氣動薄膜調節(jié)閥的選型
隨著我國有色行業(yè)的迅猛發(fā)展,氣動薄膜調節(jié)閥由于結構簡單、操作方便、使用可靠、防火防爆等特點,廣泛應用于氧化鋁的生產(chǎn)過程。而作為自動調節(jié)系統(tǒng)的重要一環(huán),它的工作狀態(tài)的好壞將直接影響自動控制過程,本文以自己的工作實踐為基礎,詳細敘述氣動薄膜調節(jié)閥的工作原理、選型過程、安裝及維修。
1 主要結構和工作原理
氣動執(zhí)行器由執(zhí)行機構和調節(jié)機構組成。氣動執(zhí)行機構包括:氣動薄膜、氣動活塞、氣動長行程三種執(zhí)行機構、調節(jié)機構為:閥、閘板、調節(jié)閥等,有直、角行程 2 種。
工作原理:當 0.2~1kg/cm2 時的信號壓力輸人薄膜氣室中,產(chǎn)生推力使推桿部件移動、彈簧被壓縮產(chǎn)生的反作用力與信號壓力在薄膜上產(chǎn)生的推力相平衡。推桿的移動即是氣動薄膜執(zhí)行機構的行程。正作用式:當薄膜氣室的信號壓力為零時,推桿部件位于下方,當薄膜氣室內輸人信號壓力時,使推桿部件向下移動;反作用式:當薄膜氣室的信號壓力為零時,推桿部件位于上方,當薄膜氣室內輸人信號壓力時,使推桿部件向上移動。
2 氣動薄膜調節(jié)閥流t特性和選型原則
流量特性是指閥位開度和流量大小的關系,直接影響調節(jié)質量和系統(tǒng)的穩(wěn)定性,與被調參數(shù)和設備對象,工藝流程有關。
2.1 理想流量特性
調節(jié)閥兩端壓差不變時相對流量與相對開度(行程)的關系:
式中,Q 為某一開度時,調節(jié)閥的流量及閥桿行程;f 為閥芯系數(shù);Qmax、L 為調節(jié)閥全開時的zui大流量及閥桿全行程。理想流量特性取決于閥芯的尺寸,不同的閥芯曲面得到不同的理想流量特性。
2.2 工作流量特性分析
調節(jié)閥前后端壓差變化情況下得到的流量特性。分為直線特性、對數(shù)特點、拋物線特性等。拋物線特性介于直線和對數(shù)之間。
經(jīng)計算、分析,直線特性調節(jié)閥工作在小開度時調節(jié)性強,相對流量變化率過于激烈,不易控制,小干擾大克服容易過頭,引起系統(tǒng)振蕩,而在大開度時,相對變化率下,調節(jié)性能弱,太遲鈍,大的干擾不能很快克服;對數(shù)特性是指單位開度變化所引起的相對流量變化值與此點相對流量成正比.經(jīng)計算、分析,對數(shù)閥在小開度時放大倍數(shù)小,緩和平衡,利于操作控制,而在大開度時放大倍數(shù)大,工作能靈敏有效,是zui常用的閥門。
2.3 流量特性選擇規(guī)則
工業(yè)生產(chǎn)中常用的調節(jié)閥如直線、對數(shù)、快開特性,一般選取直線、對數(shù)特性即可滿足工藝調節(jié)要求,快開特性適應于二位調節(jié),對于比較難控制和要求較嚴的對象,從以下幾個方面考慮:
用調節(jié)閥的非線性去補償過程的非線性,使系統(tǒng)總的增益變化較小,穩(wěn)定;
工藝管道情況,考慮工藝管道阻力情況;
適應系統(tǒng)的負荷波動;
考慮調節(jié)閥的工作條件和使用壽命;
調節(jié)閥工作特性改善。
3 流量能力 C 值的計算方法和調節(jié)閥口徑的確定
C 值的定義:我國規(guī)定在調節(jié)閥前后壓差為 1kPa、液體重度為 1kPa3 的情況下,以每小時通過調節(jié)閥門的流體 m3 數(shù)值,表示流通能力 C 值的大?。ㄒ匝趸X料漿為例。)
4 結束語
氣動薄膜調節(jié)閥的正確選型、安裝、使用、維修,不僅能夠提高過程控制的可靠性,而且能夠快速解決閥的故障,增加閥的使用壽命對企業(yè)的節(jié)能降耗有著可觀的經(jīng)濟效益。
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