安徽工业大学：《化工仪表与自动控制》课程教学资源（PPT课件讲稿）第六章 执行器

第六章执行器 执行器得作用:将控制器的输出转化为对被 操作对象的实际操作(动作) 根据动作能源的不同,执行器可以分为以下 三类: 气动执行器:以气压为动力,推动机构动作。 一电动执行器:以电动机作为动力源,推动机构动 作 液动执行器:以液压站提供的流体(液压油)高 压为动力源,推动机构动作

第六章 执行器 • 执行器得作用：将控制器的输出转化为对被 操作对象的实际操作（动作）。 • 根据动作能源的不同，执行器可以分为以下 三类： –气动执行器：以气压为动力，推动机构动作。 –电动执行器：以电动机作为动力源，推动机构动 作。 –液动执行器：以液压站提供的流体（液压油）高 压为动力源，推动机构动作

§61气动执行器 执行机构 执行器的推动装置 薄膜执行杋构:气压推动薄膜并带动连杄运动。 活塞执行机构:气压推动活塞并带动连杆运动 控制机构 直接作用于对象,并使对象的运动发生改 变的装置。 气

§6.1 气动执行器 • 执行机构 – 执行器的推动装置。 • 薄膜执行机构：气压推动薄膜并带动连杆运动。 • 活塞执行机构：气压推动活塞并带动连杆运动。 • 控制机构 – 直接作用于对象，并使对象的运动发生改 变的装置。 气 气

气动执行机构 输入信号 空气压力:0.02~0.1MPa 输出: 按连杆最大位移行程确定规格: 10,16,25,40,60,100mm 气动弹簧执行机构 在薄膜或活塞上增加弹簧,使其行程与气压成正 比——常用于连续变化量的调节 无薄膜气动执行机构,常用于开关方式调节

一、气动执行机构 • 输入信号 – 空气压力：0.02~0.1MPa • 输出： – 按连杆最大位移——行程确定规格： • 10，16，25，40，60，100mm • 气动弹簧执行机构 – 在薄膜或活塞上增加弹簧，使其行程与气压成正 比——常用于连续变化量的调节。 – 无薄膜气动执行机构，常用于开关方式调节

二、控制机构 1.作用与分类 °作用:直接作用于对象,并使对象的运 动(如流量)发生变化。 °由于被控对象千差万别,控制机构的形 式也各不相同,如调节阀、调压变压器 变速器、振动给料机等等。 °化工系统中最常用的控制机构为各种形 式的控制阀

二、控制机构 1. 作用与分类 • 作用：直接作用于对象，并使对象的运 动（如流量）发生变化。 • 由于被控对象千差万别，控制机构的形 式也各不相同，如调节阀、调压变压器、 变速器、振动给料机等等。 • 化工系统中最常用的控制机构为各种形 式的控制阀

2.各种形式的控制阀 插板阀、浆液阀 单座、双座控制阀 隔膜控制阀 °蝶阀 °球阀 °旋转阀 °套筒阀

2. 各种形式的控制阀 • 插板阀、浆液阀 • 单座、双座控制阀 • 隔膜控制阀 • 蝶阀 • 球阀 • 旋转阀 • 套筒阀

3.控制阀的理论流量特性 被控介质流过阀门的相对流量与阀门相 对开度(相对位移)间的关系。 o/@maxf(IL) 直线特性:QQma=K(L)+C 对数特性: 0/Q=R(1) 抛物线特性:Q=1+( 快开特性:

3. 控制阀的理论流量特性 • 被控介质流过阀门的相对流量与阀门相 对开度（相对位移）间的关系。 Q/Qmax=f（l/L） – 直线特性： Q/Qmax=K （l/L）+C – 对数特性：Q/Qmax=R （l/L-1） – 抛物线特性： – 快开特性： ( ) 2 max 1 1 1       = + − L l R Q R Q

4.控制阀的实际流量特性 °控制阀在调节过程中,同时将引起管道 工况点的变化,进而使阀门两端压差发 生变化 阀门两端压差的变化又反过来影响通过 阀门流体的流量 °因此,除非是简单的两端恒压(如水池 放水阀),阀门的实际流量特性通常是 十分复杂的

4. 控制阀的实际流量特性 • 控制阀在调节过程中，同时将引起管道 工况点的变化，进而使阀门两端压差发 生变化。 • 阀门两端压差的变化又反过来影响通过 阀门流体的流量。 • 因此，除非是简单的两端恒压（如水池 放水阀），阀门的实际流量特性通常是 十分复杂的

例水泵出口阀门的调节特性 s=0.2s=0.5 s=0.9 S=1 0

例 水泵出口阀门的调节特性 Q 0 H s=1 s=0.9 s=0.2 s=0.5

5.控制阀的选择 结构与特性选择 结构选择:依据工艺条件(温度、压力等)和介 质的物理、化学性质(腐蚀性、黏度等)进行选 择 流量特性选择:依据工艺需要并结合整个管路系 统的工况点(管路流量特性)选择。 气开式与气关式的选择 依据气源断开的安全性结合执行机构形式选择。 阀门口径的选择 依据实际流量调节范围选择

5. 控制阀的选择 • 结构与特性选择 – 结构选择：依据工艺条件（温度、压力等）和介 质的物理、化学性质（腐蚀性、黏度等）进行选 择。 – 流量特性选择：依据工艺需要并结合整个管路系 统的工况点（管路流量特性）选择。 • 气开式与气关式的选择 – 依据气源断开的安全性结合执行机构形式选择。 • 阀门口径的选择 – 依据实际流量调节范围选择

气动执行机构的安装与维修保养 ·位置选择应注意方便安装维修; 环境温度:+60C~40°C 尽量直立安装在水平管道上,其它安装方式 应加设支撑架; 控制阀前后一般应安装手动截止阀,以便维 修: 安装前应进行清洗 定期维护检修。注意观察密封与磨损情况

三、气动执行机构的安装与维修保养 • 位置选择应注意方便安装维修； • 环境温度：+60ºC~-40ºC • 尽量直立安装在水平管道上，其它安装方式 应加设支撑架； • 控制阀前后一般应安装手动截止阀，以便维 修； • 安装前应进行清洗； • 定期维护检修。注意观察密封与磨损情况