化工仪表工作总结

2022-07-03

时光在流逝,从不停歇,在这时光静走的岁月中,唯有工作留下的成绩,让我们感受到努力拼搏的意义。无论是什么行业的工作,在努力工作的过程中,你可能曾面临众多的困难时刻,那就为自己写一份工作总结吧,勉励自己,吸取经验,成长为更好的自己。以下是小编精心整理的《化工仪表工作总结》,供需要的小伙伴们查阅,希望能够帮助到大家。

第一篇:化工仪表工作总结

《化工仪表及自动化》课程总结

化学工业是国民经济支柱产业。生产化工原料,再以化工原料制造各种产品,是化学工业的核心。由于化工产品易燃、易爆、有毒、具有腐蚀性,以及对产品质量、数量、生产效益的追求,再加上人们对安全与环保意识的提高,因此,与化工生产过程密切相关的化工自动化,应用越来越普遍,发展速度越来越迅速,技术水平越来越高超。同时,人们对其认知程度越来越重视。正因为如此,化工仪表及自动化这门课程,多年来在多种专业、不同档次学校一直开设。

自动化技术是当今举世瞩目的高科技之一,也是中国今后重点发展的一个高科技领域。

自动化技术的研究开发和应用水平是衡量一个国家发达程度的重要标志,也是现代化社会的一大标志。

在学习《化工仪表及自动化》的过程中,我们应提倡自学,不拘泥于教材内容,充分利用课余时间及网络等便利条件,从中获取各种仪表的相应信息。广泛阅读相关书籍,如化工仪表及自动化(厉玉鸣 第四步),化工自动化及仪表(杨丽明,张光新,化学工业出版社)等,了解各种仪器仪表、控制系统的研究及进展,尤其针对实际应用的控制系统的设计、实际工程问题处理、改进类的文献,拓宽视野。

经过8周的学习,终于完成了该课程。通过这段时间的学习,我有如下收获:(1)能够读懂、并能规范地绘制常用带控制点的工艺流程图。

(2)能根据仪表技术说明书的要求正确使用常用检测仪表,能对变送器实施正确地调零、零点迁移、量程扩展操作;能根据工艺和控制要求,合理设置智能PID控制器的相关参数。

(3)能根据仪表技术说明书的维护要求,能对仪表的常见故障和线路故障合理分析,并加以排除。

(4)能够根据工艺与控制要求合理选择常用的温度、压力、流量和物位检测仪表。

(5)能够根据工艺要求,综合运用知识和各种方法,设计出简单控制系统并加以实施。

(6)能够根据被控参数和系统特点,运用临界比例度法、衰减曲线法两种工程整定方法,对简单控制、串级控制等控制系统,实施正确地调试,使系统在稳定性、准确性和快速性的三项指标基本优化,满足工艺要求。

(7)掌握常用工业过程控制系统的组成原理与性能特点,熟悉其适用场合。理解被控参数、调节参数对系统性能的影响,掌握被控参数与调节参数的合理确定方法。

(8)掌握常用过程检测仪表的结构与测量原理;理解各种PID控制规律对系统的作用,掌握其使用方法; 理解SLPC过程控制仪表的组成原理与运行机制,熟悉其功能,掌握功能指令的应用方法。

第二篇:化工仪表及自动化总结(xiexiebang推荐)

1.化工仪表及自动化系统按功能分类:检测仪表、显示仪表、执行器。 2.测量误差按其产生原因:系统误差、疏忽误差、偶然误差。 3.测量仪表的方法:直接测量、间接测量。

4.在压力检测中,常有表压、绝对压力、负压或真空度之分其关系为:P表压=P绝对压力—P大气压力

P真空度=P大气压力—P绝对压力 5.仪表测量范围:

含义:是指被测量可按规定精确度进行测量的范围。

范围:最大:

①测量稳定压力时,最大工作压力不应超过量程的2/3;

②测量脉动压力时,最大工作压力不应超过量程的1/2;

③测量高压压力时,最大工作压力不应超过量程的3/5.

