緻力於水工業閥門的研發與制造—SINCE 1988

電動調節閥的工作原理

2021-08-12 06:36:07

電(diàn)動調節閥是工業自動化過程控制中的重要執行單(dān)元儀表。結構由電(diàn)動執行機構和調節閥連接組合後經過機械連接裝配、調試安裝構成電(diàn)動調節閥。

執行器

在過程控制系統中 ,執行器接受調節器的指令信号,經執行機構将其轉換成相應的角位移或直線位移,去操縱調節機構,改變(biàn)被控對象進、出的能量或物料,以實現過程的自動控制。在任何自動控制系統中,執行器是必不可少的組成部分。如果把傳(chuán)感器比拟成控制系統的感覺器官,調節器就是控制系統的大腦,而執行器則可以比拟爲幹具體工作的手 。

執行器常常工作在高溫、高壓、深冷 、強腐蝕、高粘度、易結晶、閃蒸 、汽蝕、高壓差等狀态下,使用條件惡劣,因此,它是整個控制系統的薄弱環節。如果執行器選擇或使用不當,往往會給生産過程自動化帶來困難 。在許多場合下,會導緻控制系統的控制質量下降、調節失靈,甚至因介質的易燃、易爆、有毒而造成嚴重的事故。爲此,對於(yú)執行器的正確(què)選用和安裝、維修等各個環節,必須給予足夠的注意。執行器根據驅動(dòng)動(dòng)力的不同,可劃分爲氣動(dòng)執行器、液動(dòng)執行器和電(diàn)動(dòng)執行器。

電(diàn)動調(diào)節閥的結構與工作原理

1、電動調節閥的基本結構

電動調節閥上部是執行機構,接受調節器輸出的0~10mADC或4~20mADC信号,並(bìng)将其轉換成相應的直線位移,推動下部的調節閥動作,直接調節流體的流量。各類電動調節閥的執行機構基本相同,但調節閥(調節機構)的結構因使用條件的不同類型很多 ,常用的是直通單(dān)閥座和直通雙閥座兩種。

 

2、電(diàn)動(dòng)執行機構的基本結構

其電動執行器主要是由相互隔離的電氣部分和傳動部分組成,電機作爲連接兩個隔離部分的中間部件 。電機按控制要求輸出轉矩,通過多級正齒輪傳遞到梯形絲杆上,梯形絲杆通過螺紋變(biàn)換轉矩爲推力。因此梯形螺杆通過自鎖的輸出軸将直線行程傳遞到閥杆。執行機構輸出軸帶有一個防止傳動的止轉環,輸出軸的徑向鎖定裝置也可以做動位置指示器。輸出軸止動環上連有一個旗杆,旗杆随輸出軸同步運行,通過與旗杆連接的齒條闆将輸出軸位移轉換成電信号 ,提供給智能控制闆作爲比較信号和閥位反饋輸出。同時執行機構的行程也可由齒條闆上的兩個主限位開關開限制,並(bìng)由兩機械限位保護。

 

3、執行機構工作原理

電動執行機構是以電動機爲驅動源、以直流電流爲控制及反饋信号,原理方塊圖如圖3所示。當控制器的輸入端有一個信号輸入時,此信号與位置信号進行比較,當兩個信号的偏差值大於(yú)規定的死區時,控制器産(chǎn)生功率輸出,驅動伺服電動機轉動使減速器的輸出軸朝減小這一偏差的方向轉動,直到偏差小於(yú)死區爲止 。此時輸出軸就穩定在與輸入信号相對應的位置上。

 

4、控制器結構

控制器由主控電路闆、傳感器、帶LED 操作按鍵、分相電容、接線端子等組成。智能伺服放大器以專用單片微處理器爲基礎(chǔ),通過輸入回路把模拟信号、閥位電阻信号轉換成數字信号,微處理器根據採(cǎi)樣結果通過人工智能控制軟件後,顯示結果及輸出控制信号。

 

5、調節閥的基本結構

調節閥與工藝管道中被調介質直接接觸,閥芯在閥體内運動,改變(biàn)閥芯與閥座之間的流通面積,即改變(biàn)閥門的阻力系數就可以對工藝參(cān)數進行調節。

下圖給出直通單(dān)閥(fá)座和直通雙閥(fá)座的典型結構,它由上閥(fá)蓋(或高溫上閥(fá)蓋)、閥(fá)體、下閥(fá)蓋、閥(fá)芯與閥(fá)杆組成的閥(fá)芯部件、閥(fá)座 、填料、壓闆等組成。

直通單閥座的閥體内隻有一個閥芯和一個閥座,其特點是結構簡單、洩漏量小(甚至可以完全切斷)和允許壓差小。因此,它适用於(yú)要求洩漏量小,工作壓差較小的幹淨介質的場合。在應用中應特别注意其允許壓差,防止閥門關不死。直通雙座調節閥的閥體内有兩個閥芯和閥座。它與同口徑的單座閥相比,流通能力約大20%~25%。因爲流體對上、下兩閥芯上的作用力可以相互抵消,但上、下兩閥芯不易同時關閉(bì),因此雙座閥具有允許壓差大、洩漏量較大的特點。故适用於(yú)閥兩端壓差較大,洩漏量要求不高的幹淨介質場合,不适用於(yú)高粘度和含纖維的場合。