工大过程控制11讲

1、12.3.4 2.3.4 执行器（调节执行器（调节阀阀） 2.3.4 2.3.4 执行器（调节阀）执行器（调节阀） 1.1.概述概述 执行器(调节阀)由执行机构和调节机构(阀)两部分组成。它是过程控制工程中的一个重要组成环节。 在一个过程控制系统中，它接受调节器输出的控制信号，并转换成直线位移或角位移，来改变阀芯与阀座间的流通截面积以控制流入或流出被控过程的流体介质的流量，从而实现对过程参数的控制。22.3.4 2.3.4 执行器（调节执行器（调节阀阀） 在生产现场，执行器直接控制工艺介质，若选型或使用不当，往往会给生产过程的自动控制带来困难，因此，执行器的选择和使用问题非常重要。32.3.4

2、 2.3.4 执行器（调节执行器（调节阀阀） ：输入201000kPa气动信号 特点：结构简单，动作可靠，性能稳定，维修方便，价格便宜，适用于防火防爆场合等特点。 ：输入420mA 特点：动作迅速，其信号便于远传、并便于与计算机配合使用。但是它不适用于易燃易爆等生产场合。 ：推力最大。气动执行器电动执行器液动执行器分类分类：42.3.4 2.3.4 执行器（调节执行器（调节阀阀） 执行机构：执行机构：是调节阀的推动装置，按照输入信号的大小产生相应的推力，使阀杆产生相应的位移，从而带动阀体和阀芯动作。 调节机构：调节机构：是调节阀的调节部件，它直接与介质接触，阀芯的动作改变调节阀的节流面积，以达

3、到调节介质流动的目的。执行器(调节阀，控制阀)=执行机构+阀体组件(调节机构)52.3.4 2.3.4 执行器（调节执行器（调节阀阀）2.2.电动执行器：电动执行器：由伺服放大器和执行机构两部分组成 电动执行器框图Ii：调节器的输出，放大器的输入If：位置反馈62.3.4 2.3.4 执行器（调节执行器（调节阀阀）例： Ii-If0 电机正转 调节阀开度增大 Ii-If0 电机反转 调节阀开度减小 Ii-If=0 电机停转 调节阀开度固定 故：执行器比例环节电动阀门（电装）电机驱动器：变频器72.3.4 2.3.4 执行器（调节执行器（调节阀阀）3.3.气动执行器气动执行器 组成：气动执行机构

4、+调节机构； 气动薄膜式执行机构：结构简单、动作可靠、价格便宜、维护方便、只能直接带动阀杆、行程短； 气动活塞式执行机构：行程长，价格贵，用于特殊场合；82.3.4 2.3.4 执行器（调节执行器（调节阀阀）（1 1）气动薄膜执行器的结构及工作原理）气动薄膜执行器的结构及工作原理 气动执行器结构示意图执行机构：产生推力调节机构(阀体)：控制介质流量1上盖 2膜片 3平衡弹簧4阀杆 5阀芯 6阀座7阀体92.3.4 2.3.4 执行器（调节执行器（调节阀阀） 气动薄膜执行机构由膜片、阀杆和平衡弹簧等部件组成； 是执行器的推动装置，推动调节机构 (阀)动作； 接受气动调节器或电气阀门定位器输出的气

5、压信号； 经膜片转换成推力，并克服弹簧力后，使阀杆产生位移； 从而产生阀芯动作。执行机构工作原理执行机构作用方式正作用方式：正作用方式：输入气压信号增大时，阀杆向下移动。反作用方式：反作用方式：输入气压信号增大时，阀杆向上移动。102.3.4 2.3.4 执行器（调节执行器（调节阀阀） 局部阻力可以改变的节流元件； 在阀杆带动下阀芯移动； 改变阀芯与阀座之间的流通面积，即改变阻力系数； 从而达到控制流体介质流量的目的 。调节机构（阀体）工作原理调节阀的阀芯安装方式正装阀：正装阀：阀芯向下，流通面积减小反装阀：反装阀：阀芯向下，流通面积增大112.3.4 2.3.4 执行器（调节执行器（调节阀阀

6、）（2 2）执行器的气开、气关型式）执行器的气开、气关型式 气开:有信号压力时阀开，无信号压力时阀关 气关:有信号压力时阀关，无信号压力时阀开 气开、气关执行器示意图 执行机构正(反)+阀正装(反装)4种组合a）气关b）气开c）气开d）气关122.3.4 2.3.4 执行器（调节执行器（调节阀阀）主要从生产安全角度考虑：1) 当信号压力中断时，应避免损坏设备和伤害操作人员；2) 在事故状态下，尽量减少原料和动力的消耗；3) 考虑介质特性：易凝固，易结晶等。调节阀气开气关方式的选择原则：132.3.4 2.3.4 执行器（调节执行器（调节阀阀）例如：加热炉出口温度控制系统 控制进入加热炉的燃料油

7、的流量，调节阀应选应选用？ 原因：因故障断了气源不加油例如：锅炉水位控制进入锅炉内的水量，调节阀应选用？ 原因：无气源保持流水，防干烧气开式气关式142.3.4 2.3.4 执行器（调节执行器（调节阀阀）（3 3）气动薄膜调节阀的类型及选用）气动薄膜调节阀的类型及选用A. 直通单座调节阀B. 直通双座调节阀C. 其他 部分调节阀结构示意图 直通单座阀 直通双座阀 蝶阀 三通阀 隔膜阀角形阀152.3.4 2.3.4 执行器（调节执行器（调节阀阀）1. 被控介质的工艺条件，诸如温度、压力、流量、成分等。2. 被控介质的物理、化学特性，诸如气态、液态、腐蚀性、粘性等。 直通单座调节阀直通单座调节阀前后压差较小、工艺允许泄