最小:最小值应不低于仪表满量程的1/3为宜。 6.节流现象:流体在有节流装置的管道中流动时,在节流装置前后的管壁处,流体的静压力产生差异的现象。 7.差压式流量计和转子流量计的区别:差压式流量计,是在节流面积不变的条件下,以差压的变化来反映流量的大小,而转子流量计,却是以压降不变,利用节流面积的变化来测量流量的大小,即转子流量计采用的是恒压降,变节流面积的流量测量法。

8.迁移:迁移和调零都是使变送器输出的起始值于被测量起始点相对应,只不过零点调整量通常较小,而零点迁移量则比较大。

迁移同时改变了测量范围的上、下限,相当于测量范围的平移,它不会改变量程的大小。

9.按照测量方式的不同,温度检测仪表可分为接触式和非接触式俩类。

10.应用热膨胀原理测温:利用液体或固体受热时产生热膨胀的原理,可以制成膨胀式温度计。

11.冷端补偿导线:以不太长的镍铬—镍硅丝作为高温测量端,然后以较长的铜—铜镍丝去接替两热电极,借此达到延伸冷端的目的。

12.电子自动平衡电桥和电子自动电位差计的不同之处? 答:①它们测量的电量形式不同。

②两者的作用原理不相同。

③感测元件与测量桥路的连接方式不同。

④当用热电偶配电子电位差计时,其测量桥路需要热电偶考虑热电偶冷端温度的自动补偿问题;而用热电阻配电子平衡电桥时,则不从在问题。

13.电模拟量的模—数变换器按方法分为:间接法、直接法两种。

14.自动化主要装置分为:测量元件与变送器、自动控制器、执行器。

15.自动控制系统是一个闭合系统 16.负反馈:以x作为正值,以z作为负值,也就是到控制器偏差信号e=x-z,所以叫做负反馈。

17.自动控制系统在干扰作用下的过渡过程的基本形式? 答:①非周期衰减过渡过程

②衰减震荡过程 ③等幅震荡过程 ④发散震荡过程

18.字母代号:第一位字母表示被测变量,后继字母表示仪表的功能。

19.化工自动化主要包括哪些内容? 20.自动控制系统主要有哪些环节组成? 答:①检测

②运算(思考)、命令 ③执行

21.模拟式控制器:所传送的信号形式为连续的模拟信号,其基本结构包括比较环节、反馈环节和放大器三部分组成。 22.被控变量:生产过程中希望借助自动控制保持恒定值的变量。

23.从工艺合理性考虑,常常选择温度作为被控变量这是因为:

第一,在精馏塔操作中,压力往往需要固定,只有将塔操作在规定的压力下,才易于保证塔的分离纯度,保证塔的效率和经济性,如果塔压波动,就会破坏原来的气液平衡,影响相对挥发度,使塔处于不良工况;同时,随着塔压的变化,往往还会引起与之相关的其他物料量的变化;第二,在塔压固定的情况下,精馏塔各层塔板上的压力基本是一致的,这样各层塔板上的温度与组分之间就有一定的单值对应关系,由此可见,固定压力,选择温度作为被控变量对精馏塔的出料组分进行间接指标控制是可能的,也是合理的。 24.选择操纵变量的原则:

①操纵变量应是可控的,即工艺上允控制的变量。

②操纵变量一般应比其他干扰对被控变量的影响更加灵敏。

③在选择操纵变量时,除了从自动化角度考虑外,还要考虑工艺的合理性与生产的经济性,尽可能地降低物料和能量的消耗。

第三篇:化工仪表岗位练兵题库

1. 什么叫绝对误差,相对误差和引用误差?

答:绝对误差是测量结果与真值之差,即绝对误差=测量值-真值

相对误差是绝对误差与被测量值之比,常用绝对误差与仪表示值之比,以百分数表示,即相对误差=绝对误差/仪表示值×100% 引用误差是绝对误差与量程之比,以百分数表示,即引用误差=绝对误差/量程×100%

2. 什么是仪表的滞环、死区和回差,它们之间有什么关系?

答:仪表的滞环是由输入量增大的上升段和减小的下降段构成的特性曲线所表征的现象。

死区是输入量的变化不致引起输出量有任何可察觉的变化的有限区间。死区用输入量程的百分数表示。

回差(也叫变差)是当输入量上升和下降时,同一输入的两相应输出值间的最大差值。

回差包括滞环和死区,并按输出量程的百分数表示。

3. 在各公司的智能变送器中存在两种不同

的通讯协议,一种是HART通讯协议,另一种是DE通讯协议。

① 将数字信号叠加在模拟信号上,两

种可同时传输的是(HART)

协议;数字信号和模拟信号分开传输,当传送数字信号时,模拟信号需中断的是(DE)协议。

② 当变送器进行数字通讯时,如果串

在输出回路中的电流表还能

有稳定的指示,则该变送器采用的是(HART)协议;如果电流表指针上下跳动,无法读出示值时,则该表采用的是(DE)协议。

③ 在数字通讯时,以频率的高低来代

表逻辑1和0的是(HART)

协议;而以脉冲电流的多少来代表逻辑1和0的是(DE)协议。

4. 什么是硅谐振式传感器?它是如何工作

的?

