FESTO電磁閥特性分析及應(yīng)用選擇
FESTO電磁閥是其常用的執(zhí)行器??刂七^程是否平穩(wěn)取決于調(diào)節(jié)閥能否準(zhǔn)確動作,使過程控制體現(xiàn)為物料能量和流量的變化。所以,要根據(jù)不同的需要選擇不同的調(diào)節(jié)閥。選擇恰當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)閥是管路設(shè)計(jì)的主要問題,也是調(diào)節(jié)系統(tǒng)安全和平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵。
FESTO電磁閥的組成
FESTO電磁閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成,接受調(diào)節(jié)器或計(jì)算機(jī)的控制信號,用來改變被控介質(zhì)的流量,使被調(diào)參數(shù)維持在所要求的范圍內(nèi),從而達(dá)到過程控制的自動化。
FESTO電磁閥按照驅(qū)動形式分為氣動、電動和液動3種。氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單,動作,性能穩(wěn)定,低,維護(hù)方便,防火防爆等點(diǎn),在許多控制系統(tǒng)中獲得了廣泛地應(yīng)用。電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)雖然不利于防火防爆,但其驅(qū)動電源方便可取,且信號傳輸速度快,便于遠(yuǎn)距離傳輸,體積小,動作,維修方便,。液動執(zhí)行器的推力大,調(diào)節(jié)精度高,動作速度快,運(yùn)行平穩(wěn),但由于設(shè)備體積大,工藝復(fù)雜,所以目前使用不多。
FESTO電磁閥輸出力都是用于克服負(fù)荷的有效力(主要是指不平衡力和不平衡力矩、摩擦力、密封力及重力等有關(guān)力的作用)。
因此,為了使調(diào)節(jié)閥正常工作,配用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)要能產(chǎn)生足夠的輸出力來克服各種阻力,高度密封和閥門的開啟。對執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力確定后。應(yīng)根據(jù)工藝使用環(huán)境要求,選擇相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。例如,對于現(xiàn)場有防爆要求時(shí),應(yīng)選用氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu),且接線盒為防爆型。如果沒有防爆要求,則氣動或電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)都可選用,但從節(jié)能方面考慮,應(yīng)盡量選用電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
FESTO電磁閥對于要求調(diào)節(jié)精度高,動作速度快和運(yùn)行平穩(wěn)的工況,應(yīng)選用液動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。綜合各類執(zhí)行器的特點(diǎn),自動控制系統(tǒng)普遍采用電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如結(jié)構(gòu)簡單、體積小的ZAZ直行程類及zAJ角行程類,36101(R)型電子式及SKD型多轉(zhuǎn)電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。
FESTO電磁閥各類執(zhí)行機(jī)構(gòu)盡管在結(jié)構(gòu)上不*相同,但基本結(jié)構(gòu)都包括放大器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)不論是何種類型,其輸出力都是用于克服負(fù)荷的有效力(主要是指不平衡力和不平衡力矩、摩擦力、密封力及重力等有關(guān)力的作用)。
因此,為了使FESTO電磁閥正常工作,配用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)要能產(chǎn)生足夠的輸出力來克服各種阻力,高度密封和閥門的開啟。對執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力確定后。應(yīng)根據(jù)工藝使用環(huán)境要求,選擇相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。例如,對于現(xiàn)場有防爆要求時(shí),應(yīng)選用氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu),且接線盒為防爆型。
