調(diào)節(jié)閥流量特性

1、,,,調(diào)節(jié)閥的流量特性及附件,,,調(diào)節(jié)閥的流量特性,5.2.1調(diào)節(jié)閥的流量特性,調(diào)節(jié)閥的閥芯位移與流量之間的關(guān)系，對(duì)控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)有很大影響。流量特性的定義：被控介質(zhì)流過(guò)閥門(mén)的相對(duì)流量與閥門(mén)的相對(duì)開(kāi)度（相對(duì)位移）間的關(guān)系稱(chēng)為調(diào)節(jié)閥的流量特性。,Q/Qmax —相對(duì)流量 l/L — 相對(duì)開(kāi)度,,,調(diào)節(jié)閥的流量特性,相對(duì)流量Q/Qmax 是控制閥某一開(kāi)度流量Q與全開(kāi)時(shí)流量Qmax之比； 相對(duì)開(kāi)度l/L 是控制閥某

2、一開(kāi)度行程l與全開(kāi)行程L之比。,調(diào)節(jié)閥的流量特性不僅與閥門(mén)的結(jié)構(gòu)和開(kāi)度有關(guān)，還與閥前后的壓差有關(guān)，必須分開(kāi)討論。,,,調(diào)節(jié)閥的流量特性,為了便于分析，先將閥前后壓差固定，然后再引伸到實(shí)際工作情況，于是有固有流量特性與工作流量特性之分。1、固有（理想）流量特性在將控制閥前后壓差固定時(shí)得到的流量特性稱(chēng)為固有流量特性。它取決于閥芯的形狀。,（1）直線特性（2）等百分比特性（3）快開(kāi)特性（4）拋物線特性,,,調(diào)節(jié)閥的流量特性,（1）直

3、線流量特性控制閥的相對(duì)流量與相對(duì)開(kāi)度成直線關(guān)系，即單位位移變化所引起的流量變化是常數(shù)。用數(shù)學(xué)式表示為：,R — 調(diào)節(jié)閥的可調(diào)比系數(shù)。,,,調(diào)節(jié)閥的流量特性,,,,可調(diào)比R為調(diào)節(jié)閥所能控制的最大流量與最小流量的比值。,R = Qmax / Qmin,其中Qmin不是指閥門(mén)全關(guān)時(shí)的泄漏量，而是閥門(mén)能平穩(wěn)控制的最小流量，約為最大流量的2~4%一般閥門(mén)的可調(diào)比R=30。 在小開(kāi)度時(shí)，流量相對(duì)變化值大，靈敏度高，不易控制，甚至發(fā)生震蕩；

4、在大開(kāi)度時(shí)，流量相對(duì)變化值小，調(diào)節(jié)緩慢。,,,調(diào)節(jié)閥的流量特性,,,,,直線閥的流量放大系數(shù)在任何一點(diǎn)上都是相同的，但其對(duì)流量的控制力卻是不同的。,控制力：閥門(mén)開(kāi)度改變時(shí)，相對(duì)流量的改變比值。,例如在不同的開(kāi)度上，再分別增加10%開(kāi)度，相對(duì)流量的變化比值為,10％時(shí)：[（20-10）/10]×100%=100%50％時(shí)：[（60-50）/50]×100%=20%80％時(shí)：[（90-80）/80]×

5、100%=12.5%,,,調(diào)節(jié)閥的流量特性,,,,,（2） 等百分比（對(duì)數(shù)）流量特性單位相對(duì)行程變化所引起的相對(duì)流量變化與此點(diǎn)的相對(duì)流量成正比關(guān)系：,曲線斜率（放大系數(shù)）隨行程的增大而增大。流量小時(shí)，流量變化??；流量大時(shí)，流量變化大。等百分比特性在直線特性下方，在同一位移時(shí)，直線流量特性閥比等百分比流量特性的調(diào)節(jié)閥通過(guò)的流量大。,,,調(diào)節(jié)閥的流量特性,,,,,等百分比閥在各流量點(diǎn)的放大系數(shù)不同，但對(duì)流量的控制力卻是相同的。,同樣以1

