气动执行机构与调节阀配用时的正作用和反作用如何确定

2016/8/23 20:50:40 人评论 次浏览 分类:控制阀  文章地址:http://yunrun.com.cn/tech/674.html

昌晖仪表在《气动执行机构与调节阀配用时的正作用和反作用如何确定》文章介绍执行机构正作用和反作用、气动执行机构气开式和气关式、调节阀正装和反装知识,分享气动执行机构与调节阀配用时的正作用和反作用确定方法。

什么是正作用和反作用薄膜执行机构?
执行机构按动作方式可分为:正作用式和反作用式两种,按型式可分为气开式和气关式两种。现分述如下:


1、正作用执行机构
当信号压力增大时,执行机构的推杆向下动作的叫做正作用式执行机构,当信号压力从20kPa增加到100kPa时,推杆就从零移动到全行程的位置,其位移特性如图1所示。其动作原理如图3所示,当信号压力进人薄膜气室时,在膜片上产生一个推力,并使推杆部件移动。将弹簧压缩,直到弹簧的反作用力与信号压力在膜片上产生的推力相平衡。这时的推杆位移L为
                                       

式中A为膜片的有效面积;K为弹簧刚度;P为进入膜室的信号压力。当执行机构的规格确定后,A和K为一个常数,则推杆位移与信号压力成比例关系,即信号压力越小,推杆位移也越小;信号压力越大,推杆的位移也越大。 
推杆位移与信号压力成比例关系 
2、反作用执行机构
当信号压力增大时,执行机构的推杆向上动作的叫做反作用式执行机构,当信号压力从20kPa增加到100kPa时,推杆就从全行程移动到零的位置,其位移特性如图2所示。其动作原理与正作用是一样的,所不同的是反作用执行机构的信号压力进人到膜片的下方,当信号压力增加时,膜片是向上移动,如图4所示。  
反作用执行机构
说明:正作用执行机构与阀(阀芯正装)构成气关式;反作用执行机构与阀(阀芯正装)构成气开式

什么是气开式、气关式气动执行机构
气动执行器可分为气开和气关两种型式。气开式气动执行器,即有信号压力时阀开,无信号压力时阀关;气关式气动执行器,即有信号压力时阀关,无信号压力时阀开。 

而气开、气关的选择主要是从生产安全来考虑的,当信号压力中断时,应避免损坏设备和伤害操作人员。如锅炉给水阀处于打开位置时危害性小,则应选择气关式气动执行器。控制进入设备的易燃气体时,为了防止爆炸,应选择气开式的气动执行器等。 

对于电动执行器,是不能用气动执行器的称谓来套用“电开”,和“电关”式的。因为气动执行器与电动执行器的工作原理、驱动机构、驱动能源是不相同的,前者驱动用的是压缩空气的压力,后者用的是交流电源驱动电动机转动。对于气动执行器,以薄膜执行机构为例,当信号压力中断时,是依靠压缩弹簧的反作用力,推动膜片使推杆部件移动来关闭或打开阀门的。所以才有气开和气关两种型式。但电动执行器一旦断电就没有了驱动电源,所以阀门只能停止在断电时的位置,其既不能关也不可能开。

气动执行机构与调节阀配用时,怎样确定其正作用和反作用?
气动执行机构有正、反作用两种形式;调节阀有正反装两种,当其与调节阀配合使用时,如何来确定它的正反作用呢?通过气动执行机构的正、反作用及调节阀的正、反装,可以有多重组合方式,如下图所示是生产中最常用的四种组合方式。 
 
气动执行机构与调节阀的组合方式                                      

调节阀的组合形式

序号

执行机构

调节阀

气动执行机构

a

正作用

正作用

气关

b

正作用

反作用

气开

c

反作用

正作用

气开

d

反作用

反作用

气关


在实际使用中,对于直通双座调节阀及口径大于25mm的直通单座调节阀,通常执行机构均采用正作用式,通过改变调节阀的正、反安装来实现气关、气开,即采用a、b两种方式。对于高压调节阀、角型调节阀、口径小于25mm的直通单座调节阀、隔膜调节阀、三通调节阀等,由于单导向阀芯只能正装,所以只能通过改变执行机构的正、反作用来实现气关、气开,即采用a、c两种方式。

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