答:硅谐振式传感器是日本横河公司EJA智能变送器中的敏感元件。它是一种微型构件,体积小,功耗低,响应快,便于和信号处理部分集成。硅谐振式传感器中的核心部分是硅谐振梁结构,它在一块单晶硅芯片上,通过加工形成大小完全相同的两个H型谐振梁,一个在硅片的中央,另一个在硅片的边缘。当硅片受到压力作用时,将产生应变和应力,两个谐振梁也伴随膜片产生相应的应力。但由于它们在膜片上所处的位置不同,它们的应力是不一样的,一个受压,一个受拉,于是它们的谐振固有频率也就发生变化。利用测量两个谐振梁的频率之差,即可得到被测介质的压力或差压。

5. 安装压力表时,什么情况下要加装冷凝弯?什么情况下要采用介质隔离装置?

答:压力表在测量高于60℃的热介质时,为防止弹性元件受介质温度的影响而改变性能,一般在压力表之前加装冷凝弯。

压力表在测量粘稠性介质时,为防止介质堵塞压力表内的弹簧管,一般在压力表前装隔离器,用隔离装置将被测介质隔开。

6. 在管道上安装孔板时,如果将方向装反了会造成什么影响?

答:如果把孔板流向装反,则入口处的阻力减少,因而流量系数增大,仪表的指示变小。

7. 差压式流量计在满量程的30%以下一般

不宜使用,为什么?如果出现这种情况,该如何处理?

答:流量测量中,国家标准规定:节流装置适用的流量比为30%(最小流量:最大流量=1:3)。这是因为差压与流量的平方成比例,流量比低于30%,精度就不能保证。

流量低于满量程30%以下时可作如下处理:

① 和工艺协商降低最大流量,如雷

诺数足够大,则可以改孔板或差压解决;

② 改用其他类型流量计,如涡轮流

量计等。

8. 调整质量流量计的零位时应注意些什

么?

答:调整质量流量计的零位时应注意如下几点:

① 仪表先通电预热,一般需30分钟; ② 启动流体运行,直至传感器温度等

于流体的操作温度;

③ 切断下游阀,并确保没有泄漏; ④ 保证流体满管。

9. 安装质量流量计时,应注意些什么?

答:①仪表安装地点不能有大的振动源,并应采取加固措施来稳定仪表附近的管道;

②不能安装在有较大磁场的设备附近,至少要和它们保持0.6-1.0米以上的距离,以免受到干扰;

③传感器和管道连接时不应有应力存在(主要是扭力);

④如果测量介质是液体,则外壳朝下,以免测量管内积聚气体,如果测量气体,则外壳朝上,以免测量管积聚液体;

⑤传感器和变送器的连接电缆应按说明书规定,因为变送器接受的是低电平信号,所以不能太长,并应使用厂家指定的电缆。

11. 用双法兰液位计测量液位,零点和量程均已校正好,后因维护需要,仪表的安装位置上移了一段距离,则液位计的零点和量程需要调整吗?为什么?

答:零点和量程都不变.因为液位计的量程Hρg(H为液位最大变化范围),它和仪表的安装位置无关。仪表移动前和移动后的迁移量不变,所以零点也不变化。

10. 简述雷达液位计的测量原理.

答:雷达液位计采用发射—反射—接收的工作模式。雷达液位计的天线发射出电磁波,这些波经被测对象表面反射后,再被天线接收,电磁波从发射到接收的时间与到液面的距离成正比,通过测量发射波与液位反射波之间的时间来实现液位测量。

12. 热电偶产生热电势的条件是什么?

答:两热电极材料相异,两接点温度相异。

13. 热电偶测温时为什么需要进行冷端补偿?

答:热电偶热电势的大小与其两端的温度有关,其温度-热电势关系曲线是在冷端温度为0℃时分度的。在实际应用中,由于热电偶冷端温度不可能保持在0℃不变,而热电偶电势即决定于热端温度,也决定于冷端温度。所以如果冷端温度自由变化,必然会引起测量误差。为了消除这种误差,必然进行冷端温度补偿。

14. 简述实现热电偶冷端补偿方法?

