇。
(2)調(diào)節(jié)閥口徑不能過小。選擇的閥門口徑過小,方面會(huì)增加系統(tǒng)的阻力,甚會(huì)出現(xiàn)閥門口徑100%開啟時(shí),系統(tǒng)仍無法達(dá)到設(shè)定的容量要求,導(dǎo)致嚴(yán)重后果。另方面閥門將需要通過系統(tǒng)提供較大的壓差以維持足夠的流量,加重泵的負(fù)荷,閥門易受損害,對閥門的壽命影響很大。
(3)BURKERT電磁閥口徑不能過大。選擇的閥門口徑過大,不僅增加工程成本,而且還會(huì)引起閥門經(jīng)常運(yùn)行在低百分比范圍內(nèi),引起調(diào)節(jié)精度降低,使控制變差,而且易使系統(tǒng)受沖擊和振蕩。