气动调节阀气开气关选择
气动调节阀执行器知识问答
气动调节阀执行器知识问答8-1 执行器在自动控制系统中起什么作用？答：在过程控制系统中，执行器接受调节器的指令信号，经执行机构将其转换成相应的角位移或直线位移，去操纵调节机构，改变被控对象进、出的能量或物料，以实现过程的自动控制。
在任何自动控制系统中，执行器是必不可少的组成部分。
如果把传感器比拟成控制系统的感觉器官，调节器就是控制系统的大脑，而执行器则可以比拟为干具体工作的手。
8-2 执行器由哪些部分构成?各起什么作用？答：执行器由执行机构和调节阀（调节机构）两个部分组成，图8-1为气动执行器的外形图。
执行机构是执行器的推动装置，它根据控制信号的大小，产生相应的推力，推动调节阀动作。
调节阀是执行器的调节部分，在执行机构推力的作用下，调节阀产生一定的位移或转角，直接调节流体的流量。
各类执行器的调节机构的种类和构造大致相同，主要是执行机构不同。
因此在执行器介绍时分为执行机构和调节阀两部分。
应说明的是在电动执行器中执行机构和调节阀基本是可分的两个部分，在气动执行器中两者不可分的，是统一的整体。
8-3 执行机构的分类如何？答：执行器按其所使用的能源形式可分为气动、电动和液动三大类。
（1）电动执行器电动执行器是以电能为动力的，它的特点是获取能源方便，动作快，信号传递速度快，且可远距离传输信号，便于和数字装置配合使用等。
所以电动执行器处于发展和上升时期，是一种有发展前途的装置。
其缺点是结构复杂，价格贵和推动力小，同时，一般来说电动执行器不适合防火防爆的场合。
但如果采用防爆结构，也可以达到防火防爆的要求。
（2）气动执行器气动执行器是以压缩空气为动力的，具有结构简单、动作可靠稳定、输出力大、维护方便和防火防爆等优点。
所以广泛应用于石油、化工、冶金、电力等部门，特别适用于具有爆炸危险的石油、化工生产过程。
其缺点是滞后大，不适宜远传（150m以内），不能与数字装置连接。
目前，国内外所选用的执行器中，液动的很少。
8-4 常用调节阀有哪几种？它们各有什么优缺点？答：调节阀的品种很多，但根据阀芯的动作形式，调节阀可分为直行程式和角行程式两大类。
气动调节阀选型及计算
气动调节阀选型及计算一、气动调节阀选型要考虑的因素1.工作条件：包括工作压力、温度、流量范围等。
根据工作条件选择耐压和耐温能力的阀门。
2.流体性质：包括流体介质、粘度、颗粒物含量等。
选择合适的材质和结构，以满足流体的要求。
3.阀门类型：包括截止阀、调节阀、蝶阀、球阀等。
根据需要选择适合的阀门类型。
4.尺寸：包括阀门的通径、连接方式等。
根据管道系统的尺寸，选择合适的阀门尺寸。
5.控制方式：包括手控、气动控制、电动控制等。
根据控制方式选择合适的气动调节阀。
二、气动调节阀计算方法1.流量计算：根据管道系统的需求，计算流体的流量。
流量的单位一般为标准立方米/小时（Nm3/h）或标准立方米/秒（Nm3/s）。
2.压力损失计算：根据流量和流体性质，计算气动调节阀的压力损失。
根据流量和压力损失曲线，选择合适的阀门型号。
3.动态特性计算：根据管道系统的要求，计算气动调节阀的开启时间、关闭时间、超调量等动态特性。
通过调节阀的参数和控制系统的调节，使阀门的动态特性满足要求。
4.使用寿命计算：根据气动调节阀的材料、结构和工作条件，计算阀门的使用寿命。
一般根据阀门的设计寿命和工作条件的要求，选择合适的气动调节阀。
总结：气动调节阀选型及计算是一个复杂的过程，需要考虑多个因素。
通过对工作条件、流体性质、阀门类型和尺寸等因素的综合分析，可以选择合适的气动调节阀。
在计算过程中，需要考虑流量、压力损失、动态特性和使用寿命等因素。
根据计算结果，选择合适的阀门型号和参数，以满足管道系统的要求。
设备基础知识题库
设备根底知识初级001换热器的根本结构、型号规格1、换热器中用来分配流体沿管内流动和配置管程数的部件为________，用来防止流体短路使流体按规定路线流动的结构叫________。
答文：管箱；折流板2、管程进出口接管一般的接在管壳式换热器的______上。
A、管箱B、浮头C、壳体D、外头盖答文：A3、换热器热流介质一般的走______。
A、壳程B、管程C、管壳程均走，视情况而定D、以上表达均不对答文：C4、使用换热器的目的是加热介质、回收热量、冷却产品。
〔〕答文：√5、某换热器型号为FB500-55-25-4，其中FB指_________，500指__________________。
答文：浮头式；壳体公称直径6、某换热器型号为FB600-85-25-4，其中85指____________，4指_________。
答文：换热面积；管程数7、换热器类型中一般没有水蒸汽或水参与的是______。
A．加热器B．冷却器C．再沸器D．热交换器答文：D8、采用多管程的换热器可以增加传热面积。
〔〕答文：√002冷换设备的工作原理1、冷换设备的任务是把____________的热量传递给_____________。
答文：高温介质；低温介质2、冷却器一般采用的冷却剂有________和________。
答文：水；空气3、换热器是由两种______不同的介质进行热量的交换。
A、密度B、组成C、温度D、沸点答文：C4、由于两种介质的温度不同，一种需要降温，另一种需要升温，时采用______较为适宜。
A、换热器B、冷凝器C、加热器D、冷却器答文：A5、假设有一种液体被加热而蒸发成为气体，那么此时采用的换热设备为重沸器或蒸发器。
