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文档简介

1、电动执行器有 五种类型:直行程电动执行器、角行程电动执行器、电动调节阀、 PID 电动调节执行器和电 磁阀。前四种属于 DDZ 型。下面简要介绍一下直行程电动执行器 (DKJ) 和角行程电动执行器 (DKZ) 。 直行程与角行程电动执行器的作用是接收调节器或其它仪表送来的 010 ,420 毫安或 15 伏电压的 标准值流电信号,经执行器后变成位移推力或转角力矩,以操作开关、阀门等,完成自动调节的任务。这 两种执行器以前都是由伺服放大器与执行机构两大部分组成的。现在有机电一体智能化的结构,它们的结 构、工作原理和使用方法都是相似的,区别仅在于,一个输出位移(推力 ) ,一个输出转角 (力矩 )

2、。 电动执行器选型考虑要点 一、根据阀门类型选择电动执行器 阀门的种类相当多,工作原理也不太一样,一般以转动阀板角度、升降阀板等方式来实现启闭控制,当与 电动执行器配套时首先应根据阀门的类型选择电动执行器。 1 角行程电动执行器(转角 360 度) 电动执行器输出轴的转动大于一周,即大于 360 度,一般需多圈才能实现阀门的启闭过程控制。 此类电动执行器适用于 闸阀、截止阀 等。 3 直行程(直线运动) 电动执行器输出轴的运动为直线运动式,不是转动形式。 此类电动执行器适用于单座调节阀、双座调节阀等。 二、根据生产工艺控制要求确定电动执行器的控制模式 电动执行器的控制模式一般分为开关型(开环控

3、制)和调节型(闭环控制)两大类。 1开关型(开环控制) 开关型电动执行器一般实现对阀门的开或关控制,阀门要么处于全开位置,要么处于全关位置,此类 阀门不需对介质流量进行精确控制。 特别值得一提的是开关型电动执行器因结构形式的不同还可分为分体结构和一体化结构。选型时必需 对此做出说明,不然经常会发生在现场安装时与控制系统冲突等不匹配现像。 a) 分体结构(通常称为普通型) :控制单元与电动执行器分离, 电动执行器不能单独实现对阀门的控制, 必需外加控制单元才能实现控制,一般外部采用控制器或控制柜形式进行配套。 此结构的缺点是不便于系统整体安装,增加接线及安装费用,且容易出现故障,当故障发生时不便

4、于 诊断和维修,性价比不理想。 b) 一体化结构 (通常称为整体型) :控制单元与电动执行器封装成一体, 无需外配控制单元即可现实就 地操作,远程只需输出相关控制信息就可对其进行操作。 此结构的优点是方便系统整体安装,减少接线及安装费用,容易诊断并排除故障。但传统的一体化结 构产品也有很多不完善的地方,所以产生了智能电动执行器,关于智 能电动执行器后面将再做说明。 2 调节型(闭环控制) 调节型电动执行器不仅具有开关型一体化结构的功能,它还能对阀门进行精确控制,从而精确调节介 质流量。因篇幅有限其工作原理在此不作详细说明。 下面就调节型电动执行器选型时需注明的参数做简要说明。 a) 控制信号类

5、型(电流、电压) 调节型电动执行器控制信号一般有电流信号(4 20mA、0 10mA)或电压信号(0 5V、1 5V), 选型时需明确其控制信号类型及参数。 b)工作形式(电开型、电关型) 调节型电动执行器工作方式一般为电开型(以420mA的控制为例,电开型是指4mA信号对应的是 阀关, 20mA 对应的是阀开) , 另一种为电关型(以 4-20mA 的控制为例,电开型是指 4mA 信号对应的是阀开, 20mA 对应的是阀关) 。 一般情况下选型需明确工作形式, 很多产品在出厂后并不能进行修改,奥美阀控生产的智能型电动执行器可以通过现场设定随时修改。 c)失信号保护 失信号保护是指因线路等故障

6、造成控制信号丢失时,电动执行器将控制阀门启闭到设定的保护值,常 见的保护值为全开、全关、 保持原位三种情况, 且出厂后不易修改。 奥美阀控生产的智能电动执行器可以通过现场设定进行灵活修改, 并可设定任意位置( 0100% )为保护值。 三、根据阀门所需的扭力确定电动执行器的输出扭力 阀门启闭所需的扭力决定着电动执行器选择多大的输出扭力, 一般由使用者提出或阀门厂家自行选配, 做为执行器厂家只对执行器的输出扭力负责, 阀门正常启闭所需的扭力由阀门口径大小、工作压力等因素决定,但因阀门厂家加工精度、装配工艺有所 区别,所以不同厂家生产的同规格阀门所 需扭力也有所区别,即使是同个阀门厂家生产的同规格