6、0％、50％及80％三點(diǎn)為例，分別增加10%開(kāi)度，相對(duì)流量變化的比值為：,10%處：（6.58%-4.68%）/4.68%≈41%50%處：（25.7%-18.2%）/18.2%≈41%80%處：（71.2%-50.6%）/50.6%≈41%,,,調(diào)節(jié)閥的流量特性,,,,,（3）快開(kāi)特性,開(kāi)度較小時(shí)就有較大流量，隨開(kāi)度的增大，流量很快就達(dá)到最大，故稱(chēng)為快開(kāi)特性。適用于迅速啟閉的切斷閥或雙位控制系統(tǒng)。,（4） 拋物線流量特性,特

7、性曲線為拋物線，介于直線和對(duì)數(shù)曲線之間，使用較少。,,,調(diào)節(jié)閥的流量特性,,,,,各種閥門(mén)都有自己特定的流量特性，如隔膜閥的流量特性近于快開(kāi)特性，蝶閥的流量特性接近于等百分比特性。選擇閥門(mén)時(shí)應(yīng)該注意各種閥門(mén)的流量特性。 對(duì)隔膜閥和蝶閥，由于它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，不可能用改變閥芯的曲面形狀來(lái)改變其特性。因此，要改善其流量特性，只能通過(guò)改變閥門(mén)定位器反饋凸輪的外形來(lái)實(shí)現(xiàn)。,,,調(diào)節(jié)閥的流量特性,,,,,2、調(diào)節(jié)閥的工作流量特性實(shí)際使用時(shí)，調(diào)

8、節(jié)閥裝在具有阻力的管道系統(tǒng)中。管道對(duì)流體的阻力隨流量而變化，閥前后壓差也是變化的，這時(shí)流量特性會(huì)發(fā)生畸變。例：管道串聯(lián)時(shí)的工作流量特性如圖，管道系統(tǒng)總壓力ΔP等于管路系統(tǒng)的壓降ΔPG與控制閥的壓降ΔPT之和。,,,調(diào)節(jié)閥的流量特性,,,,,從串聯(lián)管道中調(diào)節(jié)閥兩端壓差△PT的變化曲線可看出，調(diào)節(jié)閥全關(guān)時(shí)閥上壓力最大，基本等于系統(tǒng)總壓力；調(diào)節(jié)閥全開(kāi)時(shí)閥上壓力降至最小。為了表示調(diào)節(jié)閥兩端壓差△PT的變化范圍，以閥權(quán)度s表示調(diào)節(jié)閥全開(kāi)時(shí)，

9、閥前后最小壓差△PTmin與總壓力△ P之比。,s =PTmin / △ P,,,調(diào)節(jié)閥的流量特性,,,,以Qmax表示串聯(lián)管道阻力為零時(shí)(s=1)，閥全開(kāi)時(shí)達(dá)到的最大流量?？傻么?lián)管道在不同s值時(shí)，以自身Qmax作參照的工作流量特性。,流量特性畸變：,,,調(diào)節(jié)閥的流量特性,,,,,例：管道并聯(lián)時(shí)的工作流量特性 有的調(diào)節(jié)閥裝有旁路，便于手動(dòng)操作和維護(hù)。當(dāng)生產(chǎn)能力提高或其他原因引起調(diào)節(jié)閥的最大流量滿(mǎn)足不了工藝生產(chǎn)的要求時(shí)，可以把旁路打

10、開(kāi)一些，這時(shí)調(diào)節(jié)閥的理想流量特性就成為工作流量特性。,,,調(diào)節(jié)閥的流量特性,,,,,在圖1-5-30所示的并聯(lián)管路中， 有,式中 q——并聯(lián)管道的總流量，即：q= q1+ q2；qmax——管路總流量的最大值；?——調(diào)節(jié)閥的理想流量特性；l/L——閥芯相對(duì)位移； X——調(diào)節(jié)閥全開(kāi)時(shí)最大流量和總管流量之比，即,上式表示并聯(lián)管道的工作流量特性。理想流量特性為直線及等百分比的調(diào)節(jié)閥，在不同的X值時(shí)，工作流量特性如圖1-

