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工业自动化调节阀控制原理

  • 发布日期:2020-07-07      浏览次数:1546
    • 工业自动化调节阀控制原理都有正作用和反作用之分。而气开和气关是针对整个调节阀所说的,就是调节阀的这个系统。气动信号增加,调节阀流通量口径增加为气开。反之,为气关。调节阀的正反作用是指:当气信号增加时阀杆向下移动,则为正作用。反之为反作用。
      调节阀又名控制阀,通过接受调节控制单元输出的控制信号,借助动力操作去改变介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的终控制元件。一般由执行机构和阀门组成。在现代工业自动化控制系统中,调节阀是*的一个环节,所以,调节阀的正常运行关系到工业产品的质量和产量的保障。
      在我国目前的阀门市场上,除了低压阀门已经达到市场能接受的水平外,高压阀门仍然要依靠进口。在宏观经济持续看好的形势下,阀门行业的大部分生产和销 售指标都保持了较快的增长,但是由于价格战的影响,行业销售收入和利润都较去年大幅下降。随着世界经济的回暖,我国阀门产品的进出口也有所增长,但是 阀门市场的竞争也在不断加剧。由于在技术上与国外的大厂商仍有较大的差距,因此在今后一段时期内,电动调节阀技术将成为制约我国阀门产品发展的一个瓶 颈。
      调节阀用于调节操作变量的流量,因此被称为调节阀。从控制系统整体看,一个控制系统控制得好不好,都要通过调节阀来实现,由于下列原因,调节阀变得十分重要。

      工业自动化调节阀控制原理
       
      1、调节阀是节流装置,属于动部件,与检测元件和变送器、控制器比较,在控制过程中,调节阀需要不断改变节流件的流通面积,使操纵变量变化,以适应负荷变化或操作条件的改变。因此,对调节阀阀组件的密封、耐压、腐蚀等提出更高要求。例如,密封会使调节阀摩擦力增大,调节阀死区加大,造成控制系统控制品质变差等。 
      2、调节阀的活动部件是造成跑、冒、滴、漏的主要原因,它不仅造成资源或物料的浪费,也污染环境,引发事故。调节阀材料的接触介质可能与检测元件的接触介质不同,所以,对调节阀的耐腐蚀性能、强度、刚度等提出更高要求。

      3、调节阀的节流使能量在阀内部被消耗,因此,降低能耗,降低调节阀的压力损失,和保证较好的控制品质之间要合理选择和兼顾。
      4、调节阀对流体进行节流的同时也造成噪声,例如,当调节阀出口压力低于液体的蒸汽压力时,造成闪蒸;当调节阀下游的压力高于液体的蒸汽压力时造成气蚀。调节阀造成的噪声和调节阀流路的设计、操作压力、被控介质特性等有关。因此,降低噪声、降低压力损失等对调节阀提出更高要求。
       5、调节阀的适应性强。它被安装在各种不同的生产过程,生产过程的高温、低温、高压、大流量、微小流量等操作条件需要调节阀具有各种不同的功能,调节阀能够适应不同应用的要求。
      6、检测元件和变送器、控制器等发展快,投入的人力和物力比较多。相对来看,通常认为调节阀结构简单,因此对调节阀投入的研究和开发的人力和物力相对不足。

      工业自动化调节阀控制原理
      因此,提高阀门产品的水平和档次,是我国阀门行业今后发展要突破的首要问题。整个阀门行业的不景气,导致了我国阀门产品的落后,这是制约我国阀门产品发展 的重要因素。之前举办的“西气东输”项目,众多本土阀门企业与“之都是擦肩而过。除却大环境因素外,一些其他因素,诸如设备和技术落后,专业化程度 低,市场规模小等因素也是制约阀门行业发展的瓶颈。

      对于国内阀门行业而言,内地与沿海也存在较大的差距,内地阀门行业起点低,规模小,专业化程度低,市场化程度也不高,这拉大了同沿海的差距,也导致了国内阀门行业的不平衡发展。

      国内阀门行业要摆脱目前的困境,突破瓶颈的束缚,寻求新的发展空间,引进国外的设备和技术,以此武装自己。在激烈的竞争中站住自己的位置,势必要 采取相应的措施。据悉,在今后一段时间内,外资将陆续进入中国阀门行业,这无疑对国内阀门行业是一个强烈的刺激。

      随着科技的进步,在机械制造、电力、建筑、交通运输、信息技术等领域,机器设备或生产过程在不需要人工直接干预的情况下,已经能够按预期的目标实现测量、 操纵等信息处理和过程控制,已经逐渐地实现了工业自动化,相应的工业自动化技术也成为提高劳动生产率的主要手段。其中,用来控制流体流量的调节阀是组成工 业自动化系统的重要环节,在调节系统中是*的,被称之为生产过程自动化的“手脚”。

      工业自动化调节阀控制原理在工业自动化运用中的作用有如下两点:

      1、稳定生产。调节阀在工业过程控制中作为终端控制单元其稳定性对整个控制系统尤其重要。如果调节阀不能稳定的实现控制室所发指令,可能造成系统压力、温 度或液位的波动,给正常生产造成严重影响。要想稳定生产的正常进行,适当选择弹性系数,活动部件的质量、阀前阀后的压差,阀芯形状及阻尼系数与粘性摩擦系 数,使其稳定域大到工作的范围,对它在稳定生产等方面有一定的指导意义。随着以一些化工厂装置高负荷的运行以及30%增容的实施,调节阀在不断发生腐蚀、冲刷、磨损、振动、内漏等问题,从而迫使调节阀的使用日期大大减短,工作可靠性下降,进而引发工艺系统、装置的生产效率大幅下降,严重时甚至可能导致生产全面停机。

      2、优化控制。作为工业自动化控制系统中的终端元件,在调节系统中是*的,调节阀是专门用来控制流体压力、流量、温度、液位的。在使用中,首先要根 据工艺生产过程的要求合理选择调节阀类型。注意优化调节阀的流量特性,要能够很好地与控制系统匹配,促使系统的控制功能充分发挥,节流能耗普遍降低。

      今后在对调节阀的控制功能进行优化时,要充分注意降低湍动能和湍流耗散率,对流道中出现能量损失严重的旋涡现象,要进行合理的流道优化。同时,尽可能注意 以下几点:降低流动损失,优化套筒窗,处理存在的空化、水击现象等,这些将进一步强化调节阀的控制功能,从而更进一步对工业自动化的生产效益提高以及能源 消耗降低发挥更大的作用。