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细数现场仪表常见故障及处理方法


  来源: 网络整理 时间:2020-07-31 作者:仪器仪表WXF
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这时,阀芯与阀座的流通面积减大,流阻变小,从而使P1降为设定值。同理,当阀前压力P1降低时,作用方向与上述相反,这就是自力式(阀前)压力调节阀的工作原理。

3、自力式流量调节阀工作原理

被控介质输入阀后,阀前压力P1通过控制管线输入下膜室,经节流阀节流后的压力Ps输入上膜室,P1与Ps的差即△Ps=P1-Ps 称为有效压力。P1作用在膜片上产生的推力与Ps作用在膜片上产生的推力差与弹簧反力相平衡确定了阀芯与阀座的相对位置,从而确定了流经阀的流量。当流经阀的流量增加时,即△Ps增加,结果P1、Ps分别作用在下、上膜室,使阀芯向阀座方向移动,从而改变了阀芯与阀座之间的流通面积,使Ps增加,增加后的Ps作用在膜片上的推力加上弹簧反力与P1作用在膜片上的推力在新的位置产生平衡达到控制流量的目的。反之,同理。

二)、气动调节阀

气动调节阀就是以压缩空气为动力源,以气缸为执行器,并借助于电气阀门定位器、转换器、电磁阀、限位阀等附件去驱动阀门,实现开关量或比例式调节,接收工业自动化控制系统的控制信号来完成调节管道介质的:流量、压力、温度及液位等各种工艺参数。

1:气动调节阀的分类。

气动调节阀动作分气开型和气关型两种。气开型(Air to Open) 是当膜头上空气压力增加时,阀门向增加开度方向动作,当达到输入气压上限时,阀门处于全开状态。反过来,当空气压力减小时,阀门向关闭方向动作,在没有输入空气时,阀门全闭。故有时气开型阀门又称故障关闭型(Fail to Close FC)。气关型(Air to Close)动作方向正好与气开型相反。当空气压力增加时,阀门向关闭方向动作;空气压力减小或没有时,阀门向开启方向或全开为止。故有时又称为故障开启型(Fail to Open FO)。气动调节阀的气开或气关,通常是通过执行机构的正反作用和阀态结构的不同组装方式实现。

2:常见的几个专业术语

调节阀有执行机构和阀体部件两部分组成。调节阀一般采用气动薄膜执行机构,其作用方式有正,反两种。信号压力增大时,推干下移的为正作用执行机构,信号压力增大时,推干上移的为反作用执行机构。阀体部件分为正,反装两种。阀杆下移时,阀芯与阀座流通面积减少的为正装式,反之为反装式。调节阀的作用方式分为气开和气关两种,气开、气关是由执行机构的正、反作用和阀体部件的正反装组合而成。

而调节阀的气开还是气关是多方面综合考虑的首先是以工艺安全为主考虑,在确定了气关还是气开后,再确定执行机构的作用,最后再确定阀体的正反装组合方式正如上所述。

正作用执行机构是指当膜片上气体压力的增加时,执行机构推杆朝向阀体运动;反作用执行机构是指当膜片上气体压力增加时,执行机构推杆远离阀体运动;和气开(air to open),气闭(air to close)型阀门完全是不同的两个概念。正作用执行机构和正装(反装)的阀门得到气关(气开);反之,反作用执行机构和反装(正装)的阀门可以得到气关(气开)。

定位器的正反作用与你所选购的调节阀的气开和气关是对应的。也就是说为了实现整个阀自身的负反馈而设置的。调节器的正反作用是用来对整个控制回路的负反馈而设置的,当调节器投自动的时候,才能具体体现出调节器正反作用的作用。

阀门定位器的正反作用是根据调节阀的气开气关确定的,调节器的正反作用是根据控制回路各环节的特性确定的,要保证控制回路满足控制要求。例如实现负反馈控制,在自动控制系统中,被调参数由于受到干扰的影响,常常偏离设定值,即被调参数产生了偏差:

对于调节器来说,按照统一的规定,如果测量值增加,调节器输出增加,调节器放大系数Kc为负,则该调节器称为正作用调节器;测量值增加,调节器输出减小,Kc为正则该调节器称为反作用调节器。

3:气动调节阀的选择。

任何一个控制系统在投运前,必须正确选择调节器的正反作用,使控制作用的方向正确,否则,在闭合回路中进行的不是负反馈而是正反馈,它将不断增大偏差,最终必将把被控变量引导到最高或最低的极限值上。

在一个单回路控制系统中,只要调节器的放大系数Kc、调节阀的放大系数Kv、被控对象的放大系数Ko的乘积为正,就能实现负反馈控制。调节器、调节阀和对象放大系数正负号规定如下:

(1)调节器放大系数的正负号;对于调节器来说,按照统一的规定,测量值增加,输出增加,调节器放大系数Kc为负,称之为正作用。测量值增加,输出减小,Kc为正,称之为反作用。

(2)调节阀的放大系数的正负号;调节阀的放大系数Kv定义为气开阀Kv为正,气关阀Kv为负。

(3)对象放大系数的正负号;对象的放大系数Ko定义为:如操纵变量增加,被控变量也增加,Ko为正;操纵变量增加,被控变量减少,Ko为负。由此可知,单回路控制系统调节器正反作用的确定方法如下:首先确定对象放大系数Ko的正负号,然后根据调节阀选型为气开或气关确定调节阀放大系数Kv的正负号,最终由Kc、Kv、Ko乘积应为正,即可确定调节器的作用方式。

总之,气开气关的选择是根据工艺生产的安全角度出发来考虑。当气源切断时,调节阀是处于关闭位置安全还是开启位置安全?举例来说,一个加热炉的燃烧控制,调节阀安装在燃料气管道上,根据炉膛的温度或被加热物料在加热炉出口的温度来控制燃料的供应。

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