〔〕答文：√6、冷凝器是有一种介质从气态被冷凝成液态，同时伴随大幅度的温度变化。
〔〕答文：×7、冷换设备按用途分为几类？〔2〕冷凝器〔1分〕；〔3〕蒸发器〔1分〕；〔4〕加热器〔1分〕；〔5〕冷却器〔1分〕。
设备基础知识题库
设备基础知识初级001换热器的基本结构、型号规格1、换热器中用来分配流体沿管内流动和配置管程数的部件为_________ ，用来防止流体短路使流体按规定路线流动的结构叫答文：管箱；折流板2、管程进出口接管一般的接在管壳式换热器的_______ 上。
A、管箱B、浮头C、壳体D、外头盖答文：A 3、换热器热流介质一般的走。
4、壳程8、管程C、管壳程均走，视情况而定D、以上叙述均不对答文：C4、使用换热器的目的是加热介质、回收热量、冷却产品。
（）答文：J5、某换热器型号为FB500-55-25-4,其中FB指, 500指。
答文：浮头式；壳体公称直径6、某换热器型号为FB600-85-25-4,其中85指, 4指。
答文：换热面积；管程数7、换热器类型中一般没有水蒸汽或水参与的是_______ 。
A.加热器B.冷却器C再沸器 D.热交换器答文：D8、采用多管程的换热器可以增加传热面积。
（）答文：J002冷换设备的工作原理1、冷换设备的任务是把___________ 的热量传递给______________ 。
答文：高温介质；低温介质2、冷却器一般采用的冷却剂有_________ 和 _______ 。
答文：水；空气3、换热器是由两种______ 不同的介质进行热量的交换。
A、密度B、组成C、温度D、沸点答文：C 4、由于两种介质的温度不同，一种需要降温，另一种需要升温，时采用_较为合适。
A、换热器B、冷凝器C、加热器D、冷却器答文：A 5、若有一种液体被加热而蒸发成为气体，则此时采用的换热设备为重沸器或蒸发器。
（）答文：J6、冷凝器是有一种介质从气态被冷凝成液态，同时伴随大幅度的温度变化。
（）答文：X7、冷换设备按用途分为几类答文：答：（1）换热器（1分）；（2）冷凝器（1分）；（3）蒸发器（1分）；（4）加热器（1分）；（5）冷却器（1分）。
003浮头式换热器的知识1、浮头式换热器是借助管程和________ 程内分别流经的介质,实现_________ 过程的设备。
气动调节阀动作分气开型和气关型
气动调节阀动作分气开型和气关型气动调节阀动作分气开型和气关型两种。
气开型（Air toOpen）是当膜头上空气压力增加时，阀门向增加开度方向动作，当达到输入气压上限时，阀门处于全开状态。
反过来，当空气压力减小时，阀门向关闭方向动作，在没有输入空气时，阀门全闭。
故有时气开型阀门又称故障关闭型（Fail toClose FC）。
气关型（Air to Close）动作方向正好与气开型相反。
当空气压力增加时，阀门向关闭方向动作；空气压力减小或没有时，阀门向开启方向或全开为止。
故有时又称为故障开启型（Fail to Open FO）。
气动调节阀的气开或气关，通常是通过执行机构的正反作用和阀态结构的不同组装方式实现。
气开气关的选择是根据工艺生产的安全角度出发来考虑。
当气源切断时，调节阀是处于关闭位置安全还是开启位置安全？举例来说，一个加热炉的燃烧控制，调节阀安装在燃料气管道上，根据炉膛的温度或被加热物料在加热炉出口的温度来控制燃料的供应。
这时，宜选用气开阀更安全些，因为一旦气源停止供给，阀门处于关闭比阀门处于全开更合适。
如果气源中断，燃料阀全开，会使加热过量发生危险。
又如一个用冷却水冷却的的换热设备，热物料在换热器内与冷却水进行热交换被冷却，调节阀安装在冷却水管上，用换热后的物料温度来控制冷却水量，在气源中断时，调节阀应处于开启位置更安全些，宜选用气关式（即FO）调节阀。
气开式改变为气关式或气关式改变为气开式，如调节阀安装有智能式阀门定位器，在现场可以很容易进行互相切换。
但也有一些场合，故障时不希望阀门处于全开或全关位置，操作不允许，而是希望故障时保持在断气前的原有位置处。
这时，可采取一些其它措施，如采用保位阀或设置事故专用空气储缸等设施来确保。
阀门定位器是调节阀的主要附件，与气动调节阀大大配套使用，它接受调节器的输出信号，然后以它的输出信号去控制气动调节阀，当调节阀动作后，阀杆的位移又通过机械装置反馈到阀门定位器，阀位状况通过电信号传给上位系统。
过程控制试题及答案
过程控制试题及答案三：简答题32分1•什么是PID，它有哪三个参数，各有什么作用？怎样控制？答：PID是比例-积分-微分的简称。
其三个参数及作用分别为：（1）比例参数KC作用是加快调节，减小稳态误差。
（2）积分参数Ki，作用是减小稳态误差，提高无差度（3）微分参数Kd,作用是能遇见偏差变化趋势，产生超前控制作用，减少超调量，减少调节时间。
2•正反方向判断气开气关,如何选择？P84答：所谓起开式，是指当气体的压力信号增大时，阀门开大；气关式则相反，压力增大时，阀门关小。
气动调节阀气开气关形式的选择，主要从工艺生产的安全来考虑的。
详见例题3-5气开气关调节阀的选择主要是从生产安全角度和工艺要求考虑的，当信号压力中断时应避免损坏设备和伤害操作人员。
如阀门处于开的位置时危害性小，则应选气关式反之选用气开式。
3.控制器正反方向判断P133答：所谓作用方向，就是指输入作用后，输出的变化方向。
当输入增加时，输出也增加，则成该环节为“正环节”，反之，当输入增加时，输出减少，则称“反作用”。