答:热电偶冷端温度补偿的方法常用的有:

1.冰浴法 常用在实验室,即把参比端温度恒定在0度,但做起来成本高、难度大。 2.冷端温度校正法 常用在要求不高的现场,即当冷端温度无法恒定为0度,就需要对仪表的指示值进行修正。做起来容易但误差较大。

3.补偿电桥法 较少单独使用,是利用不平衡电桥产生的电势来补偿热电偶冷端温度变化所引起的热电势变化值。补偿电桥有单独产品,也有做在仪表内的。

4.补偿导线法 这是最常用的方法,即把热电偶延长把冷端引至温度较稳定的地方(通常为控制室),然后由人工来调正冷端温度,即把仪表零点调至室温,或由仪表内电路进行自动补偿。补偿导线并不能自动补偿热电偶冷端温度的变化,仅只是将热电偶冷端引至温度较稳定的地方而已,补偿还要由人工和仪表来进行。

15. 在数字仪表的显示中,有3½ 位、4½ 位、

5½位等。是什么意思?

答:其中½位表示(最高位为0或1)。因此对一个3½ 位的显示仪表来说,其显示数可从(0000)至(1999)。

16.调节阀流量特性的定义?

答:被调介质流过调节阀的相对流量(Q/Qmax)与阀门相对行程(l/L)之间的关系称为调节阀的(流量特性)。

17.调节阀流量系数的定义?

答:调节阀流量系数在中国通常称为:KV值,KV表示的是阀门的流通能力,其定义是:当调节阀全开时,阀门前、后两端的压差ΔP为100KPa,流体密度r为1gf/cm3(即常温水)时,每小时流经调节阀的流量数,以m3/h或t/h计。国外流量系数以cv 表示,它们之间的换算关系为:Cv=1.167Kv。

19.我国的防爆标志由哪几部份构成?分别说明其含义?

答:防爆标志一般由以下5个部分构成:

① 防爆总标志Ex---表示该设备为防爆电气设备;

② 防爆结构形式---表明该设备采用何种措施进行防爆,如d为隔爆型,p为正压型,i为本安型等;

③ 防爆设备类别---分为两大类,Ⅰ为煤矿井下用电气设备,Ⅱ为工厂用电气设备; ④ 防爆级别---分为A、B、C三级,说明其防爆能力的强弱;

⑤ 温度组别---分为T1~T6六组,说明该设备的最高表面温度允许值。

18.为什么调节阀不能在小开度下工作?

答:调节阀在小开度工作时存在着急剧的流阻、流速、压力等变化,会带来如下问题:

① 节流间隙最小,流速最大,冲刷

最厉害,严重影响阀的使用寿命;

② 急剧的流速、压力变化,超过阀

的刚度时,阀的稳定性差,甚至产生严重振荡;

综上所述,为提高阀的使用寿命、稳定性、正常调节等工作性能,调节阀应避免在小开度工作,通常应大于10%~15%。

20. 故障安全型联锁回路中,正常时,继电器是______(励磁 非励磁)的,现场接点是______(闭合,断开)的,作为执行器的电磁阀是______(励磁 非励磁)。

答:励磁、闭合、励磁。

21. 联锁系统中经常提到的“SOE”,其中文含义是___________。 答:事故顺序记录。

22. 在定值控制系统中,由于设定值是固定不变的,

就成为引起被控变量偏离要

,使其保持为设定值。

答:扰动、克服扰动对被控变量的影响。

23. 联锁回路中,通常在继电器两端反向并联一个二极管,其作用是什么?

答:其作用是当继电器失电时,会在继电器线圈上产生很高的反向电压,并联二极管后,使继电器与二极管组成一个闭合加路及时释放继电器线圈上的反向电压。

24.什么是冗余?什么是容错?

答:冗余(Redundant)有指定的独立的N:1重元件,并且可以自动检测故障,切换到后备设备上。

容错(Fault Tolerance)是指对失效的控制系统元件(包括硬件和软件)进行识别和补偿,并能够在继续完成指定的任务、不中断过程控制的情况下进行修复的能力。容错是通过冗余和故障屏蔽(旁路)的结合来实现的。

25.什么是故障安全?