7、阀门扭力也有所差别,当选型时执行器的扭力选择 太小就会造成无法正常启闭阀门,因此电动执行器必需选择一个合理的扭力范围。 四、根据所选电动执行器确定电气参数 因不同执行器厂家的电气参数有所差别,所以设计选型时一般都需确定其电气参数,主要有电机功率、额 定电流、二次控制回路电压等 压力差压变送器的应用及选型 (1) 1 概述 在诸类仪表中,变送器的应用最为广泛、普遍,变送器大体分为压力变送器和差压变送器。变送器常 用来测量压力、差压、真空、液位、流量和密度等。变送器有两线制和四线制之分,两线制变送器尤多; 有智能和非智能之分,智能变送器渐多;有气动和电动之分,电动变送器居多;另外,按应用场合有本安

8、 型(本质安全型)和隔爆型之分;按应用工况,变送器的主要种类如下: 低(微)压 / 低(微)差压变送器;中压 / 中差压变送器;高压 / 高差压变送器;绝压 /真空/ 负压差压变 送器;高温 / 压力、差压变送器;耐腐蚀 / 压力、差压变送器;易结晶 / 压力、差压变送器。 变送器的选型通常根据安装条件、环境条件、仪表性能、经济性和使用介质等方面考虑。实际应用中 分为直接测量和间接测量两种; 其用途有过程测量、 过程和装置连锁等。 常见的变送器有普通压力变送器、 差压变送器、单发兰变送器、双发兰变送器、插入式发兰变送器等。 2 压力 / 差压变送器介绍 压力变送器和差压变送器单从名称上讲测量的

9、是压力和差压(两个压力的差) ,但它们可以间接测量的 量却很多。如压力变送器,除可以测量压力外,还可以测量设备内的液位。在常压容器内测量液位时,需 要一台压力变送器即可。当测量受压容器的液位时,可考虑用两台压力 /差压变送器,即测量下限一台,测 量上限一台,它们的输出信号进行减法运算,即可测出液位,这时一般选用差压变送器。在容器内液位与 压力值不变的情况下它还可以用来测量介质的密度。 压力变送器的测量范围可以做的很宽,从绝压 0开始可 以到一百多兆帕(一般情况) 。 差压变送器除了测量两个被测量压力的差压值外, 它还可以配合各种节流元件来测量介质流体的流量, 可以直接测量受压容器的液位和常压容

10、器的液位以及压力和负压。 制作 从压力 /差压变送器制作的结构上来分有普通型和隔离型。普通型压力 /差压变送器的测量膜盒为一个, 它直接感受被测介质的压力或差压;隔离型的测量膜盒接受到的是一种稳定液(一般为硅油)的压力,而 这种稳定液是被密封在两个膜片中间, 直接接受被测压力的膜片为外膜片, 原普通型膜盒的膜片为内膜片, 当外膜片上接受压力信号时通过硅油的传递原封不动的将外膜片的压力传递到了普通膜盒上,从而可以测 出外膜片所感受到的压力。 隔离型压力 / 差压变送器主要是针对特殊的被测量介质设计和使用的, 如果被测介质离开设备后会产生 结晶,而使用普通型压力 / 差压变送器需要取出介质,会将导

11、压管膜盒室堵塞使其不能正常工作,所以必须 选用隔离型。隔离型变送器通常作成发兰式安装,即在被测设备上开口使变送器安装后它的感应膜片是设 备壁的一部分,这样它不会取出被测介质,一般也不会造成结晶和堵塞。 当被测介质需求结晶温度较高时,可选用将膜片凸出的结构,这样可将传感膜片插入到设备内部,从 而感应到的介质温度不会降低,这样测量是有保障的,即选用插入式发兰变送器。 隔离型变送器有远传型和一体型之分。远传型即外膜盒与测量膜盒之间用加强毛细管连接,一般毛细 管为 35 米,这样外膜盒装在设备上,内膜盒及变送器可以安装在便于维护的安装支架上;另一种形式是 外膜盒与变送器做成一体直接由发兰安装在设备上。

12、对于隔离型压力变送器它还可以作成螺纹连接型,即 外膜盒或外弹性元件可在安装螺纹的前面,只要在被测设备上焊接上内螺纹凸台,便可将变送器直接拧到 设备上,安装非常方便。 隔离型压力 / 差压变送器的制作复杂,材质要求也较高,所以它的价格通常是普通型的 34 倍。 选型原则 在压力 /差压变送器的选用上主要依据:以被测介质的性质指标为准,以节约资金、便于安装和维护为 参考。如果被测介质为高黏度、易结晶、强腐蚀的,必须选用隔离型变送器。 在选型时要考虑被测流体介质对膜盒金属的腐蚀,一定要选好膜盒材质,否则使用后很短时间就会将 外膜片腐蚀坏,发兰也会被腐蚀坏造成设备或人身事故,所以膜盒材质的选择非常关键