11、5-31所示。 由圖1-5-31可以看出，并聯(lián)管道中，閥本身的流量特性變化不大，但可調(diào)比降低了。實(shí)際應(yīng)用中，為使調(diào)節(jié)閥有足夠的調(diào)節(jié)能力，旁路流量不能超過(guò)總流量的20％，即X值不能低于0.8。,,,調(diào)節(jié)閥的流量特性,,,,,結(jié)論串、并聯(lián)管道使理想流量特性發(fā)生畸變，串聯(lián)管道的影響尤為嚴(yán)重； 串、并聯(lián)管道式調(diào)節(jié)閥可調(diào)比降低，并聯(lián)管道更為嚴(yán)重；串聯(lián)管道使系統(tǒng)總流量減少，并聯(lián)管道使系統(tǒng)總流量增加；串聯(lián)管道調(diào)節(jié)閥開(kāi)度小時(shí)放大系數(shù)增加，

12、開(kāi)度大時(shí)則減少，并聯(lián)管道調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)在任何開(kāi)度下總比原來(lái)的減少。,,,調(diào)節(jié)閥的附件,,,,,5.3.1氣動(dòng)閥門(mén)定位器氣動(dòng)閥門(mén)定位器接受氣動(dòng)調(diào)節(jié)器（或電氣轉(zhuǎn)換器）的氣壓輸出信號(hào)，然后產(chǎn)生與該輸出信號(hào)成比例的氣壓信號(hào)，用以控制氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。氣動(dòng)閥門(mén)定位器按其工作原理可分成位移平衡式和力（力矩）平衡式兩大類(lèi)。下面介紹力（力矩）平衡式氣動(dòng)閥門(mén)定位器。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥中，閥桿的位移是由薄膜上氣壓推力與彈簧反作用力平衡確定的。為了防止閥桿處的泄漏

13、要壓緊填料，使閥桿摩擦力增大，且個(gè)體差異較大，這會(huì)影響輸入信號(hào)P的執(zhí)行精度。,,,調(diào)節(jié)閥的附件,,,,,解決措施 在調(diào)節(jié)閥上加裝閥門(mén)定位器，引入閥桿位移負(fù)反饋。使閥桿能按輸入信號(hào)精確地確定自己的開(kāi)度。,,,調(diào)節(jié)閥的附件,,,,,,,調(diào)節(jié)閥的附件,,,,,力（力矩）平衡式氣動(dòng)閥門(mén)定位器按力矩平衡原理工作，如圖1-5-32所示。當(dāng)通入波紋管1的信號(hào)壓力增加時(shí)，使主杠桿2繞支點(diǎn)15轉(zhuǎn)動(dòng)，擋板13靠近噴嘴14，噴嘴背壓經(jīng)放大器16放大后，送入

14、到執(zhí)行機(jī)構(gòu)8的薄膜室，并使閥桿向下移動(dòng)，帶動(dòng)反饋桿9繞支點(diǎn)4轉(zhuǎn)動(dòng)，反饋凸輪5也跟著作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)滾輪10使副杠桿6繞支點(diǎn)7順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，并將反饋彈簧11拉伸，彈簧11對(duì)主杠桿2的拉力與信號(hào)壓力作用在波紋管1上的力達(dá)到力矩平衡時(shí)儀表達(dá)到平衡狀態(tài)。此時(shí)，一定的信號(hào)壓力就對(duì)應(yīng)一定的閥門(mén)位置。彈簧12是調(diào)零彈簧，調(diào)其預(yù)緊力可使擋板初始位置變化。彈簧3是遷移彈簧，在分程控制中用來(lái)改變波紋管對(duì)主杠桿作用力的初始值，以使定位器在接受不同輸入信號(hào)范圍

15、（20-60kPa或60-100kPa）時(shí)，仍能產(chǎn)生相同的輸出信號(hào)。 改變定位器反饋桿的長(zhǎng)度可實(shí)現(xiàn)行程調(diào)整。將正作用定位器中的波紋管從主杠桿的右側(cè)換到左側(cè)，調(diào)節(jié)調(diào)零彈簧，是定位器的使其輸出壓力為100kPa，就能實(shí)現(xiàn)反作用調(diào)節(jié)。,,,調(diào)節(jié)閥的附件,,,,,5.3.2 電-氣轉(zhuǎn)換器,為了使氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥能夠接收電動(dòng)調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)，必須把標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)氣壓信號(hào)。,電/氣轉(zhuǎn)換器作用：,把電動(dòng)調(diào)節(jié)器或DCS輸出的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成

