控制應(yīng)用場合 閥門定位器的選型指南|資料

在眾多的控制應(yīng)用場合中，閥門定位器是調(diào)節(jié)閥最重要的附件之一。尤其是對于某個特定的應(yīng)用場合，如果要選擇一個最適用的(或者說 的)閥門定位器，那么就應(yīng)注意考慮下列因素：

1)閥門定位器能否實(shí)現(xiàn)“分程(Split_ranging)”?實(shí)現(xiàn)“分程”是否容易、方便?具備“分程”功能就意味著閥門定位器只對輸入信號的某個范圍(如：4～12mA或0.02～0.06MPaG)有響應(yīng)。因此，如果能“分程”的話，就可以根據(jù)實(shí)際需要，只用一個輸入信號實(shí)現(xiàn)先后控制兩臺或多臺調(diào)節(jié)閥。

2)零點(diǎn)和量程的調(diào)校是否容易、方便?是不是不用打開盒蓋就可以完成零點(diǎn)和量程的調(diào)校?但值得注意的是：有時候?yàn)榱吮苊獠徽_的(或非法的)操作，這種隨意就可進(jìn)行調(diào)校的方式需要被禁止。

3)零點(diǎn)和量程的穩(wěn)定性如何?如果零點(diǎn)和量程容易隨著溫度、振動、時間或輸入壓力的變化而產(chǎn)生漂移的話，那么閥門定位器就需要經(jīng)常地被重新調(diào)校，以確保調(diào)節(jié)閥的行程動作準(zhǔn)確無誤。

4)閥門定位器的精度如何?在理想情況下，對應(yīng)某一輸入信號，調(diào)節(jié)閥的內(nèi)件(TrimParts,包括閥芯、閥桿、閥座等)每次都應(yīng)準(zhǔn)確地定位在所要求的位置，而不管行程的方向或者調(diào)節(jié)閥的內(nèi)件承受多大的負(fù)載。

5)閥門定位器對空氣質(zhì)量的要求如何?由于只有極少數(shù)供氣裝置能提供滿足ISA標(biāo)準(zhǔn)(有關(guān)儀表用空氣質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)：ISA標(biāo)準(zhǔn)F7.3)所規(guī)定的空氣，因此，對于氣動(或電-氣)閥門定位器，如果要經(jīng)受得住現(xiàn)實(shí)環(huán)境的考驗(yàn)，就必須能承受一定數(shù)量的塵埃、水汽和油污。

6)零點(diǎn)和量程的標(biāo)定兩者是相互影響還是相互獨(dú)立?如果相互影響，則零點(diǎn)和量程的調(diào)校就需要花費(fèi)更多的時間，這是因?yàn)檎{(diào)校人員必須對這兩個參數(shù)進(jìn)行反復(fù)調(diào)整，以便逐步地達(dá)到準(zhǔn)確的設(shè)定。

7)閥門定位器是否具備“旁路(Bypass)”，可允許輸入信號直接作用于調(diào)節(jié)閥?這種“旁路”有時可簡化或者省去執(zhí)行機(jī)構(gòu)裝配設(shè)定(ActuatorSettings)的校驗(yàn)，如：執(zhí)行機(jī)構(gòu)的“支座組件(Benchset)設(shè)定”和“彈簧座負(fù)載(SeatLoad)設(shè)定”――這是因?yàn)樵谠S多情況下，一些氣動調(diào)節(jié)器的氣動輸出信號與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的“支座組件設(shè)定”完全吻合匹配，用不著對其再進(jìn)行設(shè)定(其實(shí)，在這種情況下，閥門定位器完全可以省去不用。當(dāng)然，如果選用了，那么也可利用閥門定位器的“旁路”使氣動調(diào)節(jié)器的氣動輸出信號直接作用于調(diào)節(jié)閥)。另外，具備“旁路”有時也可允許在線的對閥門定位器進(jìn)行有限度的調(diào)?；蚓S修維護(hù)(即利用閥門定位器的“旁路”使調(diào)節(jié)閥繼續(xù)保持正常工作，無須強(qiáng)制調(diào)節(jié)閥離線)。

8)閥門定位器的作用是否快速?空氣流量(Airflow)愈大(閥門定位器不斷的比較輸入信號和閥位，并根據(jù)它們之間的偏差，調(diào)節(jié)其本身的輸出。如果閥門定位器對這種偏差響應(yīng)快速，那么單位時間里空氣的流動量就大)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)對設(shè)定點(diǎn)(Setpoint)和負(fù)載變化的響應(yīng)就愈快――這意味著系統(tǒng)的誤差(滯后)愈小，控制品質(zhì)愈佳。