13、。变送器的膜盒材 质有普通不锈钢、 304 不锈钢、 316/316L 不锈钢、钽材质等。 在选型时要考虑到被测介质的温度,如果温度高,达到200 C400 C,要选用高温型,否则硅油会产 生汽化膨胀,使测量不准确。 在选型时要考虑设备的工作压力等级,变送器的压力等级必须与应用场合相符合。从经济角度上讲, 外膜盒及插入部分材质比较重要,要选合适,但连接发兰可以降低材质要求,如选用碳钢、镀铬等,这样 会节约很多资金。 隔离型压力变送器最好选用螺纹连接形式,这样既节约资金,安装也方便。 对于普通型压力和差压变送器选型,也要考虑到被测介质的腐蚀性问题,但使用的介质温度可以不予 考虑,因为普通型是引压

14、到表内,长期工作时温度是常温,但普通型使用的维护量要比隔离型大。首先是 保温问题,气温零下时导压管会结冰,变送器无法工作甚至损坏,这就要增加伴热和保温箱等装置。 从经济角度上来讲,选用变送器时,只要不是易结晶介质都可以采用普通型变送器,而且对于低压易 结晶介质也可以加吹扫介质来间接测量 (只要工艺允许用吹扫液或气) ,应用普通型变送器就是要求维护人 员多进行定时检查,包括各种导压管是否泄漏、吹扫介质是否正常、保温是否良好等,只要维护好,大量 使用普通型变送器一次性投资会节约很多。维护时要注意硬件维护和软维护相结合。 从选用变送器测量范围上来说,一般变送器都具有一定的量程可调范围,最好将使用的量

15、程范围设定 在它量程的 1/43/4 段,这样精度会有所保证, 对于微差压变送器来说更是重要。 实践中有些应用场合 (液 位测量)需要对变送器的测量范围迁移,根据现场安装位置计算出测量范围和迁移量进行迁移,迁移有正 迁移和负迁移之分。 目前,智能变送器已相当普及,它的特点是精度高、可调范围大,而且调整非常方便、稳定性好,选 型时应多考虑。 按照设计规范,在设计选型中,究竟采用气动变送器还是电动变送器,因其各有特长,应该根据装置 的具体条件进行综合考虑和分析。 以下几点可供选型时参考:集中操作程度及响应速度; 是否与计算机操作相配合; 经济性、可靠性及使用维护方面; 安全性(防爆、停电、气源故障

16、等); 环境条件及传输距离。 一般来说,下列条件以选用气动变送器为宜: 自变送器至显示调节单元间的距离较短,通常以不超过150米较为合适; 工艺物料是易燃易爆介质及相对湿度很大的场合; 要求仪表投资少、响应速度要求不快的场合; 一般中小型企业要求易维修,经济可靠; 在以电动仪表为主的大型装置里,有些现场调节回路不要求引入中央室集中操作。 下列条件以选用电动变送器为宜: 变送器至显示调节单元间的距离超过 150 米以上; 大型企业要求高度集中管理的中央; 设置有计算机进行及管理的对象; 要求响应速度快,信息处理及运算复杂的场合。 实际中,在现代化生产装置中都是发挥它们各自的特点进行混合选用的。

17、3 压力变送器的选型 从物理学角度来看,任何一个物体上受到的压力都包括大气压力和被测介质的压力(一般称为表压) 两部分。作用在被测物体上的这两部分压力总和称为绝对压力。 P 绝 =P 表 + 大气压 测量绝对压力的仪表称为绝压表。对于普通的工业压力表测量的都是表压值,也就是绝对压力与大气 压的压差值。当绝对压力大于大气压值时测得的表压值为正值,称为正表压;当绝对压力小于大气压值时 测得的表压值为负值,称为负表压,即真空度。测量真空度的仪表称为真空表。 为了保证压力测量精度,最小压力测量值应高于压力表测量量程的1/3 ; 对需远距离测量或测量精度要求较高的场合,应选用压力或压力变送器; 在测量精