具体步骤（1），判断被控对象的正/反作用那个方向，主要由工艺机理确定。
（2）确定执行器的正/反作用方向由安全工艺条件决定。
（3）确定广义对象的正/反作用方向（4）确定执行器的正/反作用方向4.串级系统方框图P176及特点是什么？答：特点（1）减小了被控对象的等效时间常数；（2）提高了系统工作频率；（3）对负载变化有一定的自适应能力。
5.前馈反馈的区别有哪些？答：（1）控制依据：反馈控制的本质是“基于偏差来消除偏差”，前馈控制是“基于扰动消除扰动对被控量的影响”。
（2）控制作用发生时间方面：反馈控制器的动作总是落后于扰动作用的发生，是一种“不及时”的控制；扰动发生后，前馈控制器及时动作。
（3）控制结构方面：反馈为闭环控制，存在稳定性问题，即使闭环环节中每个系统都是稳定的，但闭环后稳定与否，还需要进一步分析；前馈属于开环控制，各环节稳定，系统必然稳定。
课后习题
7-8 在某生产过程中，通过加热炉对冷物料加热，根据工艺要求，需对热物料出口温度进行严格控制。
对系统分析发现，主要扰动为燃料压力波动。
故设计如图7-43所示的控制系统。
要求：（1）画出控制系统框图；（2）为保证设备安全，炉温不能过高。
确定调节阀的气开、气关形式。
（3）确定两个调节器的正反作用。
解答：（1）控制系统框图如图所示。
（2）气开式。
（3）副调节器：反作用；主调节器：反作用。
7-14 图7-44为一单回路水位控制系统。
如果蒸气用量经常发生变化，为了改善控制质量，将单回路控制系统改为前馈-反馈复合控制系统，画出控制系统工艺流程图和框图，并对新增回路的功能进行简单说明。
解答：1）控制系统工艺流程图如图所示。
控制系统框图如图所示。
2）新增回路功能说明：7-22 画出图7-45所示比值控制系统框图。
该系统的总流量是否恒定？如果总流量不恒定，要作什么改动才能实现总流量恒定？解答：1）系统框图如图所示：图7-21a ）。
2）是单闭环比值控制系统，总流量不能恒定。
3）采用双闭环比值控制系统，如图所示：图7-22。
7-28 在某化学反应器内进行气相反应，调节阀A 、B 分别用来控制进料流量和反应生成物的初料流量。
为了控制反应器内压力，设计图7-46所示的分程控制系统。
试画出其框图，并确定调节阀的气开、气关形式和调节器的正、反作用方式。
解答：1）框图如图所示：2）调节阀：A ：气开；B ：气关。
3）调节器：反作用。
6-22 如图6-30所示热交换器，将进入其中的冷却物料加热到设定温度。
工艺要求热物料温度的C T ︒±≤∆1，而且不能发生过热情况，以免造成生产事故。
试设计一个简单控制系统，实现热物料的温度控制，并确定调节阀的气开、气关方式，调节器的正反作用方式，以及调节器的调节规律。
解答：1）被控参数选择：热交换器出口温度。
2）控制参数选择：载热介质流量。
3）检测仪表选择：温度传感器与温度变送器。
4）调节阀选择：○1流量特性选择：对数流量特性。
气动调节阀气开气关选择
一、气动调节阀气开、气关的选择1气动调节阀气开、气关的选择原则主要是根据具体工艺情况来考虑即要分析使用气开或气关时对工艺的影响气开或气关为气源出现事故状况时控制阀的情况并且主要考虑的问题是安全问题。
2在生产过程中调节阀气开、气关形式的选择主要是从工艺生产的安全来考虑。
例蒸气加热器选用气开阀锅炉进水的调节阀则选用气关式。
3应该指出气动调节阀的气开、气关的选择不是一个单纯的自控专业的设计选型问题这是个涉及到两个专业即工艺、自控俩专业之间协调的问题更确切的说应该是工艺专业确定的有经验的工艺设计人员在确定气关、气开的时候几乎可以做到张口就有用简单、形象、通俗的一句话来形容气开气关就是“气来了开无气源则关就是气开阀气来了关无气源则开就是气关阀。
”无气源可以理解为事故状态、或者停车检修状态一般意义上气开、气关的选择更多的是从工艺操作“安全”的角度出发去选择的这个“安全”非常重要要从工艺、设备、操作上通盘考虑当然也有特殊的情况。
举两个例子1、比如蒸汽加热器比如精镏塔塔釜再沸器其加热介质为水蒸汽一般的原则一旦出现操作不正常如塔压、塔釜温度过高等极其不利的情况出现在事故状态或者不正常操作的状态下这个调节阀应该处于关闭状态比如仪表气源突然没了压缩机事故、仪表空气缓冲罐压力失常等处于关闭状态有利于切断高温水蒸汽继续进入加热器也就是切断了热源从而保证设备的安全“无气源则关”很显然这个调节阀应该选气开阀气来了才能开嘛。
拓展一下思维塔顶的冷凝器的冷却水上水调节阀应该是气开、气关呢为了保证冷凝器不处于高温下或者说在调节阀出现失去气源的情况下为了塔顶压力、温度正常这个时候是不允许冷却水出现停水状况的那么这个调节阀在事故状态下就应该是处于开启状态恰恰和加热器的调节阀相反道理都一样就是为了维持这个精镏塔的正常、稳定操作事故状态下不会有恶劣的影响为了安全这个阀“无气源则开”很显然这个调节阀应该选气关阀气来了才能关嘛特殊的情况加热器的蒸汽调节阀也有可能选气关比如塔釜的物料在低温下极易结晶一旦停止了蒸汽的加入物料就会随着温度的下降结晶事故状态下为了不让其堵塞管道和设备给人们争取到处理事故的时间此时要维持蒸汽的通入保证设备管道不至于堵塞此时就要选气关阀。
气动阀、调节阀、电磁阀的结构与维护
检维修分公司三门项目部
气动调节阀
