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電動蒸汽減壓穩(wěn)壓閥控制原理

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    電動蒸汽減壓穩(wěn)壓閥控制原理

    電動壓力調(diào)節(jié)閥是一種常見的調(diào)節(jié)閥,了解他的工作原理和應(yīng)用對調(diào)節(jié)閥的選型和使用很有幫助,根據(jù)市場上常用的電動調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品,來闡述下進口電動壓力調(diào)節(jié)閥的定義,工作原理和應(yīng)用范圍。是一種頂導(dǎo)向單閥座調(diào)節(jié)閥,具有結(jié)構(gòu)簡單、密封性能好、流量大等特點。頂部導(dǎo)向系統(tǒng)克服小開度時的震動,使用長。可選擇多彈簧氣動薄膜機構(gòu)或電動執(zhí)行機構(gòu)等。壓力變送器根據(jù)測定的壓力反饋4-20mA.DC電流信號,在控制臺中與設(shè)定值比較,當(dāng)兩者之差達到一定數(shù)值后,控制臺向電動控制閥發(fā)出調(diào)節(jié)信號。而電動控制閥的執(zhí)行機構(gòu)按此信號,使閥桿帶動閥芯產(chǎn)生位移,改變通過控制閥的流量,直到測試點壓力達到要求.從而達到自動控制壓力的目的。

    電動減壓閥04.jpg

    一、電動蒸汽減壓穩(wěn)壓閥控制原理定義

    進口電動壓力調(diào)節(jié)閥是屬于電動調(diào)節(jié)閥的一種類型,目的是用來控制流體的介質(zhì)的壓力,他包含電動執(zhí)行器,調(diào)節(jié)閥,壓力變送器,控制器,調(diào)節(jié)儀一套產(chǎn)品,電動執(zhí)行機構(gòu)為電子式一體化結(jié)構(gòu),內(nèi)有伺服放大器,輸入控制信號(4~20mADC或1~5VDC)及電源即可控制閥門開度,將電流信號轉(zhuǎn)變成相對應(yīng)的直線位移,自動地控制調(diào)節(jié)閥開度達到對壓力連續(xù)調(diào)節(jié),以達到自動控制閥后的壓力。(如圖)注:如現(xiàn)場控制系統(tǒng)為PLC系統(tǒng)時,就無需在另外配置壓力變送器和PID調(diào)節(jié)儀,直接由PLC系統(tǒng)控制。

    電動壓力調(diào)節(jié)閥整體具有工作平穩(wěn)、允許壓差大、流量特性準確噪音低等特點。電動壓力調(diào)節(jié)閥特別適用于允許泄露小、閥前后壓差較大的工作場合。主要用于對液體、蒸汽、氣體等介質(zhì)的壓力控制,具有性能穩(wěn)定、使用靈活、可靠性高、維護簡便等優(yōu)點。蒸汽減壓閥無需外加能源,利用被調(diào)介質(zhì)自身能量為動力源,引入執(zhí)行機構(gòu)控制閥芯位置,改變兩端的壓差和流量,使閥前(或閥后)壓力穩(wěn)定。蒸汽減壓閥具有動作靈敏,密封性好,壓力設(shè)定點波動小等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于蒸汽減壓穩(wěn)壓或泄壓穩(wěn)壓的自動控制。
            蒸汽減壓閥系列產(chǎn)品有單座(P 型)、套筒(M 型)、雙座(N型 )三種結(jié)構(gòu);蒸汽減壓閥執(zhí)行機構(gòu)有薄膜式、活塞式二種;作用型式有減壓用閥后壓力調(diào)節(jié)(B型)和泄壓用閥前壓力調(diào)節(jié)(K型)。 蒸汽減壓閥產(chǎn)品公稱壓力等級有PN1.6、4.0、6.4;閥體口徑范圍DN20~400;泄漏量等級有II級、Ⅳ級和VI級三檔;流量特性為快開;蒸汽減壓閥壓力分段調(diào)節(jié)從15~2500kPa。 水在一定壓力下,加熱至沸騰,水就開始汽化,也就逐漸變?yōu)檎羝?,這時蒸汽的溫度也就等于飽和溫度,這種狀態(tài)的蒸汽就稱為飽和蒸汽(理想的飽和蒸汽狀態(tài),指的是溫度、壓力及蒸汽密度三者存在一一對應(yīng)的關(guān)系,知道其中一個,其他二個值就是定數(shù))。如果把飽和蒸汽繼續(xù)進行加熱,其溫度將會升高,并超過該壓力下的飽和溫度,這種超過飽和溫度的蒸汽就稱為過熱蒸汽。實際中過熱蒸汽的溫度可以較高,壓力一般都相對較低(較飽和蒸汽),0.7MPa,200℃蒸汽就是這樣,屬過熱蒸汽。