如果沒有防爆要求,則氣動或電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)都可選用,但從節(jié)能方面考慮,應(yīng)盡量選用電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對于要求調(diào)節(jié)精度高,動作速度快和運(yùn)行平穩(wěn)的工況,應(yīng)選用液動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。綜合各類執(zhí)行器的特點(diǎn),自動控制系統(tǒng)普遍采用電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
FESTO電磁閥如結(jié)構(gòu)簡單、體積小的ZAZ直行程類及zAJ角行程類,36101(R)型電子式及SKD型多轉(zhuǎn)電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。各類執(zhí)行機(jī)構(gòu)盡管在結(jié)構(gòu)上不*相同,但基本結(jié)構(gòu)都包括放大器、動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),使閥開啟或關(guān)閉。
FESTO電磁閥是調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),它根據(jù)控制信號的要求而改變閥門開度的大小來調(diào)節(jié)流量,是一個(gè)局部阻力可以變化的節(jié)流元件。調(diào)節(jié)閥門主要由上下閥蓋、閥體、閥瓣、閥座、填料及壓板等部件組成。在自動控制系統(tǒng)中,閥門主要的調(diào)節(jié)介質(zhì)為水和蒸汽等。在壓力比較低,使用情況單一的情況下,常用的調(diào)節(jié)閥有直通調(diào)節(jié)閥、三通調(diào)節(jié)閥和蝶閥等。
FESTO電磁閥直通閥有直通單座閥和雙座閥之分。單座閥結(jié)構(gòu)簡單,低廉,關(guān)閉時(shí)泄漏量小,但由于閥座前后存在的壓差對閥瓣產(chǎn)生的不平衡力較大,所以適用于低壓差的場合,例如供水管或回水管中。雙座閥有兩個(gè)閥瓣閥座,在其關(guān)閉狀態(tài)時(shí),兩個(gè)閥瓣的受力可部分抵消,閥瓣所受的不平衡力小,但是由于熱脹冷縮效應(yīng),其同時(shí)關(guān)閉性較差,造價(jià)也較高,只適用于閥前后壓差較高但密閉要求不高的場合,例如供水或回水之間的壓差旁通閥。
FESTO電磁閥有三個(gè)出入口與管道相連,總進(jìn)水量較恒定,適用于定水量系統(tǒng)中,并要求有固定的安裝方向,不宜反裝,不適于溫差較大場合。三通調(diào)節(jié)閥有合流閥與分流閥之分。合流閥是將來自兩個(gè)入口的流體混合一個(gè)出口。分流閥則是將一個(gè)入口的流體分別由兩個(gè)口送出。
FESTO電磁閥結(jié)構(gòu)較簡單,由閥體、蝶板軸及軸封等部分組成,其行程為0?!?0。。蝶閥有位式控制和比例控制2種方式。蝶閥的特點(diǎn)是阻力損失小,體積小,質(zhì)量輕,安裝方便,并且開啟閥門和關(guān)閉閥門的允許壓差較大,但其調(diào)節(jié)性能和關(guān)閥密閉性能較差,通常用于壓差較大但調(diào)節(jié)性能要求不高的場所。除用作兩通閥外,還可以用兩個(gè)蝶閥組合,完成三通閥的功能。在自動控制系統(tǒng)中,開/關(guān)型電動蝶閥常用于冷水和熱水系統(tǒng)中,作為水路的連通和關(guān)斷控制。
FESTO電磁閥的選擇
4.1流量特性選擇
FESTO電磁閥流量特性的選擇方法有兩種,一種是通過數(shù)學(xué)計(jì)算的分析法,另一種是在實(shí)際工程中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)法。由于分析法既復(fù)雜又費(fèi)時(shí),所以一般工程上都采用經(jīng)驗(yàn)法。具體來說,應(yīng)該從調(diào)節(jié)質(zhì)量、工況條件、負(fù)荷及特性幾個(gè)方面考慮。
(1)根據(jù)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)質(zhì)量根據(jù)自動控制原理中的特性補(bǔ)償原理,為了使系統(tǒng)保持良好的調(diào)節(jié)質(zhì)量,希望開環(huán)總放大系數(shù)與各環(huán)節(jié)放大系數(shù)之積保持常數(shù)。這樣,適當(dāng)選擇閥的特性,以閥的放大系數(shù)變化來補(bǔ)償對象放大系數(shù)的變化,從而使系統(tǒng)的總放大系數(shù)保持不變。
(2)根據(jù)管道系統(tǒng)壓降變化情況FESTO電磁閥的壓降比S定義為該調(diào)節(jié)閥可控制的大流量所對應(yīng)閥門進(jìn)出口差壓△Pl和系統(tǒng)差壓△P之比調(diào)節(jié)閥流量特性與壓降比S有密切的關(guān)系.
(3)根據(jù)負(fù)荷變化直線閥在小開度時(shí)流量變化大,調(diào)節(jié)過于靈敏,易振蕩。在大開度時(shí),調(diào)節(jié)作用又顯得微弱,造成調(diào)節(jié)不及時(shí),不靈敏。因此在壓降比S較小,負(fù)荷變化大的場合不宜采用直線閥。等百分比閥在接近關(guān)閉時(shí)工作緩和平穩(wěn),而接近全開狀態(tài)時(shí),放大系數(shù)大,工作靈敏有效,因此它適用于負(fù)荷變化幅度大的場合??扉_特性閥在行程較小時(shí),流量就較大,隨著行程的增大,流量很快達(dá)到大,它一般用于雙位調(diào)節(jié)和程序控制的場合。