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氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥流量計(jì)算選型分析 |
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| 詳細(xì)介紹 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥流量計(jì)算選型分析 調(diào)節(jié)閥根據(jù)驅(qū)動方式分類，。根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為單座調(diào)節(jié)閥、雙座調(diào)節(jié)閥、套筒調(diào)節(jié)閥、角式調(diào)節(jié)閥、球閥、蝶閥等九大類。調(diào)節(jié)閥的計(jì)算選型是指在選用調(diào)節(jié)閥時，通過對流經(jīng)閥門介質(zhì)的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，確定閥門的流通能力，選擇正確的閥門型式、規(guī)格等參數(shù)，包括公稱通徑，閥座直徑，公稱壓力等，正確的計(jì)算選型是確保調(diào)節(jié)閥使用效果的重要環(huán)節(jié)。 氣動執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成。氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括：氣動薄膜、氣動活塞、氣動長行程三種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為：閥、閘板、調(diào)節(jié)閥等，有直、角行程 2 種。 工作原理：當(dāng) 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(jī)構(gòu)的行程。正作用式：當(dāng)薄膜氣室的信號壓力為零時，推桿部件位于下方，當(dāng)薄膜氣室內(nèi)輸人信號壓力時，使推桿部件向下移動;反作用式：當(dāng)薄膜氣室的信號壓力為零時，推桿部件位于上方，當(dāng)薄膜氣室內(nèi)輸人信號壓力時，使推桿部件向上移動。
氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥流量計(jì)算選型分析調(diào)節(jié)閥的流量特性 調(diào)節(jié)閥流量特性 調(diào)節(jié)閥的流量特性，是在閥兩端壓差保持恒定的條件下，介質(zhì)流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的相對流量與它的開度之間關(guān)系。調(diào)節(jié)閥的流量特性有線性特性，等百分比特性及拋物線特性三種。三種注量特性的意義如下： 1，等百分比特性（對數(shù)） 等百分比特性的相對行程和相對流量不成直線關(guān)系，在行程的每一點(diǎn)上單位行程變化所引起的流量的變化與此點(diǎn)的流量成正比，流量變化的百分比是相等的。所以它的優(yōu)點(diǎn)是流量小時，流量變化小，流量大時，則流量變化大，也就是在不同開度上，具有相同的調(diào)節(jié)精度。 2，線性特性（線性） 線性特性的相對行程和相對流量成直線關(guān)系。單位行程的變化所引起的流量變化是不變的。流量大時，流量相對值變化小，流量小時，則流量相對值變化大。 3，拋物線特性 流量按行程的二方成比例變化，大體具有線性和等百分比特性的中間特性。 從上述三種特性的分析可以看出，就其調(diào)節(jié)性能上講，以等百分比特性為，其調(diào)節(jié)穩(wěn)定，調(diào)節(jié)性能好。而拋物線特性又比線性特性的調(diào)節(jié)性能好，可根據(jù)使用場合的要求不同，挑選其中任何一種流量特性。
1 氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥流量計(jì)算選型分析調(diào)節(jié)閥流量系數(shù)計(jì)算公式 1.1流量系數(shù)符號： 式中：P1—閥入口絕對壓力KPa 2—閥出口絕對壓力KPa 式中：P1—閥入口絕對壓力KPa P2—閥出口絕對壓力KPa 式中：P1—閥入口絕對壓力KPa P2—閥出口絕對壓力KPa 氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥流量計(jì)算選型分析
1.4.2 過熱蒸汽的KV值計(jì)算 式中：P1、P2、GS、K含義及單位同前 △t—水蒸汽過熱度℃ 式中：P1、P2的含義及單位同前； Wg—?dú)怏w、蒸汽質(zhì)量流量，kg/h；
氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥流量計(jì)算選型分析
2.氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥流量計(jì)算選型分析調(diào)節(jié)閥選型
2.1 流量系數(shù)選擇