16、氣壓信號(hào)，送到氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)或其他氣動(dòng)儀表上去。 （將4～20mA的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成20～100KPa的標(biāo)準(zhǔn)氣壓信號(hào) ）,,,調(diào)節(jié)閥的附件,,,,,常見(jiàn)的電-氣轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)原理圖。它由三大步分組成：電路部分，主要是測(cè)量線圈4；磁路部分，由磁鋼5構(gòu)成，它產(chǎn)生永久磁場(chǎng)；氣動(dòng)力平衡部分，由噴嘴、擋板、功率放大器及正、負(fù)反饋波紋管和調(diào)零彈簧組成。 電-氣轉(zhuǎn)換器的動(dòng)作原理是力矩平衡原理。當(dāng)4-20mA的直流信號(hào)通入測(cè)量線圈之后，載流線圈在磁場(chǎng)

17、中產(chǎn)生電磁力，改電磁力與正、負(fù)反饋力矩平衡杠桿平衡，于是輸出信號(hào)就與輸入電流成為一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，從而把電流信號(hào)變成對(duì)應(yīng)的20-100kPa的氣壓信號(hào)。,,,調(diào)節(jié)閥的附件,,,,,工作原理,I ↑? 吸力Fi↑ ? 杠桿偏轉(zhuǎn) ? 擋板與噴嘴間隙↓ ? 背壓↑ ? 放大器輸入↑ ? 輸出壓力P ↑ ? 杠桿的反饋力Ff ↑ ? 杠桿平衡 ? P∝I,,,調(diào)節(jié)閥的附件,,,,,,,調(diào)節(jié)閥的附件,,,,5.3.3 電-氣閥門(mén)定位器

18、 電-氣閥門(mén)定位器輸入信號(hào)為調(diào)節(jié)器來(lái)的4-20mA的直流電信號(hào)，輸出為驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣壓信號(hào)，如圖1-5-34所示。它能夠同時(shí)起到電-氣轉(zhuǎn)換器和氣動(dòng)閥門(mén)定位器的作用。實(shí)際應(yīng)用中，常把電/氣轉(zhuǎn)換器和閥門(mén)定位器結(jié)合成一體，組成電/氣閥門(mén)定位器。,,,調(diào)節(jié)閥的附件,,,,I↑?杠桿上端右移?,?閥桿下移?反饋凸輪右轉(zhuǎn) ?反饋彈簧右拉?杠桿平衡,擋板靠近噴嘴 ? P壓力↑,,,調(diào)節(jié)閥的附件,,,,圖1-5-35表示一種雙向電-氣閥門(mén)定

19、位器的工作原理。它是按力矩平衡原理工作的，它與氣動(dòng)閥門(mén)定位器有兩個(gè)明顯的區(qū)別，一個(gè)是把波紋管組件換成力矩馬達(dá)，一個(gè)是把單相放大器改為雙向放大器。當(dāng)信號(hào)點(diǎn)流通入到力矩馬達(dá)1的線圈兩端時(shí)，它與永久磁鋼作用后，對(duì)主杠桿產(chǎn)生一個(gè)力矩，于是擋板靠近噴嘴，經(jīng)放大器放大后的輸出壓力送入到活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)2的氣缸，通過(guò)反饋凸輪拉伸放反饋彈簧，彈簧對(duì)主杠桿的反饋力矩與輸入電流作用在主杠桿上的力矩相平衡時(shí)，儀表達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)，一定的輸入電流就對(duì)應(yīng)一定的閥

20、門(mén)位置。,,,調(diào)節(jié)閥的附件,,,,5.3.4 智能式閥門(mén)定位器 隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器也被引入到調(diào)節(jié)閥中，出現(xiàn)了智能式調(diào)節(jié)閥。主要功能如下：,1．控制及執(zhí)行功能2．補(bǔ)償及校正功能3．通信功能4．診斷功能5．保護(hù)功能,智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),,,調(diào)節(jié)閥的附件,,,,5.3.5 閥門(mén)定位器的應(yīng)用場(chǎng)合閥門(mén)定位器是調(diào)節(jié)閥的主要附件，它和調(diào)節(jié)閥組成一個(gè)閉環(huán)回路，能夠增大調(diào)節(jié)閥的輸出功率，減少調(diào)節(jié)信號(hào)的傳遞滯后，加快閥