3. 气动调节阀 3.1概述 气动调节阀普遍用于石油、化工、电力、冶金等工业企 业广泛使用的工业过程控制仪表之一。通常由气动执行机 构、阀门、定位器等连接安装调试后形成气动调节阀。 3.2工作原理 气动调节阀就是以压缩空气为动力源，以气缸为执行器 ，并借助于阀门定位器、转换器、电磁阀、保位阀等附件 去驱动阀门，实现开关量或比例式调节，接收工业自动化 控制系统的控制信号来完成调节管道介质的流量、压力、 温度等各种工艺参数。气动调节阀的特点就是控制简单， 反应快速，且本质安全，不需另外再采取防爆措施。
调节阀
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调节阀
之间流通面积的变化，改变操作变量的数值。执行机构 有不同的类型。按所使用能源，执行机构分为气动、电 动和液动三类。气动类执行机构具有历史悠久、价格低、 结构简单、性能稳定、维护方便和本质安全性等特点， 因此，应用最广。电动类执行机构具有可直接连接电动 仪表或计算机，不需要电气转换环节的特点，但价格贵、 结构复杂，应用时需考虑防爆等问题。液动类执行机构 具有推力（或推力矩）大的优点，便装置的体积大，流 路复杂。通常，采用电液组合的方式应用于要求大推力 （力矩）的应用场合。
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气动调节阀
3.8减压阀工作原理 如下图压缩空气经过过滤后由输入口进入输入压力室 （红色部分），经过阀芯后进入输出腔室（蓝色部分）。 当输出腔室的气压大于膜片上弹簧压力时，膜片向上移 动，阀芯也向上移动，输入气源被阀芯隔断，输出腔室 内的压缩空气通过膜片和阀芯顶部之间间隙进入排空腔 室（黄色部分）由排气孔排出，使输出压力减小。当输 出腔室的气压小于膜片上弹簧压力时，膜片向下移动， 输入气源通过阀芯和阀座之间间隙进入输出腔室，使输 出腔室内的压力上升。只有当输出压力与弹簧压力一致 时，阀芯和阀座间隙固定，输出压力稳定。因此我们只 要调整减压阀顶部的调整螺丝，就控制输出压力。
气动调节阀解析
当膜头上压缩空气压力增加时，阀门推杆向减小开度的方 向动作的调节阀叫做气关式调节阀。
调节阀的分类及特点
按照调节阀作用形式分类
调节阀的分类及特点
按照调节阀动作形式分类
1、直行程调节阀 经执行器驱动，阀杆带动阀芯做垂直于阀座的上升或下降
动作，按照阀芯形式可分为直通单座阀，双座阀，笼式阀，角 阀等。 2、角行程调节阀
利用套积，形成了各种流量特性，并实现 流量的调节。不平衡力小、稳定性好、不易振荡，允许 压差范围大，噪音低。
调节阀的分类及特点
三通阀
角阀
·有分流型、合流型
·特殊场合使用
·适用于高静压与高 压差的场合
调节阀的分类及特点
偏心旋转（球阀 ）
偏心旋转阀（蝶阀）
·结构简单，密封性好 ·体积小、重量轻
·结构简单，体积小，重量轻 ·适用于大口径，低压差场所
调节阀的分类及特点
上阀盖的结构形式
适用于常温 场合，工作 温度为
20~200°C
适用于高温 或低温，工 作温度为60~450 °C
调节阀的分类及特点
适用于深度 冷冻的场合， 工作温度为
-250~-60 °C
阀芯与执行机构通过齿轮或连杆机构相连，将执行器输出 的直线动作转变为阀芯的角度变化。常见形式有偏心旋转球阀 和蝶阀。
调节阀的分类及特点
直通单座阀
直通双座阀
泄漏量小，易于保证密封
不平衡力大，仅适用于低 压场合
易被流体冲蚀或产生汽蚀
·不平衡力小，允许压差大 ·加工精度高，泄露量大
调节阀的分类及特点
套筒式（笼式）调节阀
阀是由阀体、上阀盖组件、下阀盖和阀内件组成的。
过程控制系统试题一.
过程控制系统试题一一、选择题（10×3分）1、过程控制系统由几大部分组成，它们是：( c )A.传感器、变送器、执行器B.控制器、检测装置、执行机构、调节阀门C. 控制器、检测装置、执行器、被控对象D. 控制器、检测装置、执行器2、在过程控制系统过渡过程的质量指标中, ( A )反映控制系统稳定程度的指标A.超调量B.衰减比C.最大偏差D.振荡周期3、下面对过程的控制质量没有影响的是: ( D )A .控制通道放大倍数K O B.扰动通道放大倍数K fC.扰动通道时间常数D.扰动通道纯滞后时间4、在对象特性中，( )是静特性。
A. 放大系数ΚB. 时间常数TC.滞后时间τD.传递函数5、选择调节参数应尽量使调节通道的( )A.功率比较大B.放大系数适当大C.时间常数适当小D.滞后时间尽量小6、在简单控制系统中，接受偏差信号的环节是( )。
A .变送器 B. 控制器, C. 控制阀 D. 被控对象7、下列说法正确的是( )。
A. 微分时间越长，微分作用越弱；B. 微分时间越长，微分作用越强；C. 积分时间越长，积分时间越弱；D. 积分时间越长，积分时间越强。
8、调节阀按其使用能源不同可分为( )三种。
A．电动B．液动C．气动 D．压动9、打开与控制阀并联的旁路阀，会使可调比(A)。
A.变小B.变大C.不变D. 为零10、串级控制系统主、副对象的时间常数之比，T01/T02＝( )为好，主、副回路恰能发挥其优越性，确保系统高质量的运行。
A. 3～10B. 2～8C. 1～4D. 1～2二、判断题（10×2分）1、过程控制系统中，需要控制的工艺设备(塔、容器、贮糟等)、机器称为被控对象。
( )2、调节阀的结构形式的选择首先要考虑价格因素。
( )3、当生产不允许被调参数波动时，选用衰减振荡形式过渡过程为宜。
( )4、临界比例度法是在纯比例运行下进行的。
