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浅析气动调节阀控制原理

2017-12-07

[摘 要]进口气动调节阀可以实现阀门开度的远程精准调节,而阀门开度的调节是依靠EP转换器以及定位器等一系列控制元件实现的,本文就气动调节阀实现精确调节的各控制单元的工作原理进行介绍。  
  0.引言 
  气动调节阀是利用压缩空气作为动力源,可以进行远程精确控制阀门开度的一类阀门。气动调节阀维护方便、启闭迅速,在意外失去动力源时可将阀门置于失效安全位置,同时更适用于防爆场所,因此广泛应用于石化、火电、核电等领域。气动调节阀相比一般的气动阀多了一套精密的控制单元,本文对这些主要控制元件的结构形式和工作原理进行介绍。 
  1.进口气动调节阀控制原理 
  气动控制阀是通过控制进入到阀头隔膜中的气压的变化,来调节对与阀杆相连的弹簧的压缩量,从而控制阀门的开度。而实现对气压变化的控制,是依靠供气管路上的减压阀、电磁阀、EP转换器、定位器以及流量放大器等一系列控制单元来实现。 
  2.动调节阀主要控制元件 
  2.1 减压阀 
  减压阀是将供气管路中的供气压力减压到控制元件以及阀瓣的设计压力值的一个部件,通过调节螺栓调整压紧弹簧的预紧力,进而调节阀瓣的开度大小,从而调节设定减压效果。 
  2.2 电磁阀[1] 
  电磁阀的工作原理是通过给电磁线圈通电,产生电磁,从而带动阀杆向下移动,导通电磁阀进出口;当电磁阀断电后,阀杆回位,进出口断开,出气口与排气口导通。电磁阀上部设置了手动按钮,通过按钮可带动阀杆的移动,松开按钮后阀杆回位。 
  2.3EP转换器 
  EP转换器是通过不同的电流信号产生不同的电磁力,从而改变喷嘴与挡板间的距离,进而改变喷嘴处的气体压力;这部分微小的压力信号的变化,通过压力放大器放大后进行输出。 
  对EP转换器的调节,主要是通过调整喷嘴与挡板间的距离来调整零点;通过调整调整铁芯的插入深度调整电磁力的大小,进而调整量程。最终调整至电流(4-20mA)与输出气压(0.2-1bar)呈线性关系。 
  2.4 定位器[1] 
  定位器是通过从EP过来的压力信号控制挡板的位移,从而改变喷嘴处的压力,喷嘴的压力变化通过压力放大器放大后进行输出。不同的输出压力则可以对应不同的阀杆位移。 
  定位器的调节,一个是调节喷嘴和挡板间的初始距离,从而调整零点;另一个是调节伺服弹簧的压缩量,从而调节量程。调整定位器的输入压力(0.2-1bar)与阀门开度(0-100%)成线性关系。 
  2.5 流量放大器 
  流量放大器是通过信号气压的大小推动阀瓣的开启,从而导通气源的进出口。由于信号气源腔室和气源腔室间隔膜面积相同,在两侧压力相同时达到平衡。确保了输出流量的增大,而输出气压与信号气压一致。 
  3.结束语 
  进口气动调节阀能够实现精确的阀门开度调节,是通过相关的控制元件的精确动作和协同配合来完成的。了解清楚各控制元件的内部结构和工作原理,才能够掌握气动控制阀的校验方法,在遇到阀门动作异常等情况时,才能够高效地发现并排除故障。



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