    電動調(diào)節(jié)閥帶壓力變送器二次儀器.jpg

     

    電動蒸汽減壓穩(wěn)壓閥控制原理

    壓力變送器的原理壓力變送器是工業(yè)實踐中最為常用的一種傳感器,其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業(yè),下面就簡單介紹一些常用壓力變送器的原理及其應(yīng)用1、應(yīng)變片壓力變送器原理與應(yīng)用

    力學(xué)傳感器的種類繁多,如電阻應(yīng)變片壓力變送器、半導(dǎo)體應(yīng)變片壓力變送器、壓阻式壓力變送器、電感式壓力變送器、電容式壓力變送器、諧振式壓力變送器及電容式加速度傳感器等。但應(yīng)用最為廣泛的是壓阻式壓力變送器,它具有極低的價格和較高的精度以及較好的線性特性。下面我們主要介紹這類傳感器。

    在了解壓阻式壓力變送器時,我們首先認識一下電阻應(yīng)變片這種元件。電阻應(yīng)變片是一種將被測件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號的敏感器件。它是壓阻式應(yīng)變變送器的主要組成部分之一。電阻應(yīng)變片應(yīng)用最多的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。金屬電阻應(yīng)變片又有絲狀應(yīng)變片和金屬箔狀應(yīng)變片兩種。通常是將應(yīng)變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)變基體上,當(dāng)基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時,電阻應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變,使應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變,從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。這種應(yīng)變片在受力時產(chǎn)生的阻值變化通常較小,一般這種應(yīng)變片都組成應(yīng)變電橋,并通過后續(xù)的儀表放大器進行放大,再傳輸給處理電路(通常是A/D轉(zhuǎn)換和CPU)顯示或執(zhí)行機構(gòu)。金屬電阻應(yīng)變片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

    電動減壓閥7.jpg

    電動蒸汽減壓穩(wěn)壓閥控制原理壓力變送器工作原理

    當(dāng)壓力直接作用在測量膜片的表面,使膜片產(chǎn)生微小的形變,測量膜片上的高精度電路將這個微小的形變變換成為與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號,然后采用專用芯片將這個電壓信號轉(zhuǎn)換為工業(yè)標準的4-2OmA電流信號或者1-5V電壓信號。

    由于測量膜片采用標準話集成電路,內(nèi)部包含線性及溫度補償電路,所以可以做到高精度和高穩(wěn)定性,變送電路采用專用的兩線制芯片,可以保證輸出兩線制4-2OmA電流信號,方便現(xiàn)場接線。

    擴散硅壓力變送器工作原理

    被測介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上(不銹鋼或陶瓷),使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移,使傳感器的電阻值發(fā)生變化,和用電子線路檢測這一變化,并轉(zhuǎn)換輸出一個對應(yīng)于這一壓力的標準測量信號。

    陶瓷壓力變送器工作原理

    壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片產(chǎn)生微小的形變,厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面,連接成一個惠斯通電橋(閉橋),由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng),使電橋產(chǎn)生一個與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號。

    電動減壓閥9.jpg

    電動蒸汽減壓穩(wěn)壓閥控制原理應(yīng)變片式壓力變送器工作原理

    電阻應(yīng)變片是一種將被測件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號的敏感器件。它是壓阻式應(yīng)變變送器的主要組成部分之一。電阻應(yīng)變片應(yīng)用最多的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。金屬電阻應(yīng)變片又有絲狀應(yīng)變片和金屬箔狀應(yīng)變片兩種。通常是將應(yīng)變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)變基體上,當(dāng)基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時,電阻應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變,使應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變,從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。

    電動減壓閥11.jpg

    以上內(nèi)容由淮安市為您提供簡單的說就是三個部分組成:

    1、通過壓力芯體(電容、擴散硅、壓阻等)檢測到壓力值;(檢測后的值為電阻或者電容)