通过试验，得到临界比例度δK和临界周期T K，然后根据经验总结出来的关系，求出调节器各参数值。
第三章 执行装置习题及答案
第三章执行装置习题及答案一、填空1. 执行装置的作用是接受控制器信号、产生控制动作、改变被控对象的状态，实现被控参数的调节。
2. 直动式电磁阀靠电磁线圈的电磁力驱动阀芯动作，驱动力小，所以只能用于小口径低差压场合。
3. 先导电磁阀靠被控介质提供动力驱动阀芯动作。
4. 使用先导式电磁阀时，工艺上必须满足①介质的流动方向必须与阀门一致；②阀前阀后压差必须大于最小开启压力要求。
5. 电液阀靠被控介质提供动力驱动阀芯动作。
6. 电动开关阀由阀门和电动驱动两部分组成。
7. 电动开关阀的运动形式有角行程和直行程两种。
8. 为避免电动阀的正转和反转两个线圈同时通电而损坏阀门，阀门控制线路中通常需要加一个互斥电路。
9. 调节阀按驱动源不同可分为电动调节阀、气动调节阀和液动调节阀，按输出形式不同可分为角行程调节阀、直行程调节阀和多圈回转式调节阀。
10. 调节阀由阀门执行机构和阀门两部分构成。
11. 为了实现阀门位置的精确控制，气动调节阀必须配备阀门定位器，电动调节阀必须配备伺服放大器。
12. 调节阀的理想流量特性有线性流量特性、等百分比流量特性、抛物流量特性和快开流量特性，工业上常用等百分比流量特性。
13. 线性流量特性的调节阀在小开度时控制作用强，而在打开度时控制作用弱。
14. 调节阀气开气关选择的依据是工艺的安全性。
15. 电-气转换器的作用将标准的电动仪表信号转化为标准的气动仪表信号。
16. 电-气阀门定位器的作用接收电动仪表的标准电信号控制气动阀门的开度。
17. 当直流伺服电机的励磁电压和负载转矩一定时，电机转速与电枢电压成线性关系。
18. 在实际应用时步进电机必须和步进电机驱动器配套使用。
19. 三相双三拍步进电机的歩距角为30°。
20. 三相六拍步进电机的歩距角为15°。
21. 气动调节阀的气关指的是有气压信号增大时阀门关闭。
二、选择1. 在位式控制系统中，阀门的流量特性应选择（A）。
调节阀类型及选型
调节阀类型及选型调节阀又名控制阀，通过接受调节控制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变流体流量。
调节阀一般由执行机构和阀门组成。
如果按其所配执行机构使用的动力，调节阀可以分为气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀三种，即以压缩空气为动力源的气动调节阀，以电为动力源的电动调节阀，以液体介质（如油等）压力为动力的电液动调节阀，另外，按其功能和特性分，还有水力控制阀、电磁阀、电子式、智能式、现场总线型调节阀等。
调节阀的阀体类型选择调节阀的阀体种类很多，常用的阀体种类有直通单座、直通双座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋转、蝶形、套筒式、球形等。
在具体选择时，可做如下考虑:（1）阀芯形状结构主要根据所选择的流量特性和不平衡力等因素考虑。
（2）耐磨损性当流体介质是含有高浓度磨损性颗粒的悬浮液时，阀的内部材料要坚硬。
（3）耐腐蚀性由于介质具有腐蚀性，尽量选择结构简单阀门。
（4）介质的温度、压力当介质的温度、压力高且变化大时，应选用阀芯和阀座的材料受温度、压力变化小的阀门。
（5）防止闪蒸和空化闪蒸和空化只产生在液体介质。
在实际生产过程中，闪蒸和空化会形成振动和噪声，缩短阀门的使用寿命，因此在选择阀门时应防止阀门产生闪蒸和空化。
调节阀执行机构的选择为了使调节阀正常工作，配用的执行机构要能产生足够的输出力来保证高度密封和阀门的开启。
对于双作用的气动、液动、电动执行机构，一般都没有复位弹簧。
作用力的大小与它的运行方向无关，因此，选择执行机构的关键在于弄清最大的输出力和电机的转动力矩。
对于单作用的气动执行机构，输出力与阀门的开度有关，调节阀上的出现的力也将影响运动特性，因此要求在整个调节阀的开度范围建立力平衡。
执行机构类型的确定对执行机构输出力确定后，根据工艺使用环境要求，选择相应的执行机构。
对于现场有防爆要求时，应选用气动执行机构。
从节能方面考虑，应尽量选用电动执行机构。
若调节精度高，可选择液动执行机构。
如发电厂透明机的速度调节、炼油厂的催化装置反应器的温度调节控制等。
调节阀的选择与选型
调节阀的选择与选型一、调节阀的选择1、调节阀选用。
首先应清楚了解各种类型调节阀的结构特点、适用范围、使用功能等。
如结构类型、公称尺寸、压力温度等级、管道连接、上阀盖类型、流量特性、材料及执行机构等，还必须弄清控制过程中各工艺参数、调节仪表等基本条件，做到有的放矢。
以满足工艺流程中控制的需要，确保高品质、安全、稳定、可靠、长寿运行。
还要注意其经济性能的适配，可从以下几点着手。
A.流量、压力调节系统反应速度快的选用等百分比流量特性。
B.温度、液位调节系统反应滞后的应选用直线(性)流量特性。
C.流通能力同口径调节阀的流量系数"Kv”值越大越好，阀阻力损失小、流通能力大。
如双阀座、蝶形阀、球形阀等。
D.如考虑调节范围，小开度特性时，就不能选用双座阀、衬胶、衬纸蝶形阀，因其受结构限制，小开度时易产生跳动、振荡。
E.如要考虑关闭时的允许压差的能力，阀的允许压差值越大此功能就越好。
如考虑不周时，阀关闭不到位，引起泄漏量过大，或开度小时跳动不稳、振荡。