21、桿的移動(dòng)速度，能夠提高閥門(mén)的線性度，克服閥桿的摩擦力并消除不平衡力的影響，從而保證調(diào)節(jié)閥的正確定位。其主要作用如下：（1） 用于氣動(dòng)、電動(dòng)儀表的復(fù)合調(diào)節(jié)系統(tǒng) 在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，檢測(cè)和調(diào)節(jié)儀表經(jīng)常采用電器儀表，而執(zhí)行機(jī)構(gòu)又要求采用氣動(dòng)儀表?？刹捎秒?氣閥門(mén)定位器，也可使用一臺(tái)電-氣轉(zhuǎn)換器和一臺(tái)氣動(dòng)閥門(mén)定位器。（2） 用于摩擦力大的場(chǎng)合 當(dāng)調(diào)節(jié)閥用于高壓介質(zhì)時(shí)，為了防止流體從閥桿填料處泄漏，經(jīng)常把填料壓蓋壓得比較緊，在閥桿與填料之

22、間會(huì)產(chǎn)生很大的摩擦力；當(dāng)介質(zhì)溫度過(guò)高或過(guò)低時(shí)，閥桿與填料之間的摩擦力增大，過(guò)大的摩擦力會(huì)使閥桿行程產(chǎn)生誤差。定位器能夠克服這些摩擦力的作用，改善調(diào)節(jié)閥基本特性。（3） 用于高壓差場(chǎng)合 當(dāng)調(diào)節(jié)閥兩端的壓差大于1MPa時(shí)，介質(zhì)對(duì)閥芯產(chǎn)生較大的不平衡力，從而破壞原來(lái)的工作位置，使控制系統(tǒng)產(chǎn)生擾動(dòng)作用。使用定位器，可以起到增大執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力，克服不平衡力的作用。（4） 用于介質(zhì)中含有固體懸浮物、黏性流體、含纖維、易結(jié)焦的場(chǎng)合 使用定位器可

23、以克服這些介質(zhì)對(duì)閥桿移動(dòng)所產(chǎn)生的較大阻力。,,,調(diào)節(jié)閥的附件,,,,（5） 增加執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作速度 當(dāng)調(diào)節(jié)器與調(diào)節(jié)閥相距較遠(yuǎn)時(shí)，為盡量縮短氣動(dòng)信號(hào)管的長(zhǎng)度，克服信號(hào)的傳遞滯后，應(yīng)使用電-氣閥門(mén)定位器。 （6） 用于調(diào)節(jié)閥口徑較大的場(chǎng)合 當(dāng)調(diào)節(jié)閥口徑大于100㎜、蝶閥口徑大于250㎜時(shí)，由于閥芯重，閥芯截面積大及執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室容積增大，響應(yīng)特性變差。閥門(mén)定位器可改善調(diào)節(jié)閥的響應(yīng)特性。 （7） 用于活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的比例動(dòng)作 沒(méi)

24、有彈簧平衡的活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般是兩位式動(dòng)作，非開(kāi)則關(guān)。配用閥門(mén)定位器（單向或雙向）可使這種執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行比例動(dòng)作。 （8） 方便實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥反向動(dòng)作 如果需要改變調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)/氣關(guān)模式，就必須把閥芯反裝，或改裝另一種作用方式（正、反）的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，這種改裝限制較多，困難較大。如果利用閥門(mén)定位器，這種改變就容易多了。 （9）改善調(diào)節(jié)閥的流量特性 由于定位器反饋凸輪的幾何形狀決定調(diào)節(jié)閥對(duì)定位器的反饋量，從而改變調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)與調(diào)

