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FESTO比例阀如何调节温度及流量和压力
点击次数:43 发布时间:2019-09-09

    FESTO比例阀如何调节温度及流量和压力
    FESTO比例阀用于调节工业自动化过程控制领域中的介质流量、压力、温度、液位等工艺参数。根据自动化系统中的控制信号,自动调节阀门的开度,从而实现介质流量、压力、温度和液位的调节。
    一、FESTO比例阀是根据液体的不可压缩和热胀冷缩原理进行工作的。加热用自力式温度调节阀,当被控对象温度低于设定温度时,温包内液体收缩,作用在执行器推杆上的力减小,阀芯部件在弹簧力的作用下使阀门打开,增加蒸汽和热油等加热介质的流量,使被控对象温度上升,直到被控对象温度到了设定值时,阀关闭,阀关闭后,被控对象温度下降,阀又打开,加热介质又进入热交换器,又使温度上升,这样使被控对象温度为恒定值。阀开度大小与被控对象实际温度和设定温度的差值有关。
    二、FESTO比例阀工作原理可参照加热用自力式温度调节阀,只是当阀芯部件在执行器与弹簧力作用下打开和关闭与温关阀相反,阀体内通过冷介质,主要应用于冷却装置中的温度控制。
    三、FESTO比例阀被控介质输入阀后,阀前压力P1通过控制管线输入下膜室,经节流阀节流后的压力Ps输入上膜室,P1与Ps的差即△Ps=P1-Ps称为有效压力。P1作用在膜片上产生的推力与Ps作用在膜片上产生的推力差与弹簧反力相平衡确定了阀芯与阀座的相对位置,从而确定了流经阀的流量。
    有FESTO比例阀等几类。自力式压力调节阀是其家族成员之一,由于它无需外来能源,产品结构简单,使用方便,维护工作量少等优点,特别适用于城市供热、供暧及没有供电、供气又需控制的场合。据德国报道,城市供热、供暖系统采用该产品,热效率比以前提高30%~40% 。节能效果显着。
    FESTO比例阀的原理、结构特性及工程应用经验进行论述。
    1 自力式压力调节阀分类及工作原理
    1.1 自力式压力调节阀的分类
    1)按阀后、阀前控制分为两类:自力式阀后(减压)控制阀;自力式阀前(泄压)控制阀。
    2)按是否带指挥器分为两大类:直接作用型自力式调节阀,如图1所示;指挥器操作型自力式调节阀,如图2所示。
    1.2 工作原理
    1)自力式阀后压力调节的工作原理。阀前压力P1经过阀芯、阀座的节流后,变为阀后压力P2。P2经过管线输入上膜室内作用在顶盘上,产生的作用力与弹簧的反作用力相平衡,决定了阀芯、阀座的相对位置,控制阀后压力。当P2增加时,P2作用在顶盘上的作用力也随之增加。此时,顶盘上的作用力大于弹簧的反作用力,使阀芯关向阀座的位置。这时,阀芯与阀座之间的流通面积减少,流阻变大,P2降低,直到顶盘上的作用力与弹簧反作用力相平衡为止,从而使P2降为设定值。同理,当P2降低时。作用方向与上述相反,这就是阀后压力调节的工作原理。
    2)FESTO比例阀前压力调节的工作原理同阀后压力调节的工作原理,应注意阀芯反装。
    1.3 FESTO比例阀要在于控制阀既需要外界能源(如电源或气源)做驱动能,又需要接受外来控制仪表信号才能改变阀内截流件相对位置,从而实现改变流体流量。而自力式压力调节阀则既不需外来能源,又不需要接受外来控制仪表信号,仅靠被调介质的压力信号,便可实现压力调节。两者区别可见图5。
    2 自力式压力调节阀的特点
    由于自力式压力调节阀没有外来驱动能源。因此该产品的操作力较小,它具有如下特点。
    1)平衡式阀芯结构,如平衡型单座。双阀芯平衡型,套筒平衡型等。
    2)快开流量特性,其阀芯为平板型。
    3)公称通径与阀体特征:DN20~100mm(或125)。阀上设有波纹管,阀芯为单座(有的厂家产品DN20mm的没波纹管,阀芯也为单座);公称通径大于100mm 时。阀上盖内不设波纹管,阀芯为双阀芯或套筒结构。
    4)执行机构种类推荐:设定值≤0.6MPa时,选薄膜式执行机构;设定值>0.6 MPa时,选气缸式执行机构。
    3 安装方式
    3.1 直管段的设置
    自力式压力调节阀前、后应尽量保持一定的直管段(一般为6D(管径)左右)。阀前取压点距阀的距离应大于2D;阀后取压应大于6D。阀前、后还应装有压力表,压力表应靠近取压点,以便使设定值与取压值真实一致。
    3.2 旁路系统的设置
    为保证检修及出故障时生产能继续运行,设置旁路系统,如图6所示。

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