    2、通過電路將檢測出來的電容或者電阻值轉(zhuǎn)化為標準的4-20mA或者其它標準的電信號;

    3、將標準的電信號遠傳輸出到上位機。

    綜合起來就是:檢測到“壓力"-------轉(zhuǎn)“變"成標準信號-----------傳“送"出去

    電動減壓閥接線圖01.jpg

    電動蒸汽減壓穩(wěn)壓閥控制原理特點: 
    ·蒸汽減壓閥無需外加能源,能在無電無氣的場所工作,既方便又節(jié)約了能源。
    ·壓力分段范圍細且互相交叉,調(diào)節(jié)精度高。
    ·壓力設(shè)定值在運行期間可連續(xù)設(shè)定。
    ·對閥后壓力調(diào)節(jié),閥前壓力與閥后壓力之比為10:1~10:8。
    ·橡膠膜片式檢測,執(zhí)行機構(gòu)檢測精度高、動作靈敏。
    ·采用壓力平衡機構(gòu),使調(diào)節(jié)閥反應(yīng)靈敏、控制精確。

    電動減壓閥08.jpg

    二、電動蒸汽減壓穩(wěn)壓閥控制原理工作原理

    進口電動壓力調(diào)節(jié)閥工作原理為:首先由壓力變送器采集來的流體介質(zhì)的壓力信號,經(jīng)壓力變送器轉(zhuǎn)換成4~20mA電信號送給數(shù)顯壓力表,同時也送給智能自動調(diào)節(jié)器,智能調(diào)節(jié)器經(jīng)過內(nèi)部PID運算、整定輸出4~20mA電信號給自動調(diào)節(jié)閥,實現(xiàn)控制系統(tǒng)壓力平衡。

    電動減壓閥23.jpg

    二、電動蒸汽減壓穩(wěn)壓閥控制原理產(chǎn)品具有以下的特征

    公稱通徑(DN):DN1-300

    閥體材質(zhì):鑄鋼,鍛鋼,不銹鋼304、316,鉻鉬鋼,鉻鉬釩鋼

    公稱壓力(MPa):1.6、2.5、4.0、6.4、10.0、16、25、32

    調(diào)節(jié)壓力范圍:1KP-32Mpa

    工作溫度:- 196~550℃

    使用介質(zhì):水,蒸汽,氣體,油品等

    額定行程(mm):16、25、40、60、100

    環(huán)境溫度:-25~ 70℃、環(huán)境濕度:≤95%

    執(zhí)行器參數(shù)

    電源電壓:220V/50Hz

    輸入信號:4-20mA或1-5V·DC、

    輸出信號:4-20mA·DC

    防護等級:相當(dāng)IP55

    隔爆標志:ExdⅡBT4(ExdⅡBT6特殊定制)

    手操功能:手柄

    環(huán)境溫度:-25~ 70℃

    環(huán)境濕度:≤95%


     

    電動調(diào)溫閥.jpg

    電動蒸汽減壓穩(wěn)壓閥控制原理 部件描述

    序號           部件                                 功能
    1            排空氣閥             在起機時排除汽水分離器中的空氣
    2          汽水分離器            保護系統(tǒng)不受濕蒸汽影響
    3              切斷閥              切斷減壓閥的蒸汽供應(yīng)
    5              過濾器              保護減壓閥不受管道雜質(zhì)損壞
    6              壓力表              監(jiān)測上游供給蒸汽壓力
    8           電動執(zhí)行器           驅(qū)動控制閥
    9           智能控制器           調(diào)節(jié)控制閥的開度
    10            控制閥              根據(jù)下游壓力調(diào)節(jié)蒸汽流量
    11            安全閥              保護下游設(shè)備,避免超壓
    12            壓力表              監(jiān)測下游設(shè)定壓力
    13         壓力感應(yīng)器           將壓力信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘栔量刂破?br/>14            切斷閥              維修時切斷排空氣閥與管道的連接
    15            切斷閥              在無負荷時設(shè)定減壓后的壓力
    16 - 20 汽水分離器疏水閥組

