工業(yè)自動(dòng)化調(diào)節(jié)閥控制原理

工業(yè)自動(dòng)化調(diào)節(jié)閥控制原理都有正作用和反作用之分。而氣開(kāi)和氣關(guān)是針對(duì)整個(gè)調(diào)節(jié)閥所說(shuō)的，就是調(diào)節(jié)閥的這個(gè)系統(tǒng)。氣動(dòng)信號(hào)增加，調(diào)節(jié)閥流通量口徑增加為氣開(kāi)。反之，為氣關(guān)。調(diào)節(jié)閥的正反作用是指：當(dāng)氣信號(hào)增加時(shí)閥桿向下移動(dòng)，則為正作用。反之為反作用。
調(diào)節(jié)閥又名控制閥，通過(guò)接受調(diào)節(jié)控制單元輸出的控制信號(hào)，借助動(dòng)力操作去改變介質(zhì)流量、壓力、溫度、液位等工藝參數(shù)的終控制元件。一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門組成。在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)閥是*的一個(gè)環(huán)節(jié)，所以，調(diào)節(jié)閥的正常運(yùn)行關(guān)系到工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量的保障。
在我國(guó)目前的閥門市場(chǎng)上，除了低壓閥門已經(jīng)達(dá)到市場(chǎng)能接受的水平外，高壓閥門仍然要依靠進(jìn)口。在宏觀經(jīng)濟(jì)持續(xù)看好的形勢(shì)下，閥門行業(yè)的大部分生產(chǎn)和銷 售指標(biāo)都保持了較快的增長(zhǎng)，但是由于價(jià)格戰(zhàn)的影響，行業(yè)銷售收入和利潤(rùn)都較去年大幅下降。隨著世界經(jīng)濟(jì)的回暖，我國(guó)閥門產(chǎn)品的進(jìn)出口也有所增長(zhǎng)，但是 閥門市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)也在不斷加劇。由于在技術(shù)上與國(guó)外的大廠商仍有較大的差距，因此在今后一段時(shí)期內(nèi)，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥技術(shù)將成為制約我國(guó)閥門產(chǎn)品發(fā)展的一個(gè)瓶 頸。
調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)操作變量的流量，因此被稱為調(diào)節(jié)閥。從控制系統(tǒng)整體看，一個(gè)控制系統(tǒng)控制得好不好，都要通過(guò)調(diào)節(jié)閥來(lái)實(shí)現(xiàn)，由于下列原因，調(diào)節(jié)閥變得十分重要。



工業(yè)自動(dòng)化調(diào)節(jié)閥控制原理
 
1、調(diào)節(jié)閥是節(jié)流裝置，屬于動(dòng)部件，與檢測(cè)元件和變送器、控制器比較，在控制過(guò)程中，調(diào)節(jié)閥需要不斷改變節(jié)流件的流通面積，使操縱變量變化，以適應(yīng)負(fù)荷變化或操作條件的改變。因此，對(duì)調(diào)節(jié)閥閥組件的密封、耐壓、腐蝕等提出更高要求。例如，密封會(huì)使調(diào)節(jié)閥摩擦力增大，調(diào)節(jié)閥死區(qū)加大，造成控制系統(tǒng)控制品質(zhì)變差等。 
2、調(diào)節(jié)閥的活動(dòng)部件是造成跑、冒、滴、漏的主要原因，它不僅造成資源或物料的浪費(fèi)，也污染環(huán)境，引發(fā)事故。調(diào)節(jié)閥材料的接觸介質(zhì)可能與檢測(cè)元件的接觸介質(zhì)不同，所以，對(duì)調(diào)節(jié)閥的耐腐蝕性能、強(qiáng)度、剛度等提出更高要求。



3、調(diào)節(jié)閥的節(jié)流使能量在閥內(nèi)部被消耗，因此，降低能耗，降低調(diào)節(jié)閥的壓力損失，和保證較好的控制品質(zhì)之間要合理選擇和兼顧。
4、調(diào)節(jié)閥對(duì)流體進(jìn)行節(jié)流的同時(shí)也造成噪聲，例如，當(dāng)調(diào)節(jié)閥出口壓力低于液體的蒸汽壓力時(shí)，造成閃蒸；當(dāng)調(diào)節(jié)閥下游的壓力高于液體的蒸汽壓力時(shí)造成氣蝕。調(diào)節(jié)閥造成的噪聲和調(diào)節(jié)閥流路的設(shè)計(jì)、操作壓力、被控介質(zhì)特性等有關(guān)。因此，降低噪聲、降低壓力損失等對(duì)調(diào)節(jié)閥提出更高要求。
 5、調(diào)節(jié)閥的適應(yīng)性強(qiáng)。它被安裝在各種不同的生產(chǎn)過(guò)程，生產(chǎn)過(guò)程的高溫、低溫、高壓、大流量、微小流量等操作條件需要調(diào)節(jié)閥具有各種不同的功能，調(diào)節(jié)閥能夠適應(yīng)不同應(yīng)用的要求。
6、檢測(cè)元件和變送器、控制器等發(fā)展快，投入的人力和物力比較多。相對(duì)來(lái)看，通常認(rèn)為調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此對(duì)調(diào)節(jié)閥投入的研究和開(kāi)發(fā)的人力和物力相對(duì)不足。