注：套筒閥和抗氣蝕調(diào)節(jié)閥的流速極限允許在上表數(shù)據(jù)的1.5倍之內(nèi)。 b.常閉閥。
氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥流量計(jì)算選型分析氣動薄膜籠式調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品特點(diǎn)： 1、頂導(dǎo)向單座調(diào)節(jié)閥，結(jié)構(gòu)緊湊，部件少、易維修。 氣動薄膜籠式調(diào)節(jié)閥零件材料： ☆主要零件材料： 氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥流量計(jì)算選型分析技術(shù)參數(shù)：
本產(chǎn)業(yè)性能指標(biāo)貫徹GB/T4213-92標(biāo)準(zhǔn) 氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥流量計(jì)算選型分析氣動薄膜籠式調(diào)節(jié)閥外形尺寸及重量： 標(biāo)準(zhǔn)型、散熱形、高溫型外形尺寸表 單位：MM
散熱高溫型高度（H）為PN16的數(shù)值 夾套型高度H1及H均增加15%
氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥流量計(jì)算選型分析氣動薄膜調(diào)節(jié)閥流特性和選型原則 流量特性是指閥位開度和流量大小的關(guān)系，直接影響調(diào)節(jié)質(zhì)量和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，與被調(diào)參數(shù)和設(shè)備對象，工藝流程有關(guān)。 1、理想流量特性調(diào)節(jié)閥兩端壓差不變時相對流量與相對開度(行程)的關(guān)系：Q/Qmax=f×l/L式中，Q 為某一開度時，調(diào)節(jié)閥的流量及閥桿行程;f 為閥芯系數(shù);Qmax、L 為調(diào)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、工作流量特性分析調(diào)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(diǎn)、拋物線特性等。拋物線特性介于直線和對數(shù)之間。經(jīng)計(jì)算、分析，直線特性調(diào)節(jié)閥工作在小開度時調(diào)節(jié)性強(qiáng)，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(diào)節(jié)性能弱，太遲鈍，大的干擾不能很*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(diǎn)相對流量成正比.經(jīng)計(jì)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。 3、 流量特性選擇規(guī)則工業(yè)生產(chǎn)中常用的調(diào)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(diào)節(jié)要求，快開特性適應(yīng)于二位調(diào)節(jié)，對于比較難控制和要求較嚴(yán)的對象，從以下幾個方面考慮： a、用調(diào)節(jié)閥的非線性去補(bǔ)償過程的非線性，使系統(tǒng)總的增益變化較小，穩(wěn)定; b、工藝管道情況，考慮工藝管道阻力情況; c、適應(yīng)系統(tǒng)的負(fù)荷波動; d、考慮調(diào)節(jié)閥的工作條件和使用壽命; e、調(diào)節(jié)閥工作特性改善。 3 流量能力 C 值的計(jì)算方法和調(diào)節(jié)閥口徑的確定 C 值的定義：我國規(guī)定在調(diào)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(diào)節(jié)閥門的流體 m3數(shù)值，表示流通能力 C 值的大小(以氧化鋁料漿為例。) 調(diào)節(jié)閥壓差：S=ΔP/(∑ΔPF+ΔP) 式中，ΔP 為調(diào)節(jié)閥差壓;∑ΔPF 為zui大流量時管路阻力降。 C=Q(r/ΔP)1/2=G/(ΔP * r)1/2 式中，Q、G 為工藝所提供的體積或重量流量;ΔP 為閥門前后壓差;r 為重度。 C 值的選取和公稱通徑 Dg 及閥座直徑 dg 的確定，由工藝提供的zui大流量和對應(yīng)的zui小壓差。計(jì)算出 Cmax，便可選取合適的閥。
