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电动蒸汽减压稳压阀控制原理

  • 发布日期:2024/4/14      浏览次数:37
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    电动蒸汽减压稳压阀控制原理

    电动压力调节阀是一种常见的调节阀,了解他的工作原理和应用对调节阀的选型和使用很有帮助,根据市场上常用的电动调节阀产品,来阐述下进口电动压力调节阀的定义,工作原理和应用范围。是一种顶导向单阀座调节阀,具有结构简单、密封性能好、流量大等特点。顶部导向系统克服小开度时的震动,使用长。可选择多弹簧气动薄膜机构或电动执行机构等。压力变送器根据测定的压力反馈4-20mA.DC电流信号,在控制台中与设定值比较,当两者之差达到一定数值后,控制台向电动控制阀发出调节信号。而电动控制阀的执行机构按此信号,使阀杆带动阀芯产生位移,改变通过控制阀的流量,直到测试点压力达到要求.从而达到自动控制压力的目的。

    电动减压阀04.jpg

    一、电动蒸汽减压稳压阀控制原理定义

    进口电动压力调节阀是属于电动调节阀的一种类型,目的是用来控制流体的介质的压力,他包含电动执行器,调节阀,压力变送器,控制器,调节仪一套产品,电动执行机构为电子式一体化结构,内有伺服放大器,输入控制信号(4~20mADC或1~5VDC)及电源即可控制阀门开度,将电流信号转变成相对应的直线位移,自动地控制调节阀开度达到对压力连续调节,以达到自动控制阀后的压力。(如图)注:如现场控制系统为PLC系统时,就无需在另外配置压力变送器和PID调节仪,直接由PLC系统控制。

    电动压力调节阀整体具有工作平稳、允许压差大、流量特性准确噪音低等特点。电动压力调节阀特别适用于允许泄露小、阀前后压差较大的工作场合。主要用于对液体、蒸汽、气体等介质的压力控制,具有性能稳定、使用灵活、可靠性高、维护简便等优点。蒸汽减压阀无需外加能源,利用被调介质自身能量为动力源,引入执行机构控制阀芯位置,改变两端的压差和流量,使阀前(或阀后)压力稳定。蒸汽减压阀具有动作灵敏,密封性好,压力设定点波动小等优点,广泛应用于蒸汽减压稳压或泄压稳压的自动控制。
            蒸汽减压阀系列产品有单座(P 型)、套筒(M 型)、双座(N型 )三种结构;蒸汽减压阀执行机构有薄膜式、活塞式二种;作用型式有减压用阀后压力调节(B型)和泄压用阀前压力调节(K型)。 蒸汽减压阀产品公称压力等级有PN1.6、4.0、6.4;阀体口径范围DN20~400;泄漏量等级有II级、Ⅳ级和VI级三档;流量特性为快开;蒸汽减压阀压力分段调节从15~2500kPa。 水在一定压力下,加热至沸腾,水就开始汽化,也就逐渐变为蒸汽,这时蒸汽的温度也就等于饱和温度,这种状态的蒸汽就称为饱和蒸汽(理想的饱和蒸汽状态,指的是温度、压力及蒸汽密度三者存在一一对应的关系,知道其中一个,其他二个值就是定数)。如果把饱和蒸汽继续进行加热,其温度将会升高,并超过该压力下的饱和温度,这种超过饱和温度的蒸汽就称为过热蒸汽。实际中过热蒸汽的温度可以较高,压力一般都相对较低(较饱和蒸汽),0.7MPa,200℃蒸汽就是这样,属过热蒸汽。

    电动调节阀带压力变送器二次仪器.jpg

     

    电动蒸汽减压稳压阀控制原理

    压力变送器的原理压力变送器是工业实践中最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业,下面就简单介绍一些常用压力变送器的原理及其应用1、应变片压力变送器原理与应用

    力学传感器的种类繁多,如电阻应变片压力变送器、半导体应变片压力变送器、压阻式压力变送器、电感式压力变送器、电容式压力变送器、谐振式压力变送器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力变送器,它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。

    在了解压阻式压力变送器时,我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变变送器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小,一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D转换和CPU)显示或执行机构。金属电阻应变片的内部结构

