進口控制閥在工業(yè)生產(chǎn)過程控制中的作用

作者：中鼎閥門 時間：2024-12-06 23:23:21 閱讀：

       對于工業(yè)過程有各種類型的控制系統(tǒng)，例如簡單控制系統(tǒng)和復(fù)雜控制系統(tǒng)。圖1是兩個簡單控制系統(tǒng)的例子。在圖中，每個控制系統(tǒng)包括受控變量、操縱變量和相應(yīng)的控制規(guī)律。受控變量是需要控制的過程變量，如換熱器出口溫度、泵出口壓力等。為了保持受控變量與期望的設(shè)定值一致，需要控制裝置，例如圖中的蒸汽流量、泵的旁通流量等。被控變量偏離設(shè)定值的原因是生產(chǎn)過程中的干擾，如蒸汽壓力的波動、泵速的變化等。通常，用于調(diào)整的變量稱為操縱變量。

       一個簡單的控制系統(tǒng)由檢測元件、變送器、控制器、執(zhí)行器和受控對象組成。傳感器和發(fā)射機用于檢測受控變量，并將檢測到的信號轉(zhuǎn)換為標準信號。比如熱電阻將溫度變化轉(zhuǎn)化為電阻變化，溫度變送器將電阻信號轉(zhuǎn)化為標準氣體。
或者電壓電流、電壓信號等。
       進口控制器將檢測和傳輸環(huán)節(jié)輸出的標準信號與設(shè)定值信號進行比較，得到偏差信號，按照一定的控制規(guī)則計算誤差信號，并將計算輸出發(fā)送給執(zhí)行器。控制器可由模擬儀表或由微處理器組成的數(shù)字控制器實現(xiàn)，如DCS和FCS中使用的PID控制功能模塊。
執(zhí)行機構(gòu)處于控制回路的位置，所以也叫末級元件。致動器用于接收控制器的輸出信號并控制操縱變量的變化。在工業(yè)過程控制的大多數(shù)應(yīng)用中，控制閥被用作致動器。近年來，隨著變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用，一些控制系統(tǒng)采用了變頻器和相應(yīng)的電機(泵)等設(shè)備組成執(zhí)行機構(gòu)。本頁介紹控制閥的相關(guān)內(nèi)容，但不討論變頻器等執(zhí)行機構(gòu)。
       當生產(chǎn)過程的負荷發(fā)生變化或操作條件發(fā)生變化時，過程的被控變量通過檢測元件和變送器的檢測和傳輸送到控制器，控制規(guī)律運算后的輸出送到執(zhí)行機構(gòu)，改變過程中相應(yīng)的流體流量，使被控變量與設(shè)定值一致。可以看出，檢測元件和發(fā)射器的作用類似于人的眼睛，控制器的作用類似于人的大腦，執(zhí)行器的作用類似于人的手腳。控制系統(tǒng)的質(zhì)量受控制系統(tǒng)組件的影響，主要是受控制系統(tǒng)組件中的薄弱環(huán)節(jié)的影響。

進口控制閥的重要性

入口控制閥用于調(diào)節(jié)操縱變量的流量，所以以前也叫調(diào)節(jié)閥。從控制系統(tǒng)的整體來看，一個控制系統(tǒng)是否控制良好，取決于控制閥。控制閥變得非常重要，原因如下。
①控制閥是節(jié)流裝置，屬于運動部件。與檢測元件、變送器和控制器相比，在控制過程中，控制閥需要不斷改變節(jié)流件的流通面積，使操縱變量發(fā)生變化，以適應(yīng)負荷或工況的變化。因此，對控制閥部件的密封性、耐壓性和耐腐蝕性提出了更高的要求。比如密封會增加控制閥的摩擦力，增加控制閥的死區(qū)，導(dǎo)致控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)變差。

②進氣控制閥的運動部件是造成“跑”、“冒”、“滴”、“漏”的主要原因。它不僅浪費資源或材料，而且污染環(huán)境和造成事故。

③入口控制閥的閥芯與工藝介質(zhì)直接接觸和檢測元件與工藝介質(zhì)接觸的區(qū)別如下
A.控制閥的閥組件的接觸介質(zhì)可能與檢測元件的接觸介質(zhì)不同，這就要求控制閥具有更高的耐腐蝕性、強度、剛度和材料。
B.檢測元件可以用隔離液等方法與工藝介質(zhì)隔離，但控制閥通常與工藝介質(zhì)直接接觸，用隔離方法很難將其與工藝介質(zhì)隔離。

④入口控制閥節(jié)流導(dǎo)致閥內(nèi)能量消耗。因此，為了降低控制閥的能耗和壓力損失，應(yīng)合理選擇和考慮較好的控制品質(zhì)。

⑤當入口控制閥節(jié)流流體時，也會產(chǎn)生噪音。比如當閥門出口壓力低于液體的蒸汽壓時，會引起閃蒸；當閥門下游壓力高于液體蒸汽壓時，就會發(fā)生氣穴現(xiàn)象。控制閥

噪聲與控制閥的流路設(shè)計、工作壓力和被控介質(zhì)的特性有關(guān)。因此，控制閥需要減少噪音和壓力損失。

⑥入口控制閥適應(yīng)性強。它安裝在各種生產(chǎn)過程中。生產(chǎn)過程中低溫、高溫、高壓、大流量、小流量的工況要求控制閥具有多種功能。控制閥應(yīng)能滿足不同應(yīng)用的要求。

⑦檢測元件、變送器、控制器等。發(fā)展很快，投入了大量的人力物力。相對而言，一般認為進口控制閥結(jié)構(gòu)簡單，研發(fā)控制閥的人力物力相對不足。