允许压差值大的阀门如双座阀、套筒阀(平衡笼式阀)、球形阀等。
F.如流体介质为黏、稠或含杂质较多时，就要选用防堵性能好的阀门，如蝶形阀、球形阀、角形阀、隔膜阀，其自洁性好、不易堵塞。
G.如流体介质有腐蚀性时，应考虑安全生产，使用寿命问题。
阀门受流体介质的化学性质引起的材料腐蚀，通常选用与介质相适应的耐腐蚀材料解决。
如选用不锈钢、铬钼钢、蒙乃尔合金等及衬胶、衬氟阀。
H.如流体介质有毒、有害、易造成人员伤害时，应考虑选用波纹管密封的调节阀(无填料阀)，严密无泄漏。
I.如有大压差、大流速时，除应考虑选用较大压差的阀门外，还应考虑阀芯、阀座采用耐磨耐蚀材料(工作压差大于1.1MPa或包含了临界压力汽化点时)，如硬质合金堆焊，及选用能降速降压式阀门，如笼式阀、笼式低噪声阀、多级降压阀。
J.关闭泄漏量方面：要求关闭严密的，常温低压阀选用软密封型调节切断阀(零泄漏量)。
过程控制系统试题一
过程控制系统试题一一、选择题（10×3分）1、过程控制系统由几大部分组成，它们是：( c )A.传感器、变送器、执行器B.控制器、检测装置、执行机构、调节阀门C. 控制器、检测装置、执行器、被控对象D. 控制器、检测装置、执行器2、在过程控制系统过渡过程的质量指标中, ( A )反映控制系统稳定程度的指标A.超调量B.衰减比C.最大偏差D.振荡周期3、下面对过程的控制质量没有影响的是: ( D )A .控制通道放大倍数K O B.扰动通道放大倍数K fC.扰动通道时间常数D.扰动通道纯滞后时间4、在对象特性中，( )是静特性。
A. 放大系数ΚB. 时间常数TC.滞后时间τD.传递函数5、选择调节参数应尽量使调节通道的( )A.功率比较大B.放大系数适当大C.时间常数适当小D.滞后时间尽量小6、在简单控制系统中，接受偏差信号的环节是( )。
A .变送器 B. 控制器, C. 控制阀 D. 被控对象7、下列说法正确的是( )。
A. 微分时间越长，微分作用越弱；B. 微分时间越长，微分作用越强；C. 积分时间越长，积分时间越弱；D. 积分时间越长，积分时间越强。
8、调节阀按其使用能源不同可分为( )三种。
A．电动B．液动C．气动 D．压动9、打开与控制阀并联的旁路阀，会使可调比(A)。
A.变小B.变大C.不变D. 为零10、串级控制系统主、副对象的时间常数之比，T01/T02＝( )为好，主、副回路恰能发挥其优越性，确保系统高质量的运行。
A. 3～10B. 2～8C. 1～4D. 1～2二、判断题（10×2分）1、过程控制系统中，需要控制的工艺设备(塔、容器、贮糟等)、机器称为被控对象。
( )2、调节阀的结构形式的选择首先要考虑价格因素。
( )3、当生产不允许被调参数波动时，选用衰减振荡形式过渡过程为宜。
( )4、临界比例度法是在纯比例运行下进行的。
通过试验，得到临界比例度δK和临界周期T K，然后根据经验总结出来的关系，求出调节器各参数值。
气开阀、气关阀、手动阀、电磁阀
气开阀主要用于一般物料输送流量或压力调节气闭阀主要用于密封装置的气体输送,尤其在短电情况需要紧急排放的物料中使用,作用是避免设备内由于通道被阻,压力瞬间上升,导致事故发生.同时还要看工艺的相关要求!调节阀的特点调节阀又名控制阀，通过接受调节控制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变流体流量。
调节阀一般由执行机构和阀门组成。
如果按其所配执行机构使用的动力，调节阀可以分为气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀三种，即以压缩空气为动力源的气动调节阀，以电为动力源的电动调节阀，以液体介质(如油等)压力为动力的电液动调节阀，另外，按其功能和特性分，还有水力控制阀、电磁阀、电子式、智能式、现场总线型调节阀等。
调节阀的阀体类型选择调节阀的阀体种类很多，常用的阀体种类有直通单座、直通双座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋转、蝶形、套筒式、球形等。
在具体选择时，可做如下考虑:(1)阀芯形状结构主要根据所选择的流量特性和不平衡力等因素考虑。
(2)耐磨损性当流体介质是含有高浓度磨损性颗粒的悬浮液时，阀的内部材料要坚硬。
(3)耐腐蚀性由于介质具有腐蚀性，尽量选择结构简单阀门。
(4)介质的温度、压力当介质的温度、压力高且变化大时，应选用阀芯和阀座的材料受温度、压力变化小的阀门。
(5)防止闪蒸和空化闪蒸和空化只产生在液体介质。
在实际生产过程中，闪蒸和空化会形成振动和噪声，缩短阀门的使用寿命，因此在选择阀门时应防止阀门产生闪蒸和空化。
调节阀执行机构的选择为了使调节阀正常工作，配用的执行机构要能产生足够的输出力来保证高度密封和阀门的开启。
对于双作用的气动、液动、电动执行机构，一般都没有复位弹簧。
作用力的大小与它的运行方向无关，因此，选择执行机构的关键在于弄清最大的输出力和电机的转动力矩。
对于单作用的气动执行机构，输出力与阀门的开度有关，调节阀上的出现的力也将影响运动特性，因此要求在整个调节阀的开度范围建立力平衡。
执行机构类型的确定对执行机构输出力确定后，根据工艺使用环境要求，选择相应的执行机构。
化工总控工高级模拟题库与答案
化工总控工高级模拟题库与答案1、调节阀气开、气关作用形式选择原则是一旦信号中断,调节阀的状态能保证人员和设备的安全。