    电动减压阀7.jpg

    电动蒸汽减压稳压阀控制原理压力变送器工作原理

    当压力直接作用在测量膜片的表面,使膜片产生微小的形变,测量膜片上的高精度电路将这个微小的形变变换成为与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号,然后采用专用芯片将这个电压信号转换为工业标准的4-2OmA电流信号或者1-5V电压信号。

    由于测量膜片采用标准话集成电路,内部包含线性及温度补偿电路,所以可以做到高精度和高稳定性,变送电路采用专用的两线制芯片,可以保证输出两线制4-2OmA电流信号,方便现场接线。

    扩散硅压力变送器工作原理

    被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷),使膜片产生与介质压力成正比的微位移,使传感器的电阻值发生变化,和用电子线路检测这一变化,并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。

    陶瓷压力变送器工作原理

    压力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片产生微小的形变,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接成一个惠斯通电桥(闭桥),由于压敏电阻的压阻效应,使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号。

    电动减压阀9.jpg

    电动蒸汽减压稳压阀控制原理应变片式压力变送器工作原理

    电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变变送器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。

    电动减压阀11.jpg

    以上内容由淮安市为您提供简单的说就是三个部分组成:

    1、通过压力芯体(电容、扩散硅、压阻等)检测到压力值;(检测后的值为电阻或者电容)

    2、通过电路将检测出来的电容或者电阻值转化为标准的4-20mA或者其它标准的电信号;

    3、将标准的电信号远传输出到上位机。

    综合起来就是:检测到“压力"-------转“变"成标准信号-----------传“送"出去

    电动减压阀接线图01.jpg

    电动蒸汽减压稳压阀控制原理特点: 
    ·蒸汽减压阀无需外加能源,能在无电无气的场所工作,既方便又节约了能源。
    ·压力分段范围细且互相交叉,调节精度高。
    ·压力设定值在运行期间可连续设定。
    ·对阀后压力调节,阀前压力与阀后压力之比为10:1~10:8。
    ·橡胶膜片式检测,执行机构检测精度高、动作灵敏。
    ·采用压力平衡机构,使调节阀反应灵敏、控制精确。

    电动减压阀08.jpg

    二、电动蒸汽减压稳压阀控制原理工作原理

    进口电动压力调节阀工作原理为:首先由压力变送器采集来的流体介质的压力信号,经压力变送器转换成4~20mA电信号送给数显压力表,同时也送给智能自动调节器,智能调节器经过内部PID运算、整定输出4~20mA电信号给自动调节阀,实现控制系统压力平衡。

    电动减压阀23.jpg

    二、电动蒸汽减压稳压阀控制原理产品具有以下的特征

    公称通径(DN):DN1-300

    阀体材质:铸钢,锻钢,不锈钢304、316,铬钼钢,铬钼钒钢

    公称压力(MPa):1.6、2.5、4.0、6.4、10.0、16、25、32

    调节压力范围:1KP-32Mpa

    工作温度:- 196~550℃

    使用介质:水,蒸汽,气体,油品等

    额定行程(mm):16、25、40、60、100

    环境温度:-25~ 70℃、环境湿度:≤95%

    执行器参数

    电源电压:220V/50Hz

    输入信号:4-20mA或1-5V·DC、

    输出信号:4-20mA·DC

    防护等级:相当IP55

    隔爆标志:ExdⅡBT4(ExdⅡBT6特殊定制)

    手操功能:手柄

    环境温度:-25~ 70℃

    环境湿度:≤95%


     

    电动调温阀.jpg

    电动蒸汽减压稳压阀控制原理 部件描述

    序号           部件                                 功能
    1            排空气阀             在起机时排除汽水分离器中的空气
    2          汽水分离器            保护系统不受湿蒸汽影响
    3              切断阀              切断减压阀的蒸汽供应
    5              过滤器              保护减压阀不受管道杂质损坏
    6              压力表              监测上游供给蒸汽压力
    8           电动执行器           驱动控制阀
    9           智能控制器           调节控制阀的开度
    10            控制阀              根据下游压力调节蒸汽流量
    11            安全阀              保护下游设备,避免超压
    12            压力表              监测下游设定压力
    13         压力感应器           将压力信号转变为电流信号至控制器
    14            切断阀              维修时切断排空气阀与管道的连接
    15            切断阀              在无负荷时设定减压后的压力
    16 - 20 汽水分离器疏水阀组