4 氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥流量計(jì)算選型分析氣動薄膜調(diào)節(jié)閥應(yīng)用實(shí)例 沉降工段負(fù)責(zé)將高壓溶出的料漿通過洗滌、沉降槽的作用下，將赤泥沉淀、分離出來。在料漿輸送過程中，需要大量的氣動調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)流量。根據(jù)現(xiàn)場的工藝環(huán)境或計(jì)算，氣動閥采用了美國 FISHER-ROSEMOUNT 公司生產(chǎn)的氣動調(diào)節(jié)閥，由閥門定位器和調(diào)節(jié)閥組成。閥門定位器采用了位移式氣動閥門定位器，其負(fù)反饋閉環(huán)系統(tǒng)。見圖 1。 為波紋管的有效面積;C 為測量組件的剛度;K 為三級功率放大器的放大倍數(shù);KL 為輸人信號傳動杠桿比;KF 為反饋信號傳動杠桿比;KV/(TVs+1) 是氣動調(diào)節(jié)閥的傳遞函數(shù)，是一個一階周期環(huán)節(jié)，KV 為調(diào)節(jié)的放大系數(shù)，與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的薄膜有效面積和彈簧剛度及調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)等因素有關(guān);TV 為調(diào)節(jié)閥的時間常數(shù)，也與氣室大小等因素有關(guān)。 上述負(fù)反饋系統(tǒng)中，閥桿輸出位移 Y 與輸人的調(diào)節(jié)器壓力領(lǐng)信號 P 之間的傳遞函數(shù)： W(s)=Y/P≈AEKL/CKF AE、KL、C、KF 一定時，Y 與 P 之間成一一對應(yīng)的比例關(guān)系。也就是說，通過電一氣閥門定位器的電氣轉(zhuǎn)換，定位器接受來自調(diào)節(jié)器或控制系統(tǒng)的電流信號(4~20mA)，這個信號改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室的壓力 P，使閥門的位置達(dá)到給定值 Y，從而達(dá)到調(diào)節(jié)的目的。 4.1 調(diào)節(jié)閥反向動作和流量特性在應(yīng)用過程中，由于生產(chǎn)需要將一臺氣關(guān)式調(diào)節(jié)閥改成氣開式調(diào)節(jié)器，在以前就需將閥芯反裝，或采用反作用式執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在現(xiàn)場改裝比較麻煩，而且需有一定的備品才行。采用閥門定位器后，正作用定位器的輸人信號從 20~100kPa 變化時，它的輸出信號從 20~100kPa 變?yōu)?100~20kPa 即可。具體結(jié)構(gòu)中，用到一個凸輪和兩個噴嘴。左噴嘴用以實(shí)現(xiàn)正作用，右噴嘴實(shí)現(xiàn)反作用。左、右噴嘴與放大器的氣路用背壓切換板來溝通。調(diào)節(jié)閥的流量特性可以通過改變反饋凸輪的幾何形狀來改變。改變反饋凸輪的幾何形狀能夠改變調(diào)節(jié)閥的反饋量，使定位器的輸出特性發(fā)生變化，從而修正了流量特性。 4.2 手動機(jī)構(gòu)的配置當(dāng)氣源信號或電信號出現(xiàn)故障時，或者當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主要元件(膜片、彈黃等)損壞時，就需把自動操作改為手動操作，需轉(zhuǎn)動手輪維持調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)功能;另一方面，這種機(jī)構(gòu)也可作為調(diào)節(jié)閥行程的限位器，當(dāng)信號壓力為零時，調(diào)節(jié)閥不是全開就是全關(guān)，如果工藝過程要求調(diào)節(jié)閥有少量的流量，可利用手輪來達(dá)到目的。手輪機(jī)構(gòu)有頂裝式和側(cè)裝式，頂裝式只能為單方向限制行程，如果在選型或安裝時，選用側(cè)裝式可以根據(jù)工藝的要求安在左或右側(cè)實(shí)現(xiàn)限位。總之，手動機(jī)構(gòu)可提高調(diào)節(jié)閥運(yùn)行的可靠性，特別是調(diào)節(jié)閥臺增設(shè)旁路，使用口徑較大的調(diào)節(jié)閥時，使用手輪機(jī)構(gòu)從投資費(fèi)用或占地面積都很合算。所以自動操作完成正常和執(zhí)行機(jī)構(gòu)*時，由于不使用手動機(jī)構(gòu)，為此經(jīng)常要加油防銹。
氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥流量計(jì)算選型分析安裝調(diào)節(jié)閥須注意 (1)氣動調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在便于維護(hù)、修理的地方。 (2)當(dāng)選定調(diào)節(jié)閥的公稱通徑與工藝管徑不同時應(yīng)加裝異接頭進(jìn)行連接。 (3)安裝在有振源的場合，應(yīng)增加防振措施。 (4)安裝時，必須使閥體上或法蘭上的箭頭方向指向介質(zhì)方向。 (5)安裝前，需要認(rèn)真清洗管道內(nèi)焊渣和其它雜物，在安裝后，應(yīng)將閥芯處于zui大開度，并對管道和閥再一次清洗，以防雜物卡住和損傷節(jié)流件。 氣動薄膜調(diào)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(jì)效益。 |
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