A、正确B、错误答案：A2、离心式冷水机组具有体积小,制冷量大、安装方便、使用寿命长、制冷量调节范围宽、节能效果好等特点。
A、正确B、错误答案：A3、具有独立润滑油系统的大型机组检修后,润滑油循环一定时间后,经检验合格,方可试车或投入运行A、正确B、错误答案：A4、具有重要工业意义的催化剂按所催化的反应,大体上可分为碱性催化剂和酸性催化剂。
A、正确B、错误答案：B5、电磁流量计不能测量气体介质的流量。
A、正确B、错误答案：A6、罗茨鼓风机的排气量随阻力的大小而变化。
A、正确B、错误答案：B7、可逆吸热反应和不可逆反应区别在于是否在高的温度下进行反应,以尽可能提高反应速率,获得较高的反应产率。
A、正确B、错误答案：B8、岗位操作规程是工厂法规的基础材料及基本守则。
答案：A9、氧、乙炔管道与易燃、可燃液体、气体管道或有毒液体管道可以铺设在同一地沟内A、正确B、错误答案：B10、拆卸阀门时垫片一定要更换,否则重新安装后容易造成泄漏。
A、正确B、错误答案：B11、危险化学品事故应急救援预案应当报县级以上的人民政府负责危险化学品安全监督管理综合工作的部门备案。
A、正确B、错误答案：B12、在催化剂使用后期,提高反应器的反应温度可以提高催化剂的使用周期,但是很容易造成催化剂活性急剧下降A、正确B、错误答案：A13、正确地进行操作严格地遵守规程和动作要领对于防止管线超压有重要的作用A、正确B、错误答案：A14、自动控制系统通常采用闭环控制,且闭环控制中采用负反馈,因而系统输出对于外部扰动和内部参数变化都不敏感。
A、正确B、错误答案：A15、判断一个容器是否为压力容器,只要看它的最高工作压力是否满足条件即可。
A、正确16、结晶指的是溶于液体中的固体溶质从溶液中析出晶体的操作。
A、正确B、错误答案：A17、开车前工艺技术文件需要经过编制、审核、批准等程序才能投入使用。
气动调节阀动作分气开型和气关型
⽓动调节阀动作分⽓开型和⽓关型⽓动调节阀动作分⽓开型和⽓关型⽓动调节阀动作分⽓开型和⽓关型两种。
⽓开型（Air toOpen）是当膜头上空⽓压⼒增加时，阀门向增加开度⽅向动作，当达到输⼊⽓压上限时，阀门处于全开状态。
反过来，当空⽓压⼒减⼩时，阀门向关闭⽅向动作，在没有输⼊空⽓时，阀门全闭。
故有时⽓开型阀门⼜称故障关闭型（Fail toClose FC）。
⽓关型（Air to Close）动作⽅向正好与⽓开型相反。
当空⽓压⼒增加时，阀门向关闭⽅向动作；空⽓压⼒减⼩或没有时，阀门向开启⽅向或全开为⽌。
故有时⼜称为故障开启型（Fail to Open FO）。
⽓动调节阀的⽓开或⽓关，通常是通过执⾏机构的正反作⽤和阀态结构的不同组装⽅式实现。
⽓开⽓关的选择是根据⼯艺⽣产的安全⾓度出发来考虑。
当⽓源切断时，调节阀是处于关闭位置安全还是开启位置安全？举例来说，⼀个加热炉的燃烧控制，调节阀安装在燃料⽓管道上，根据炉膛的温度或被加热物料在加热炉出⼝的温度来控制燃料的供应。
这时，宜选⽤⽓开阀更安全些，因为⼀旦⽓源停⽌供给，阀门处于关闭⽐阀门处于全开更合适。
如果⽓源中断，燃料阀全开，会使加热过量发⽣危险。
⼜如⼀个⽤冷却⽔冷却的的换热设备，热物料在换热器内与冷却⽔进⾏热交换被冷却，调节阀安装在冷却⽔管上，⽤换热后的物料温度来控制冷却⽔量，在⽓源中断时，调节阀应处于开启位置更安全些，宜选⽤⽓关式（即FO）调节阀。
⽓开式改变为⽓关式或⽓关式改变为⽓开式，如调节阀安装有智能式阀门定位器，在现场可以很容易进⾏互相切换。
但也有⼀些场合，故障时不希望阀门处于全开或全关位置，操作不允许，⽽是希望故障时保持在断⽓前的原有位置处。
这时，可采取⼀些其它措施，如采⽤保位阀或设置事故专⽤空⽓储缸等设施来确保。
阀门定位器是调节阀的主要附件，与⽓动调节阀⼤⼤配套使⽤，它接受调节器的输出信号，然后以它的输出信号去控制⽓动调节阀，当调节阀动作后，阀杆的位移⼜通过机械装置反馈到阀门定位器，阀位状况通过电信号传给上位系统。
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气动调节阀气开、气关方式的选择
上海沪贡阀门制造有限公司
气动调节阀气开、气关方式的选择主要是从生产安全角度出发来考虑的。
当调节阀上信号或气源中断时，应避免损坏设备和伤害人员。
如事故情况下，调节阀处于关闭位置危害小，则应选用气开式调节阀；反之，应选用气关式调节阀。
举例来说，如加热炉的燃料气或燃料油调节阀，应选用气开式，以保证事故时能切断燃料，以免烧坏炉子。
对于塔、储罐等设备，它们的压力控制若是通过排出物料来操纵，则调节阀应选用气关式；若是通过进入物料来进行操纵，则调节阀应选用气开式，以防事故时设备超压损坏。
对供气安全系数特别高的大型石油化工厂，因为它们除有足够容量的储气罐以外，还设有备用压缩机、外接气源等，而且工厂的供电等级也很高，所以供气系统的不安全度极小。
在这种情况下，一般用途的调节阀可以根据操作习惯与方便、统一的原则来选择调节阀的气开、气关方式。
对于少数极重要的调节阀，则不仅需要合理选择气开、气关方式，还需要考虑设置保位阀、事故用储气罐等专有的附属装置，以确保其在任何清况下的安全、可靠，并有利于事故后恢复生产。
气动调节阀的气开、气关方式，可以通过气动执行机构的正、反作用与阀芯正、反装的组合来实现。
确定调节阀的一些参数
一．调节阀
⑴确定计算流量：根据生产能力，设备负荷及介质状况，确定Qmax和Qmin.
