工業(yè)自動化調節(jié)閥控制原理

工業(yè)自動化調節(jié)閥控制原理都有正作用和反作用之分。而氣開和氣關是針對整個調節(jié)閥所說的，就是調節(jié)閥的這個系統(tǒng)。氣動信號增加，調節(jié)閥流通量口徑增加為氣開。反之，為氣關。調節(jié)閥的正反作用是指：當氣信號增加時閥桿向下移動，則為正作用。反之為反作用。
調節(jié)閥又名控制閥，通過接受調節(jié)控制單元輸出的控制信號，借助動力操作去改變介質流量、壓力、溫度、液位等工藝參數(shù)的終控制元件。一般由執(zhí)行機構和閥門組成。在現(xiàn)代工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，調節(jié)閥是*的一個環(huán)節(jié)，所以，調節(jié)閥的正常運行關系到工業(yè)產(chǎn)品的質量和產(chǎn)量的保障。
在我國目前的閥門市場上，除了低壓閥門已經(jīng)達到市場能接受的水平外，高壓閥門仍然要依靠進口。在宏觀經(jīng)濟持續(xù)看好的形勢下，閥門行業(yè)的大部分生產(chǎn)和銷 售指標都保持了較快的增長，但是由于價格戰(zhàn)的影響，行業(yè)銷售收入和利潤都較去年大幅下降。隨著世界經(jīng)濟的回暖，我國閥門產(chǎn)品的進出口也有所增長，但是 閥門市場的競爭也在不斷加劇。由于在技術上與國外的大廠商仍有較大的差距，因此在今后一段時期內，電動調節(jié)閥技術將成為制約我國閥門產(chǎn)品發(fā)展的一個瓶 頸。
調節(jié)閥用于調節(jié)操作變量的流量，因此被稱為調節(jié)閥。從控制系統(tǒng)整體看，一個控制系統(tǒng)控制得好不好，都要通過調節(jié)閥來實現(xiàn)，由于下列原因，調節(jié)閥變得十分重要。



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



3、調節(jié)閥的節(jié)流使能量在閥內部被消耗，因此，降低能耗，降低調節(jié)閥的壓力損失，和保證較好的控制品質之間要合理選擇和兼顧。
4、調節(jié)閥對流體進行節(jié)流的同時也造成噪聲，例如，當調節(jié)閥出口壓力低于液體的蒸汽壓力時，造成閃蒸；當調節(jié)閥下游的壓力高于液體的蒸汽壓力時造成氣蝕。調節(jié)閥造成的噪聲和調節(jié)閥流路的設計、操作壓力、被控介質特性等有關。因此，降低噪聲、降低壓力損失等對調節(jié)閥提出更高要求。
 5、調節(jié)閥的適應性強。它被安裝在各種不同的生產(chǎn)過程，生產(chǎn)過程的高溫、低溫、高壓、大流量、微小流量等操作條件需要調節(jié)閥具有各種不同的功能，調節(jié)閥能夠適應不同應用的要求。
6、檢測元件和變送器、控制器等發(fā)展快，投入的人力和物力比較多。相對來看，通常認為調節(jié)閥結構簡單，因此對調節(jié)閥投入的研究和開發(fā)的人力和物力相對不足。



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

對于國內閥門行業(yè)而言，內地與沿海也存在較大的差距，內地閥門行業(yè)起點低，規(guī)模小，專業(yè)化程度低，市場化程度也不高，這拉大了同沿海的差距，也導致了國內閥門行業(yè)的不平衡發(fā)展。



國內閥門行業(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，引進國外的設備和技術，以此武裝自己。在激烈的競爭中站住自己的位置，勢必要 采取相應的措施。據(jù)悉，在今后一段時間內，外資將陸續(xù)進入中國閥門行業(yè)，這無疑對國內閥門行業(yè)是一個強烈的刺激。



隨著科技的進步，在機械制造、電力、建筑、交通運輸、信息技術等領域，機器設備或生產(chǎn)過程在不需要人工直接干預的情況下，已經(jīng)能夠按預期的目標實現(xiàn)測量、 操縱等信息處理和過程控制，已經(jīng)逐漸地實現(xiàn)了工業(yè)自動化，相應的工業(yè)自動化技術也成為提高勞動生產(chǎn)率的主要手段。其中，用來控制流體流量的調節(jié)閥是組成工 業(yè)自動化系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，在調節(jié)系統(tǒng)中是*的，被稱之為生產(chǎn)過程自動化的“手腳”。



工業(yè)自動化調節(jié)閥控制原理在工業(yè)自動化運用中的作用有如下兩點：

1、穩(wěn)定生產(chǎn)。調節(jié)閥在工業(yè)過程控制中作為終端控制單元其穩(wěn)定性對整個控制系統(tǒng)尤其重要。如果調節(jié)閥不能穩(wěn)定的實現(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，給正常生產(chǎn)造成嚴重影響。要想穩(wěn)定生產(chǎn)的正常進行，適當選擇彈性系數(shù)，活動部件的質量、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，對它在穩(wěn)定生產(chǎn)等方面有一定的指導意義。隨著以一些化工廠裝置高負荷的運行以及30%增容的實施，調節(jié)閥在不斷發(fā)生腐蝕、沖刷、磨損、振動、內漏等問題，從而迫使調節(jié)閥的使用日期大大減短，工作可靠性下降，進而引發(fā)工藝系統(tǒng)、裝置的生產(chǎn)效率大幅下降，嚴重時甚至可能導致生產(chǎn)全面停機。



2、優(yōu)化控制。作為工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的終端元件，在調節(jié)系統(tǒng)中是*的，調節(jié)閥是專門用來控制流體壓力、流量、溫度、液位的。在使用中，首先要根 據(jù)工藝生產(chǎn)過程的要求合理選擇調節(jié)閥類型。注意優(yōu)化調節(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。



今后在對調節(jié)閥的控制功能進行優(yōu)化時，要充分注意降低湍動能和湍流耗散率，對流道中出現(xiàn)能量損失嚴重的旋渦現(xiàn)象，要進行合理的流道優(yōu)化。同時，盡可能注意 以下幾點：降低流動損失，優(yōu)化套筒窗，處理存在的空化、水擊現(xiàn)象等，這些將進一步強化調節(jié)閥的控制功能，從而更進一步對工業(yè)自動化的生產(chǎn)效益提高以及能源 消耗降低發(fā)揮更大的作用。