18、度要求不高时,可选择电阻式或电感式、霍尔效应式远传压力变送器; 气动基地式压力指示调节器适宜做就地压力指示调节; 压力变送器、压力开关应根据安装场所的防爆要求合理选择。 4 差压变送器的选型 差压变送器根据以下几点选型: 测量范围、需要的精度及测量功能; 测量仪表面对的环境,如石油化工的工业环境,有可热(有毒)和爆炸危险气氛的存在,有较高 的环境温度等; 被测介质的物理化学性质和状态,如强酸、强碱、粘稠、易凝固结晶和汽化等工况; 操作条件的变化,如介质温度、压力、浓度的变化。有时还要考虑到从开车到参数达到正常生产时, 气相和液相浓度和密度的变化; 被测对象容器的结构、形状、尺寸、容器内的设备附

19、件及各种进出口料管口都要考虑,如塔、溶液 槽、反应器、锅炉汽包、立罐、球罐等; 其它要求,如环保及卫生等要求; 仪表选型要有统一的考虑,要求尽可能地减少规格品种,减少备品备件,以利管理; 实际的工艺情况: 考虑被测对象是属于哪一类设备。如槽、罐类,槽的容积较小,测量的范围不会太大,罐的容积较 大,测量的范围可能较大; 要看介质的物化性质及洁净程度,首选常规的差压变送器及浮筒式液位变送器,还要对接触介质部 分的材质进行选择; 对有些悬浮物、泡沫等介质可用单发兰式差压变送器。有些易析出、易结晶的用插入式双发兰差压 变送器; 对高黏度介质的液位及高压设备的液位,由于设备无法开孔,可选用放射液位计来测

20、量; 除了测量方法上和技术上问题以外,还有仪表的投资问题。 综上所述,变送器的选型,技术上要可行,经济上要合理,管理上要方便。 在诸类仪表中,变送器的应用最为广泛、普遍,变送器大体分为压力变送器和差压变送器。变送器常用 来测量压力、差压、真空、液位、流量和密度等。变送器有两线制和四线制之分,两线制变送器尤多;有 智能和非智能之分,智能变送器渐多;有气动和电动之分,电动变送器居多;另外,按应用场合有本安型 (本质安全型)和隔爆型之分;按应用工况,变送器的主要种类如下: 低(微)压/低(微)差压变送器; 中压/中差压变送器;高压 / 高差压变送器; 绝压/真空/负压差压变送器; 高温/ 压力、差压

21、变送器;耐腐蚀 / 压力、差压变送器;易结晶 / 压力、差压变送器。 变送器的选型通常根据安装条件、环境条件、仪表性能、经济性和使用介质等方面考虑。实际应用中 分为直接测量和间接测量两种; 其用途有过程测量、过程和装置连锁等。常见的变送器有普通压力变送器、 差压变送器、单发兰变送器、双发兰变送器、插入式发兰变送器等。 2压力 / 差压变送器介绍 压力变送器和差压变送器单从名称上讲测量的是压力和差压 (两个压力的差) ,但它们可以间接测量的 量却很多。如 压力变送器,除可以测量压力外,还可以测量设备内的液位 。在常压容器内测量液位时,需 要一台压力变送器即可。当测量受压容器的液位时,可考虑用两台

22、压力 /差压变送器,即测量下限一台,测 量上限一台,它们的输出信号进行减法运算,即可测出液位,这时一般选用差压变送器。在容器内液位与 压力值不变的情况下它还可以用来测量介质的密度。 压力变送器的测量范围可以做的很宽, 从绝压0开始可 以到一百多兆帕(一般情况) 。 差压变送器除了测量两个被测量压力的差压值外, 它还可以配合各种节流元件来测量介质流体的流量, 可以直接测量受压容器的液位和常压容器的液位以及压力和负压。 制作 从压力/ 差压变送器制作的结构上来分有普通型和隔离型。普通型压力 /差压变送器的测量膜盒为一个, 它直接感受被测介质的压力或差压;隔离型的测量膜盒接受到的是一种稳定液(一般为

23、硅油)的压力,而 这种稳定液是被密封在两个膜片中间, 直接接受被测压力的膜片为外膜片, 原普通型膜盒的膜片为内膜片, 当外膜片上接受压力信号时通过硅油的传递原封不动的将外膜片的压力传递到了普通膜盒上,从而可以测 出外膜片所感受到的压力。 隔离型压力 / 差压变送器主要是针对特殊的被测量介质设计和使用的,如果被测介质离开设备后会产生结 晶,而使用普通型压力 / 差压变送器需要取出介质, 会将导压管膜盒室堵塞使其不能正常工作, 所以必须选 用隔离型。隔离型变送器通常作成发兰式安装,即在被测设备上开口使变送器安装后它的感应膜片是设备 壁的一部分,这样它不会取出被测介质,一般也不会造成结晶和堵塞。 当