    ZDLP电动单座调节阀标准规格

    公称通径:DN20~300 NPS 3/4〞~ 12〞

    公称压力:PN16 ~ 100 CLASS 150LB ~ 600LB

    连接方式:法兰:FF、RF、MF、RTJ

    焊接:SW、BW

    法兰距:符合IEC 60534

    阀盖形式:标准型(-5℃~230℃)、散热片型(-45℃~大于230℃场合)、低温加长型(-196℃~ -45℃)、波纹管密封型、保温夹套型

    填料:V型聚四氟乙烯填料、柔性石墨填料等

    密封垫:金属夹石墨密封垫

    执行机构:电动:3810L系列智能型执行机构、PSL系列执行机构

    表面涂漆:多种颜色

    电动减压阀接线图02.jpg


    电动蒸汽减压稳压阀控制原理性能

    流量特性直线、等百分比、快开
    可调范围50:1 (CV<6.3 30:1)
    额定CV值等百分比CV1.6~630 ,直线CV1.8~690
    允许泄漏量硬密封:IV级(0.01% 阀额定容量) 软密封:VI级(气泡级)
    泄漏量标准:GB/T 4213
    性能指标
    气动电动
    基本误差%±1.5±1.0
    回差%≤1.5≤1.0
    死区%≤0.6≤1.0
    始终点偏差%±2.5±2.5
    额定行程偏差%≤2.5≤2.5

    电动蒸汽减压稳压阀控制原理选用参数表

    公通径(mm)202540506580100150200250300
    L(mm)PN1.6MPa181184222254276298352451600720820
    PN4.0MPa194197235267292317368473600760850
    PN6.4MPa206210251286311337394508650800870
    H1(mm)67728792105110127174209300350
    配PSLH(mm)普通型7387507657678458578751025104512521545
    散热片型8889009309371025104210851285130518051825
    D(mm)176225
    重量(KG)15172429496182150211370570
    配381LH(mm)普通型5015136506527707828001080112513451365
    散热片型65166381582295096710101340138516251645
    D(mm)225310
    重量(KG)23243944647697203264418618

    电动蒸汽减压稳压阀控制原理技术参数:

    公称通径(DN)

    20

    25

    32

    40

    50

    65

    80

    100

    125

    150

    200

    250

    300

    阀座直径(dn)

    20

    25

    32

    40

    50

    65

    80

    100

    125

    150

    200

    250

    300

    额定流量系数(KV)

    单座

    6.9

    11

    17.6

    27.5

    44

    69

    110

    176

    275

    440

    630

    875

    1250

    套筒

    6.3

    10

    16

    25

    40

    63

    100

    160

    250

    360

    570

    850

    1180

    双座

    8

    11

    17,6

    27.5

    44

    69

    110

    176

    275

    440

    690

    900

    1300

    允许压差(MPa)

    单座

    3.8

    3.2

    3.0

    2.0

    1.8

    1.5

    1.4

    1.0

    0,7

    0.6

    0.5

    0.3

    0.1

    套筒

    6.4

    6.4

    5.2

    5.2

    4.6

    4.6

    3.7

    3.7

    3.5

    3.1

    3.1

    2.6

    2.2

    双座

    ≤ 公称压力

    公称压力(MPa)

    1.6、2.5、4.0、6.4、10.0

    额定行程(mm)

    16

    25

    40

    60

    100

    阀盖形式

    标准型(-17~+250℃)、高温型(+250~+450℃)、低温型(-40~-196℃)、波纹管密封型(-40~+350℃)

    压盖形式

    螺栓压紧式

    密封填料

    V型聚四氟乙烯填料、V型柔性石墨填料

    阀芯形式

    单座式、套筒式、双导向式

    流量特性

    等百分比、直线性

    配置执行器类别

    DKZ系列电动执行器(客户亦可)

    执行器参数

    电源电压:220V、380V、输入信号:4-10mA DC、4-20mA DC、输出信号:4-20mA·DC

    防护等级:相当IP65、隔爆标志:ExdⅡBT4(ExdⅡBT6特殊定制)、手操功能:手柄

    环境温度:-25~+70℃、环境湿度:≤95%


    电动蒸汽减压稳压阀控制原理性能指标:

    项目

    指标值

    基本误差%

    ±3.0

    回差%

    2.0

    死区%

    2.0

    泄漏量

    单座阀

    符合JB/T7387-94 IV级小于阀的额定容量×10-4

    双座阀

    符合JB/T7387-94 Ⅲ级小于阀的额定容量×10-3

    套筒阀

    符合JB/T7387-94 Ⅲ级小于阀的额定容量×10-3


    电动蒸汽减压稳压阀控制原理结构图:

    电动减压阀19.jpg

    电动蒸汽减压稳压阀控制原理零件材料:

    精小型电动调节阀 (单座式结构)

    精小型电动调节阀 (套筒式结构)

    1

    阀体

    WCB、CF8、CF8M、CF3

    1

    阀体

    WCB、CF8、CF8M、CF3

    2

    垫片

    PTFE、金属石墨垫片

    2

    垫片

    PTFE、金属石墨垫片

    3

    阀座

    304、316、316L

    3

    套筒

    304、316、316L

    4

    阀芯组件

    304、316、316L

    4

    阀芯

    304、316、316L

    5

    导向套/并帽

    304、316、316L / 铜

    5

    中垫

    PTFE、金属石墨垫片

    6

    中垫

    PTFE、金属石墨垫片

    6

    阀盖

    PTFE\石墨垫片

    7

    阀盖

    WCB、CF8、CF8M、CF3

    7

    阀杆

    304、316、316L

    8

    填料

    PTFE、柔性石墨

    8

    填料

    PTFE、柔性石墨

    9

    填料压盖

    WCB、CF8、CF8M、CF3

    9

    填料压盖

    WCB、CF8、CF8M、CF3


    电动蒸汽减压稳压阀控制原理外形图:

    电动减压阀带压力变送器.jpg

     A阀接收调节仪4~12.5mA时阀门从关闭至全开,B阀接收调节仪11.5~20mA时阀门从关闭至全开,这两台阀门通过两只通向作用的定位器实现。工况在小流量时,B阀处于关闭状态,通过A阀的开度变化来实现。工况在大流量时,A阀全开也满足不了要求时,这时B阀也开启,从而来增加蒸汽的供应量。采用方案三不仅可以满足生产时负荷变化要求,而且提高控制精度和稳定性。                   
    电动蒸汽减压稳压阀控制原理三个方案分析结论:

    电动减压阀21.jpg

    以下是对三个方案进行综合比较,控制方案的最后选择,取决于实际应用的要求和客户的使用偏好。

    特点比较
    阀门类型方案
    成本精度及
    稳定性
    适用工况应用举例
    方案一
    (一台自力式调阀)
    便宜在无电无气的场合
    流量变化相对不大的场合
    安全阀的设定压力不可接近工作压力
    阀前压力8~10kg/cm2
    阀后压力5 kg/cm2
    流量6~10t/h
    选用阀门口径DN100
    (直接接收管道压力信号)
    方案二
    (一台电动减压阀)
    较贵在有电有气的场合
    可远程设定和显示
    一般用在自力式调压阀不能满足的场合,特别是流量变化相对较大和要求精确控制的场合
    阀前压力8~12kg/cm2
    阀后压力5 kg/cm2
    流量2~10t/h
    要求精确控制
    选用阀门口径DN100
    (接收4~20mA调节仪信号)
    方案三
    (两台电动减压阀联进行同向分程控制)
    更贵很好在有电有气的场合
    可远程设定和显示
    一般用在自力式调压阀或用一台气动调节阀不能满足的场合,适合流量变化特别大的场合
    阀前压力8~14kg/cm2
    阀后压力5 kg/cm2
    流量0.5~10t/h
    要求精确控制
    选用小阀口径DN40
    (接收4~12.55mA调节仪信号)
    大阀口径DN100
    (接收11.5~20mA调节仪信号)



        压力变送器根据测定的压力反馈4-20ma.DC电流信号,在控制台中与设定值比较,当两者之差达到一定数值后,控制台向气动调节阀(电动调节阀)发出调节信号。而气动调节阀(电动调节阀)的执行机构按此信号,使阀杆带动阀芯产生位移,改变通过调节阀的流量,直到测试点压力达到要求.从而达到自动调节压力的目的。 调节阀的结构根据工艺条件基本上为单座、套筒、双座、笼式单座、套筒单座以及低噪音结构。