25、節(jié)閥開(kāi)度之間的關(guān)系，即修正了流量特性，所以調(diào)節(jié)閥的流量特性可以通過(guò)改變反饋凸輪的幾何形狀來(lái)改變,,,調(diào)節(jié)閥的附件,,,,（10） 操作非標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的執(zhí)行機(jī)構(gòu) 當(dāng)閥門(mén)定位器的輸出以標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（20-100KPa）去操作非標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（如40-200KPa）的氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，可以有兩種方法：一種是在定位器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間配用一個(gè)1:2的氣動(dòng)繼動(dòng)器，把信號(hào)壓力放大一倍；另一種方法是通過(guò)將閥門(mén)定位器的氣源壓力提高，這時(shí)閥門(mén)定位器的輸出也相應(yīng)提高，就可

26、以操作非標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 （11） 用于分程控制 分程控制如圖1-5-37所示，兩臺(tái)定位器由一臺(tái)調(diào)節(jié)器來(lái)操縱。通過(guò)調(diào)整，使一臺(tái)定位器的輸入在20-60Kpa范圍內(nèi)變化時(shí)，另一臺(tái)在60-100 Kpa范圍內(nèi)變化時(shí)，輸出均為20-100Kpa，從而實(shí)現(xiàn)分程控制。,,,調(diào)節(jié)閥的附件,,,,5.3.6 電磁閥電動(dòng)調(diào)節(jié)閥接受來(lái)自調(diào)節(jié)器的電流信號(hào)，閥門(mén)開(kāi)度連續(xù)可調(diào)。電磁閥也接受來(lái)自調(diào)節(jié)器的電流信號(hào)，但閥門(mén)開(kāi)度是位式調(diào)節(jié)。,,,調(diào)節(jié)

27、閥的附件,,,,電磁閥由兩個(gè)基本功能單元組成，即電磁線圈（電磁鐵）和磁芯以及包含一個(gè)或幾個(gè)孔的閥體。當(dāng)電磁線圈通電或斷電時(shí)，磁芯的運(yùn)動(dòng)將導(dǎo)致流體通過(guò)閥體或被切斷。電磁線圈被直接裝在閥體上，閥芯被封閉在密封管中，構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)潔、緊湊的組合。1.電磁閥的技術(shù)指標(biāo)電磁閥的常用技術(shù)指標(biāo)有以下幾個(gè)：（1） CV值（流量系數(shù)） 電磁閥的CV值與調(diào)節(jié)閥的CV值一樣，表示介質(zhì)通過(guò)電磁閥的流通能力，它取決于以下三個(gè)因素：介質(zhì)的最大和最小流量；介質(zhì)通

28、過(guò)閥門(mén)的最大和最小壓差；介質(zhì)的相對(duì)密度、溫度和黏度。（2） 電磁線圈外殼的密封等級(jí) 一般有傳統(tǒng)的金屬密封和整體模壓的環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)，在選用時(shí)要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際使用條件即防水、防腐、防爆及環(huán)境溫度來(lái)選取相應(yīng)的適用等級(jí)。(3)最大操作壓力差 最大操作壓力差是指確保電磁線圈安全操作閥門(mén)時(shí)可承受的閥門(mén)入口與出口間的最大壓力差。若閥門(mén)出口壓力是未知的，,,,調(diào)節(jié)閥的附件,,,,可把供給壓力當(dāng)作最大差壓。需要注意，同口徑的電磁閥使用交流電驅(qū)

29、動(dòng)與使用直流電驅(qū)動(dòng)其最大操作壓力差是不同（4） 最小操作壓力差 最小操作壓力差是指開(kāi)啟閥門(mén)所需的最小壓差。對(duì)于二通浮動(dòng)活塞或浮動(dòng)膜片閥來(lái)說(shuō)，實(shí)際壓差低于最小操作壓力差時(shí)，閥門(mén)將開(kāi)始關(guān)閉。（5） 安全操作壓力 安全操作壓力是指閥門(mén)可以承受的無(wú)損害的管路或系統(tǒng)壓力。試驗(yàn)壓力是安全工作壓力的5倍。（6） 流體最高溫度 閥門(mén)所允許使用的被控介質(zhì)的最高工作溫度。（7） 閥體材質(zhì) 應(yīng)確保不與介質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)（腐蝕）。如果大氣環(huán)境中含