24、被测介质需求结晶温度较高时,可选用将膜片凸出的结构,这样可将传感膜片插入到设备内部,从 而感应到的介质温度不会降低,这样测量是有保障的,即选用插入式发兰变送器。 隔离型变送器有远传型和一体型之分。远传型即外膜盒与测量膜盒之间用加强毛细管连接,一般毛细 管为 35米,这样外膜盒装在设备上, 内膜盒及变送器可以安装在便于维护的安装支架上; 另一种形式是外 膜盒与变送器做成一体直接由发兰安装在设备上。对于隔离型压力变送器它还可以作成螺纹连接型,即外 膜盒或外弹性元件可在安装螺纹的前面,只要在被测设备上焊接上内螺纹凸台,便可将变送器直接拧到设 备上,安装非常方便。 隔离型压力 / 差压变送器的制作复杂

25、,材质要求也较高,所以它的价格通常是普通型的34倍。 选型原则 在压力/ 差压变送器的选用上主要依据:以被测介质的性质指标为准, 以节约资金、 便于安装和维护为 参考。如果被测介质为高黏度、易结晶、强腐蚀的,必须选用隔离型变送器。 在选型时要考虑被测流体 介质对膜盒金属的腐蚀,一定要选好膜盒材质,否则使用后很短时间就会将外膜片腐蚀坏,发兰也会被腐 蚀坏造成设备或人身事故,所以膜盒材质的选择非常关键。变送器的膜盒材质有普通不锈钢、304不锈钢、 316/316L 不锈钢、钽材质等。 在选型时要考虑到被测介质的温度,如果温度高,达到 200C400C,要选用高温型,否则硅油会产生 汽化膨胀,使测量

26、不准确。 在选型时要考虑设备的工作压力等级,变送器的压力等级必须与应用场合相符合。从经济角度上讲, 外膜盒及插入部分材质比较重要,要选合适,但连接发兰可以降低材质要求,如选用碳钢、镀铬等,这样 会节约很多资金。 隔离型压力变送器最好选用螺纹连接形式,这样既节约资金,安装也方便。 对于普通型压力和差压变送器选型,也要考虑到被测介质的腐蚀性问题,但使用的介质温度可以不予 考虑,因为普通型是引压到表内,长期工作时温度是常温,但普通型使用的维护量要比隔离型大。首先是 保温问题,气温零下时导压管会结冰,变送器无法工作甚至损坏,这就要增加伴热和保温箱等装置。 从经济角度上来讲,选用变送器时,只要不是易结晶

27、介质都可以采用普通型变送器,而且对于低压易 结晶介质也可以加吹扫介质来间接测量 (只要工艺允许用吹扫液或气) ,应用普通型变送器就是要求维护人 员多进行定时检查,包括各种导压管是否泄漏、吹扫介质是否正常、保温是否良好等,只要维护好,大量 使用普通型变送器一次性投资会节约很多。维护时要注意硬件维护和软维护相结合。 从选用变送器测量范围上来说,一般变送器都具有一定的量程可调范围,最好将使用的量程范围设定 在它量程的 1/43/4 段,这样精度会有所保证,对于微差压变送器来说更是重要。实践中有些应用场合(液 位测量)需要对变送器的测量范围迁移,根据现场安装位置计算出测量范围和迁移量进行迁移,迁移有正

28、 迁移和负迁移之分。 目前,智能变送器已相当普及,它的特点是精度高、可调范围大,而且调整非常方便、稳定性好,选型 时应多考虑。 按照设计规范,在设计选型中,究竟采用气动变送器还是电动变送器,因其各有特长,应该根据装置的具 体条件进行综合考虑和分析。 以下几点可供选型时参考: 集中操作程度及响应速度; 是否与计算机操作相配合; 经济性、可靠性及使用维护方面; 安全性(防爆、停电、气源故障等); 环境条件及传输距离。 一般来说,下列条件以选用气动变送器为宜: 自变送器至显示调节单元间的距离较短,通常以不超过150米较为合适; 工艺物料是易燃易爆介质及相对湿度很大的场合; 要求仪表投资少、响应速度要求不快的场合; 一般中小型企业要求易维修,经济可靠; 在以电动仪表为主的大型装置里,有些现场调节回路不要求引入中央室集中操作。 下列条件以选用电动变送器为宜: 变送器至显示调节单元间的距离超过150米以上; 大型企业要求高度集中管理的中央; 设置有计算机进行及管理的对象; 要求响应速度快,信息处理及运算复杂的场合。 实际中,在现代化生产装置中都是发挥它们各自的特点进行混合选用的。 3压力

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