⑵确定计算压差：根据系数特点选定S值，然后确定计算压差。
⑶计算流量系数：选择合适的计算公式或图表，求取最大和最小流量时的Cmax和Cmin。
⑷C值的选取：根据Cmax，在所选产品型式的标准系列中，选取大于Cmax并最接近的那
一级C值。
⑸调节阀开度验算：要求最大流量时，阀开度不大于90%，最小流量时开度不小于10%，（根据《自动化选型规定》HG/T20507－92）.
对于直线特性阀，最大开度≦80%，最小开度应≧10%；
等百分比特性阀，最大开度≦90%，最小开度应≧30%.
⑹实际可调比的验算：一般要求，实际可调比不小于10.（一般选取30左右自认为）
⑺口径的确定：验证合适后，根据C值决定。
二 S值的定义
S值是调节阀全开时，阀上的压差△P v与系统中压力损失总和（在最大流量时）之比，
简称阀阻比（压降比）。
对于液体：常选S＝0.3~0.5，对于高压系统，考虑到节约动力消耗允许S值到0.15，若 S<0.15,只能选用新型低S值调节阀。
对于气体：阻力损失小，S值都大于0.5，但在低压以及真空系统中，由于允许压损较小，仍在0.3~0.5之间为宜。
三．气开/气关的选择
㈠①设备安全②减少原料和动力消耗③考虑介质特性
举例如下：
⑴加热炉的进料系统：气关式
⑵油水分离器的排水线：气开式
⑶蒸馏塔的流出线：气开式
⑷压缩机入口调节阀：气关式
⑸压缩机旁路调节阀：气关式
⑹压缩机出口压力调节系统：调节阀装于防空管线上时：气关式
⑺汽包蒸汽出口调节阀：气开式
⑻汽包给水阀：气关或附加保位阀。
⑼储罐压力调节系统的调节阀：气关
⑽储罐液位调节系统，当调节阀装在出口管线上应（气关）
当调节阀装在入口管线上应（气开）
㈡蒸馏塔调节系统中的调节阀：气开气关的选择：
① 进料流量调节：气开
② 回流量调节阀：气关（大型装置可选用气开）
③ 重沸器加热流体调节阀应选气关式（大型装置选用气开）
④ 塔顶压力调节系统的调节阀应选气关式
⑤ 塔釜的排料调节阀应选气开式。
㈢反应器调节系统的调节阀，其气开气关的选择：
⒈聚合物排料的压力调节阀应选气关式
⒉聚合为放热反应时，换热器载体调节应选用气关式。
聚合为吸热反应时，换热器载体调节应选用气开式。
当聚合温度下降会产生凝聚时，应安装保位阀。
⒊反应器进料的流量调节阀应选气开式。
⒋溶剂流量调节阀调节阀应选气开式。
5.催化剂添加剂加料调节阀应选气开式。
㈣换热器条件调节系统中的调节阀，其气开和气关如何选择：
1被加热的流体出口温度过高会引起分解，自聚或结焦时，加热流体调节阀应选用气开式。
2被加热的流体出口温度过低会引起结晶，凝固等现象时，加热流体调节阀应选用气关式。
3 冷却流体为水时，调节阀应选气关式。
㈤气动调节阀胡气关和气开形式通过改变调节阀的正反装或者改变执行机构的正反作用来实现。
㈥选阀材质：
① 考虑介质的腐蚀性
② 根据气蚀冲刷是否严重
③ 介质温度选择
④ 工作压力选材
㈦C Kv Cv 的定义
① C有两个含义：1 IEC标准中各种运算的单位的流量系数的通用符号；
2 我国长期使用的流量系数符号：采用工程单位制其定义为：温度为5~40℃的水，在1kgf/cm2 压降下，
每小时流过调节阀的立方米数。
② Kv:采用国际单位制（SI制）的流量系数：定义为温度为5~40℃的水，在105Pa压降下，每小时流过调节阀的立方米数。
③ Cv:采用英制单位的流量系数，定义为40~60℉（4.4~15.6℃）的水，在1lb/in2(7KPa)
压降下，每分钟流过调节阀的美
加仑数。
换算关系：Kv=0.865Cv CV=1.156Kv Kv=1.01C Cv=1.167C
④ MKS仅仅是因为采用工程制压力单位：1kgf/ cm2=0.980665×105Pa
SI制：国际单位：压力单位：1kgf/ cm2=105Pa ｝二者差值不足2%，开方后仅约1%，差值引起的
计算误差在工程上是允许的。
依照GB4213－84中，单位换算 1kgf/ cm2=100KPa=0.1MPa.长期形成C系列，并未按照：Kv＝1.01C来计算：所以Cv 与Kv的换算关系：Cv=1.167Kv, C=1.156Kv.
㈧国外生产的气动薄膜调节阀铭牌上标有两个压力范围：即隔膜压力范围，和工作台压力范围（或实验台压力范围）指的是什么？
隔膜压力范围是指装在工艺管线上并有流体介质通过的气动调节阀，作全行程动作所需要的压力范围，它是根据气动调节阀工作时所受最大不平衡力决定的。
工作台压力范围：是指阀体内没有压力时，使阀作全行程动作所需要的压力范围，实际上是薄膜执行机构的弹簧范围。
当不平衡力很小时，这两个压力范围是相等的。
当不平衡力很小时，这两个压力范围是不相等的，其差值表示执行机构的最大输出力。
如美国Fisher公司的执行机构，有各种弹簧范围的弹簧，能获得各种不同的输出力，以适应各种调节阀不平衡力的需要。