30、有腐蝕性氣體，也需慎重選擇閥體材質(zhì)。（8） 動(dòng)作時(shí)間 閥門(mén)從全閉到全開(kāi)或反之的時(shí)間稱(chēng)為動(dòng)作時(shí)間。它取決于閥門(mén)尺寸和操作形式、電力供給、流體黏度、入口壓力和溫度等。,,,調(diào)節(jié)閥的附件,,,,2.電磁閥的選擇 可從以下三個(gè)方面選擇電磁閥：按使用介質(zhì)或功能選用 電磁閥一般按使用介質(zhì)及用途而標(biāo)注名稱(chēng)，如可在蒸汽介質(zhì)中使用的標(biāo)為蒸汽電磁閥。常用電磁閥有如下品種：二位二通電磁閥。二位三通電磁閥、二位四通電磁閥、二位五通電磁閥、蒸汽電磁閥、

31、微壓電磁閥、制冷電磁閥、渣油電磁閥、高溫電磁閥、真空電磁閥、煤氣電磁閥、防爆電磁閥、船用電磁閥、防水電磁閥、脈沖電磁閥、不銹鋼電磁閥、塑料電磁閥、自鎖電磁閥、多功能電磁閥和組合電磁閥等。按電磁閥工作原理選用 不同電磁閥適用于不同壓力（壓差）場(chǎng)合。,,,調(diào)節(jié)閥的附件,,,,按電磁閥口徑選用 一般電磁閥通徑與工藝管道通徑相同。在石油化工裝置的聯(lián)鎖控制系統(tǒng)中，電磁閥一般用于操作儀表風(fēng)去控制調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作。此時(shí)，電磁閥的通徑也應(yīng)與儀表風(fēng)管的

32、管徑相同。若電磁閥上壓降較大，在大口徑時(shí)從節(jié)約與可靠性考慮，可選擇比工藝管道通徑小一檔的電磁閥。除一般考慮工作介質(zhì)的溫度、黏度、懸浮物、腐蝕性、壓力、壓差等因素外，選用電磁閥還必須考慮下列問(wèn)題： ①     為防止線圈燒壞，應(yīng)限制電磁閥每分鐘通斷的工作次數(shù)。 ②     介質(zhì)進(jìn)入導(dǎo)閥前，一般應(yīng)先經(jīng)過(guò)過(guò)濾器防止雜質(zhì)堵塞閥門(mén)。 ③ 

33、60;   介質(zhì)壓力低于電磁閥的最小工作壓力時(shí)，介質(zhì)不能通過(guò)閥門(mén)，只有當(dāng)介質(zhì)壓力大于時(shí)最小工作壓力才能通過(guò)閥門(mén)。 ④     電磁閥有電開(kāi)型（通電打開(kāi)）和電閉型（通電閉合）兩種，未特別說(shuō)明的，則一般為電開(kāi)型。 ⑤     通常電磁閥是水平安裝。若垂直安裝，電磁閥將不能正常工作。,,,調(diào)節(jié)閥的附件,,,,3.電磁閥的動(dòng)作原理（1）

34、常閉式二通電磁閥的動(dòng)作原理二通閥有一個(gè)入口和一個(gè)出口與管線連接，它可以使流體流過(guò)閥門(mén)或切斷流體通道。它有兩種結(jié)構(gòu)：浮動(dòng)膜片或活塞式，閥門(mén)需要一個(gè)最小壓降，保持閥門(mén)開(kāi)啟；懸掛膜片或活塞式，靠電磁線圈磁芯機(jī)械地保持開(kāi)啟，閥門(mén)壓差即使是零，閥門(mén)也能開(kāi)啟或保持開(kāi)啟。圖1-5-38所示為直動(dòng)式二通閥。在直動(dòng)閥中，電磁線圈通電時(shí)，磁芯直接開(kāi)啟常閉閥的孔，閥門(mén)將在其最大的壓力范圍內(nèi)操作。開(kāi)啟閥門(mén)需要的力與孔尺寸及流體壓力成正比。孔尺寸增大，所需要