    ZDLP電動單座調(diào)節(jié)閥標準規(guī)格

    公稱通徑:DN20~300 NPS 3/4〞~ 12〞

    公稱壓力:PN16 ~ 100 CLASS 150LB ~ 600LB

    連接方式:法蘭:FF、RF、MF、RTJ

    焊接:SW、BW

    法蘭距:符合IEC 60534

    閥蓋形式:標準型(-5℃~230℃)、散熱片型(-45℃~大于230℃場合)、低溫加長型(-196℃~ -45℃)、波紋管密封型、保溫夾套型

    填料:V型聚四氟乙烯填料、柔性石墨填料等

    密封墊:金屬夾石墨密封墊

    執(zhí)行機構(gòu):電動:3810L系列智能型執(zhí)行機構(gòu)、PSL系列執(zhí)行機構(gòu)

    表面涂漆:多種顏色

    電動減壓閥接線圖02.jpg


    電動蒸汽減壓穩(wěn)壓閥控制原理性能

    流量特性直線、等百分比、快開
    可調(diào)范圍50:1 (CV<6.3 30:1)
    額定CV值等百分比CV1.6~630 ,直線CV1.8~690
    允許泄漏量硬密封:IV級(0.01% 閥額定容量) 軟密封:VI級(氣泡級)
    泄漏量標準:GB/T 4213
    性能指標
    氣動電動
    基本誤差%±1.5±1.0
    回差%≤1.5≤1.0
    死區(qū)%≤0.6≤1.0
    始終點偏差%±2.5±2.5
    額定行程偏差%≤2.5≤2.5

    電動蒸汽減壓穩(wěn)壓閥控制原理選用參數(shù)表

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

    電動蒸汽減壓穩(wěn)壓閥控制原理技術(shù)參數(shù):

    公稱通徑(DN)

    20

    25

    32

    40

    50

    65

    80

    100

    125

    150

    200

    250

    300

    閥座直徑(dn)

    20

    25

    32

    40

    50

    65

    80

    100

    125

    150

    200

    250

    300

    額定流量系數(shù)(KV)

    單座

    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

    雙座

    8

    11

    17,6

    27.5

    44

    69

    110

    176

    275

    440

    690

    900

    1300

    允許壓差(MPa)

    單座

    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

    雙座

    ≤ 公稱壓力

    公稱壓力(MPa)

    1.6、2.5、4.0、6.4、10.0

    額定行程(mm)

    16

    25

    40

    60

    100

    閥蓋形式

    標準型(-17~+250℃)、高溫型(+250~+450℃)、低溫型(-40~-196℃)、波紋管密封型(-40~+350℃)

    壓蓋形式

    螺栓壓緊式

    密封填料

    V型聚四氟乙烯填料、V型柔性石墨填料

    閥芯形式

    單座式、套筒式、雙導(dǎo)向式

    流量特性

    等百分比、直線性

    配置執(zhí)行器類別

    DKZ系列電動執(zhí)行器(客戶亦可)

    執(zhí)行器參數(shù)

    電源電壓:220V、380V、輸入信號:4-10mA DC、4-20mA DC、輸出信號:4-20mA·DC

    防護等級:相當(dāng)IP65、隔爆標志:ExdⅡBT4(ExdⅡBT6特殊定制)、手操功能:手柄

    環(huán)境溫度:-25~+70℃、環(huán)境濕度:≤95%


    電動蒸汽減壓穩(wěn)壓閥控制原理性能指標:

    項目

    指標值

    基本誤差%

    ±3.0

    回差%

    2.0

    死區(qū)%

    2.0

    泄漏量

    單座閥

    符合JB/T7387-94 IV級小于閥的額定容量×10-4

    雙座閥

    符合JB/T7387-94 Ⅲ級小于閥的額定容量×10-3

    套筒閥

    符合JB/T7387-94 Ⅲ級小于閥的額定容量×10-3


    電動蒸汽減壓穩(wěn)壓閥控制原理結(jié)構(gòu)圖:

    電動減壓閥19.jpg

    電動蒸汽減壓穩(wěn)壓閥控制原理零件材料:

    精小型電動調(diào)節(jié)閥 (單座式結(jié)構(gòu))

    精小型電動調(diào)節(jié)閥 (套筒式結(jié)構(gòu))