9)閥門定位器的頻率特性(或稱頻率響應(yīng)，F(xiàn)requencyResponse――即G(jω)，系統(tǒng)對正弦輸入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng))是什么?一般來說，頻率特性愈高(即對頻率響應(yīng)的靈敏度愈高)，控制性能就愈好。但必須注意：頻率特性應(yīng)采用穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)方法(ConsistentTestMethods)而非理論方法來確定，并且在評估測定頻率特性時，應(yīng)將閥門定位器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)合并起來考慮。

10)閥門定位器的最大額定供氣壓力是多少?例如：有些閥門定位器的最大額定供氣壓力只標(biāo)定為501b／in2(即：50psi,lpsi=0.070kgf/cm2≈6.865kPa)，如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)的額定操作壓力高于501b／in2，那么閥門定位器就成了執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出推動力的制約因素。

11)當(dāng)調(diào)節(jié)閥與閥門定位器裝配組合后，它們的定位分辨率(PositioningResolution)如何?這對調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制品質(zhì)有非常明顯的作用，因?yàn)榉直媛试礁?，調(diào)節(jié)閥的定位就越接近理想值，因調(diào)節(jié)閥過調(diào)(Overshooting)而造成的波動變化就可以得到扼制，從而最終達(dá)到限制被調(diào)節(jié)量周期性變化的目的。

12)閥門定位器的正反作用轉(zhuǎn)換是否可行?轉(zhuǎn)換是否容易?有時這個功能是必要的。例如，要把一個“信號增加――閥門關(guān)”的方式改為“信號增加――閥門開”的方式，就可使用閥門定位器的正反作用轉(zhuǎn)換功能。

13)閥門定位器內(nèi)部操作和維護(hù)的復(fù)雜程度如何?眾所周知，部件越多，內(nèi)部操作結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，對維護(hù)(修)人員的培訓(xùn)就越多，而且?guī)齑娴膫淦穫浼驮蕉唷?

14)閥門定位器的穩(wěn)態(tài)耗氣量(Steady-stateAirConsumption)是多少?對于某些工廠裝置，這個參數(shù)很關(guān)鍵，而且可能是一個限制因素。

15)當(dāng)然，在評價(jià)和選用閥門定位器時，其他因素也應(yīng)考慮。譬如：閥門定位器的反饋連桿機(jī)構(gòu)(FeedbackLinkage)要能真實(shí)的反應(yīng)閥芯的位置；另外，閥門定位器必須堅(jiān)固耐用，具備抗環(huán)境保護(hù)和防腐能力，而且安裝連接簡易方便。我國水電站和泵站水機(jī)磨蝕現(xiàn)狀。

我國河流特點(diǎn)之一含沙量較大，年平均輸沙量在1000萬t以上的河流有115條，直接人海泥沙總量達(dá)19.4億t，其中黃河及其支流上的水電站，都存在或?qū)⒚媾R水機(jī)磨蝕問題。據(jù)天津水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院高級工程師王志高介紹的情況和資料，我國大中型水輪機(jī)有泥沙磨蝕的約132臺，計(jì)1200萬kW以上(不包括三峽)；中小水電站總裝機(jī)容量約2200萬kW有泥沙磨蝕的電站占30%約660萬kW，共1.3萬臺。另外，引黃河水泵站10萬臺，約340萬kW水泵不同程度地存在泥沙磨蝕危害，困擾著引黃揚(yáng)水工程的安全運(yùn)行。水機(jī)磨蝕破壞主要表現(xiàn)在檢修周期縮短，檢修工作量增加，以黃河三門峽水電廠為例，水輪機(jī)運(yùn)行15000h必須擴(kuò)修，其中4號機(jī)運(yùn)行2年過流部件嚴(yán)重?fù)p壞，效率下降8.7%而一般水電站大修期在5年左右。葛洲壩水電站17號機(jī)20mm厚的輪葉出水邊磨蝕速度達(dá)3.5mm/10000h,15號機(jī)輪葉進(jìn)水邊頭部磨蝕速度為4.3mm/10000h.。黃河兩岸引黃泵站水泵過流部件一般運(yùn)行2000~4000h即報(bào)廢或更換，揚(yáng)程高的水泵僅運(yùn)行1000余h便報(bào)。

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