35、的力也增大。因此，要開(kāi)啟大孔，又要保持電磁線圈尺寸小，應(yīng)選用先導(dǎo)式電磁閥。,,,調(diào)節(jié)閥的附件,,,,圖1-5-39所示的二通閥為先導(dǎo)式二通閥，這類(lèi)閥門(mén)能借用管線壓來(lái)操作一個(gè)先導(dǎo)孔和一個(gè)旁通孔。電磁線圈斷電時(shí)，先導(dǎo)孔關(guān)閉，管線的壓力通過(guò)旁通孔施壓于活塞或膜片的頂部，提供一個(gè)閥座力，嚴(yán)密關(guān)閉閥門(mén)。電磁線圈通電時(shí)，磁芯開(kāi)啟先導(dǎo)孔，通過(guò)閥的出口消除活塞或膜片的頂部壓力，管線壓力本身將膜片或活塞推離主孔，開(kāi)啟閥門(mén)。,,,調(diào)節(jié)閥的附件,,,,（2）

36、常閉式三通電磁閥的動(dòng)作原理三通電磁閥有三個(gè)孔與管線連接，其中兩個(gè)孔為輸出孔（一個(gè)開(kāi)啟另一個(gè)關(guān)閉）。它們一般用于交替地向一個(gè)膜片閥或單動(dòng)氣缸施壓或排壓，見(jiàn)圖1-5-40。三通電磁閥有三種操作方式： ① 常閉 閥斷電時(shí)，壓力口關(guān)閉，而排氣口連到氣缸口；閥通電時(shí)，壓力口連到氣缸口，而排氣口關(guān)閉。 ② 常開(kāi) 閥斷電時(shí)，壓力口連到氣缸口，而排氣口關(guān)閉，閥通電時(shí)，壓力口關(guān)閉，而氣缸口連到排氣口；

37、 ③ 通用結(jié)構(gòu) 允許閥連結(jié)成常閉或常開(kāi)位置其中之一，或選擇兩種流體之一，或由一個(gè)口轉(zhuǎn)換流動(dòng)到另一個(gè)口。,,,調(diào)節(jié)閥的附件,,,,（3）常閉式四通電磁閥的動(dòng)作原理 四通電磁閥一般用于操作雙動(dòng)氣缸。它們有四個(gè)或五個(gè)管線連接口，其中有一個(gè)壓力口，兩個(gè)氣缸口和一個(gè)或兩個(gè)排氣口，見(jiàn)圖1-5-41。在斷電位置，壓力連接到一個(gè)氣缸口，另一個(gè)氣缸口連到排氣口。在通電位置，壓力口和排氣口被反向連到氣缸口。,,,調(diào)節(jié)閥的附件,,,,4.

38、電磁閥的應(yīng)用舉例 如直動(dòng)式電磁閥： 線圈通電時(shí)，產(chǎn)生電磁力，吸引閥芯柱上移，閥門(mén)打開(kāi)。 線圈斷電后，電磁力消失，閥芯落下。在彈簧壓力下閥門(mén)緊閉。 電磁閥是位式閥，只有全開(kāi)和全關(guān)兩個(gè)位置。,,,調(diào)節(jié)閥的附件,,,,（1）直接用于控制 在一些要求不高的雙位控制中常用電磁閥作執(zhí)行裝置，如衛(wèi)生間的自動(dòng)供水。但由于控制準(zhǔn)確度以及安全的因素，作為直接控制用的電磁閥多用在不便操作處的排污或放空。

39、（2）用于聯(lián)鎖系統(tǒng) 電磁閥與氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥可組裝在一起在連鎖系統(tǒng)中使用。圖1-5-42所示為兩位三通電磁閥在聯(lián)鎖系統(tǒng)中的應(yīng)用?？刂葡到y(tǒng)中控制對(duì)象的被控參數(shù)在正常范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)，電磁閥帶電，控制器的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)電氣閥門(mén)定位器，在經(jīng)過(guò)電磁閥進(jìn)入氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的膜頭，正常工作。當(dāng)聯(lián)鎖系統(tǒng)檢測(cè)出事故信號(hào)并要求采取緊急措施時(shí)，聯(lián)鎖信號(hào)時(shí)電磁閥失電，這時(shí)控制器出來(lái)的信號(hào)經(jīng)過(guò)電氣閥門(mén)定位器，到電磁閥處被切斷，沒(méi)有信號(hào)到氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，再根據(jù)所選用的調(diào)