    1

    閥體

    WCB、CF8、CF8M、CF3

    1

    閥體

    WCB、CF8、CF8M、CF3

    2

    墊片

    PTFE、金屬石墨墊片

    2

    墊片

    PTFE、金屬石墨墊片

    3

    閥座

    304、316、316L

    3

    套筒

    304、316、316L

    4

    閥芯組件

    304、316、316L

    4

    閥芯

    304、316、316L

    5

    導(dǎo)向套/并帽

    304、316、316L / 銅

    5

    中墊

    PTFE、金屬石墨墊片

    6

    中墊

    PTFE、金屬石墨墊片

    6

    閥蓋

    PTFE\石墨墊片

    7

    閥蓋

    WCB、CF8、CF8M、CF3

    7

    閥桿

    304、316、316L

    8

    填料

    PTFE、柔性石墨

    8

    填料

    PTFE、柔性石墨

    9

    填料壓蓋

    WCB、CF8、CF8M、CF3

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    填料壓蓋

    WCB、CF8、CF8M、CF3


    電動蒸汽減壓穩(wěn)壓閥控制原理外形圖:

    電動減壓閥帶壓力變送器.jpg

     A閥接收調(diào)節(jié)儀4~12.5mA時閥門從關(guān)閉至全開,B閥接收調(diào)節(jié)儀11.5~20mA時閥門從關(guān)閉至全開,這兩臺閥門通過兩只通向作用的定位器實現(xiàn)。工況在小流量時,B閥處于關(guān)閉狀態(tài),通過A閥的開度變化來實現(xiàn)。工況在大流量時,A閥全開也滿足不了要求時,這時B閥也開啟,從而來增加蒸汽的供應(yīng)量。采用方案三不僅可以滿足生產(chǎn)時負荷變化要求,而且提高控制精度和穩(wěn)定性。                   
    電動蒸汽減壓穩(wěn)壓閥控制原理三個方案分析結(jié)論:

    電動減壓閥21.jpg

    以下是對三個方案進行綜合比較,控制方案的最后選擇,取決于實際應(yīng)用的要求和客戶的使用偏好。

    特點比較
    閥門類型方案
    成本精度及
    穩(wěn)定性
    適用工況應(yīng)用舉例
    方案一
    (一臺自力式調(diào)閥)
    便宜在無電無氣的場合
    流量變化相對不大的場合
    安全閥的設(shè)定壓力不可接近工作壓力
    閥前壓力8~10kg/cm2
    閥后壓力5 kg/cm2
    流量6~10t/h
    選用閥門口徑DN100
    (直接接收管道壓力信號)
    方案二
    (一臺電動減壓閥)
    較貴在有電有氣的場合
    可遠程設(shè)定和顯示
    一般用在自力式調(diào)壓閥不能滿足的場合,特別是流量變化相對較大和要求精確控制的場合
    閥前壓力8~12kg/cm2
    閥后壓力5 kg/cm2
    流量2~10t/h
    要求精確控制
    選用閥門口徑DN100
    (接收4~20mA調(diào)節(jié)儀信號)
    方案三
    (兩臺電動減壓閥聯(lián)進行同向分程控制)
    更貴很好在有電有氣的場合
    可遠程設(shè)定和顯示
    一般用在自力式調(diào)壓閥或用一臺氣動調(diào)節(jié)閥不能滿足的場合,適合流量變化特別大的場合
    閥前壓力8~14kg/cm2
    閥后壓力5 kg/cm2
    流量0.5~10t/h
    要求精確控制
    選用小閥口徑DN40
    (接收4~12.55mA調(diào)節(jié)儀信號)
    大閥口徑DN100
    (接收11.5~20mA調(diào)節(jié)儀信號)



        壓力變送器根據(jù)測定的壓力反饋4-20ma.DC電流信號,在控制臺中與設(shè)定值比較,當(dāng)兩者之差達到一定數(shù)值后,控制臺向氣動調(diào)節(jié)閥(電動調(diào)節(jié)閥)發(fā)出調(diào)節(jié)信號。而氣動調(diào)節(jié)閥(電動調(diào)節(jié)閥)的執(zhí)行機構(gòu)按此信號,使閥桿帶動閥芯產(chǎn)生位移,改變通過調(diào)節(jié)閥的流量,直到測試點壓力達到要求.從而達到自動調(diào)節(jié)壓力的目的。 調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)根據(jù)工藝條件基本上為單座、套筒、雙座、籠式單座、套筒單座以及低噪音結(jié)構(gòu)。