工業(yè)自動(dòng)化調(diào)節(jié)閥控制原理
因此，提高閥門產(chǎn)品的水平和檔次，是我國(guó)閥門行業(yè)今后發(fā)展要突破的首要問(wèn)題。整個(gè)閥門行業(yè)的不景氣，導(dǎo)致了我國(guó)閥門產(chǎn)品的落后，這是制約我國(guó)閥門產(chǎn)品發(fā)展 的重要因素。之前舉辦的“西氣東輸”項(xiàng)目，眾多本土閥門企業(yè)與“之都是擦肩而過(guò)。除卻大環(huán)境因素外，一些其他因素，諸如設(shè)備和技術(shù)落后，專業(yè)化程度 低，市場(chǎng)規(guī)模小等因素也是制約閥門行業(yè)發(fā)展的瓶頸。

對(duì)于國(guó)內(nèi)閥門行業(yè)而言，內(nèi)地與沿海也存在較大的差距，內(nèi)地閥門行業(yè)起點(diǎn)低，規(guī)模小，專業(yè)化程度低，市場(chǎng)化程度也不高，這拉大了同沿海的差距，也導(dǎo)致了國(guó)內(nèi)閥門行業(yè)的不平衡發(fā)展。



國(guó)內(nèi)閥門行業(yè)要擺脫目前的困境，突破瓶頸的束縛，尋求新的發(fā)展空間，引進(jìn)國(guó)外的設(shè)備和技術(shù)，以此武裝自己。在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中站住自己的位置，勢(shì)必要 采取相應(yīng)的措施。據(jù)悉，在今后一段時(shí)間內(nèi)，外資將陸續(xù)進(jìn)入中國(guó)閥門行業(yè)，這無(wú)疑對(duì)國(guó)內(nèi)閥門行業(yè)是一個(gè)強(qiáng)烈的刺激。



隨著科技的進(jìn)步，在機(jī)械制造、電力、建筑、交通運(yùn)輸、信息技術(shù)等領(lǐng)域，機(jī)器設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程在不需要人工直接干預(yù)的情況下，已經(jīng)能夠按預(yù)期的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)測(cè)量、 操縱等信息處理和過(guò)程控制，已經(jīng)逐漸地實(shí)現(xiàn)了工業(yè)自動(dòng)化，相應(yīng)的工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)也成為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的主要手段。其中，用來(lái)控制流體流量的調(diào)節(jié)閥是組成工 業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中是*的，被稱之為生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的“手腳”。



工業(yè)自動(dòng)化調(diào)節(jié)閥控制原理在工業(yè)自動(dòng)化運(yùn)用中的作用有如下兩點(diǎn)：

1、穩(wěn)定生產(chǎn)。調(diào)節(jié)閥在工業(yè)過(guò)程控制中作為終端控制單元其穩(wěn)定性對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)尤其重要。如果調(diào)節(jié)閥不能穩(wěn)定的實(shí)現(xiàn)控制室所發(fā)指令，可能造成系統(tǒng)壓力、溫 度或液位的波動(dòng)，給正常生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響。要想穩(wěn)定生產(chǎn)的正常進(jìn)行，適當(dāng)選擇彈性系數(shù)，活動(dòng)部件的質(zhì)量、閥前閥后的壓差，閥芯形狀及阻尼系數(shù)與粘性摩擦系 數(shù)，使其穩(wěn)定域大到工作的范圍，對(duì)它在穩(wěn)定生產(chǎn)等方面有一定的指導(dǎo)意義。隨著以一些化工廠裝置高負(fù)荷的運(yùn)行以及30%增容的實(shí)施，調(diào)節(jié)閥在不斷發(fā)生腐蝕、沖刷、磨損、振動(dòng)、內(nèi)漏等問(wèn)題，從而迫使調(diào)節(jié)閥的使用日期大大減短，工作可靠性下降，進(jìn)而引發(fā)工藝系統(tǒng)、裝置的生產(chǎn)效率大幅下降，嚴(yán)重時(shí)甚至可能導(dǎo)致生產(chǎn)全面停機(jī)。



2、優(yōu)化控制。作為工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的終端元件，在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中是*的，調(diào)節(jié)閥是專門用來(lái)控制流體壓力、流量、溫度、液位的。在使用中，首先要根 據(jù)工藝生產(chǎn)過(guò)程的要求合理選擇調(diào)節(jié)閥類型。注意優(yōu)化調(diào)節(jié)閥的流量特性，要能夠很好地與控制系統(tǒng)匹配，促使系統(tǒng)的控制功能充分發(fā)揮，節(jié)流能耗普遍降低。



今后在對(duì)調(diào)節(jié)閥的控制功能進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，要充分注意降低湍動(dòng)能和湍流耗散率，對(duì)流道中出現(xiàn)能量損失嚴(yán)重的旋渦現(xiàn)象，要進(jìn)行合理的流道優(yōu)化。同時(shí)，盡可能注意 以下幾點(diǎn)：降低流動(dòng)損失，優(yōu)化套筒窗，處理存在的空化、水擊現(xiàn)象等，這些將進(jìn)一步強(qiáng)化調(diào)節(jié)閥的控制功能，從而更進(jìn)一步對(duì)工業(yè)自動(dòng)化的生產(chǎn)效益提高以及能源 消耗降低發(fā)揮更大的作用。