答:故障安全是指ESD系统发生故障时,不会影响到被控过程的安全运行。ESD系统在正常工况时处于励磁状态,故障工况时应处于非励磁状态。当发生故障时,ESD系统通过保护开关将其故障部分断电,称为故障旁路或故障自保险,因而在ESD自身故障时,仍然是安全的。

26.简述Modbus协议

答: Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络和其它设备之间可以通信。通信使用主—从技术,即仅一设备(主设备)能初始化传输(查询)。其它设备(从设备)根据主设备查询提供的数据作出相应反应。

27.简述RS485总线

答:RS-485采用平衡发送和差分接收方式实现通信:发送端将串行口的TTL电平信号转换成差分信号输出,经过双绞线传输之后在接收端将差分信号还原成TTL电平信号。具有极强的抗共模干扰的能力,RS-485最大的通信距离约为1219M,最大传输速率为10Mb/S。 RS-485采用半双工工作方式,支持多点数据通信。RS-485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构。即采用一条总线将各个节点串接起来,不支持环形或星型网络。RS-485总线一般最大支持32个节点。

28.被控对象、调节阀、调节器的正、反作

用方向各是怎么规定的?

答:被控对象的正、反作用方向规定为:当操纵变量增加时,被控变量也增加的对象属于“正作用”;反之,被控变量随操纵变量的增加而降低的对象属于“反作用”。

调节阀的作用方向由它的气开、气关型式来确定。气开阀为正方向,气关阀为反方向。

当偏差增加时,调节器输出也增加称为正作用调节器;反之,调节器的输出信号随偏差的增加而减小的称为反作用调节器。

29.什么是比例、积分、微分调节规律?在自动控制中起什么作用?

答:比例调节依据“偏差的大小”来动作,它的输出与输入偏差的大小成比例。比例调节及时、有力,但有余差。它用比例度δ来表示其作业的强弱,δ愈小,调节作业愈强,比例作业太强时,会引起振荡。

积分调节依据“偏差是否存在”来动作,它的输出与偏差对时间的积分成比例,只有当余差消失时,积分作用才会停止,其作用是消除余差。 但积分作用使最大动偏差增大,延长了调节时间。它用积分时间T来表示其作用的强弱,T愈小,积分作用愈强,但积分作用太强时,也会引起振荡。

微分调节依据“偏差变化速度”来动作。它的输出与输入偏差变化的速度成比例,其效果是阻止被控变量的一切变化,有超前调节的作用,对滞后大的对象有很好的效果。

30.为什么有些控制系统工作一段时间后控制质量会变坏?

答:由于组成控制系统的对象、检测元件、调节阀在系统运行一段时间后,其特性都可能发生变化,以致影响控制质量,所以控制系统在运行一段时间后,往往要对调节器的参数重新进行整定,以适应情况的变化,满足对控制质量的要求。

仪 表 岗 位 练 兵 卡

第四篇:化工仪表及自动化论文

控 制 阀 在 水 处 理 中 的 发 展 方 向

系别、班级:盐湖系

班级:化学工程与工艺(3)班 指导老师:

姓名:马晓红(0922305026) 日期:2011年10月12日

控制阀在水处理中的发展方向

(青海大学 化工学院 盐湖系 09化工(3)班 马晓红 邮编810016)

摘要:控制阀又称调节阀,是工业过程控制中的主要执行单元仪表,通过接受调节控制单元阀是自控系统中的执行器,它的应用质量直接反应在系统的调节品质上。作为过程控制中的终端元件,人们对它的重要性较过去有了更新的认识。调节阀应用的好坏,除产品自身质量、用户是否正确安装、使用、维护外,正确地计算、选型十分重要。 关键字:控制阀,水处理,流量,发展。

1、 控制阀在水处理中的发展方向的目的和意义

控制阀广泛应用于制造业领域,实现优化生产和降低成本的目的。长远来看,控制阀市场会保持适度的增长。水处理中一般采用流量控制阀,流量控制阀是一种采用高精度先导方式控制流量的多功能阀门。适用于配水管需控制流量和压力的管路中,保持预定流量不变,将过大流量限制在一个预定值,并将上游高压适当减低,即使主阀上游的压力发生变化,也不会影响主阀下游的流量。在现代化工厂的自动控制中,控制阀起着十分重要的作用,这些工厂的生产取决于流动着的液体和气体的正确分配和控制。这些控制无论是能量的交换、压力的降低或者是简单的容器加料,都需要某些最终控制元件去完成。最终控制元件可以认为是自动控制的“体力”。在调节器的低能量级和执行流动流体控制所需的高能级功能之间,最终控制元件完成了必要的功率放大作用,控制阀是最终控制元件的最广泛使用的型式。

2、 控制阀在水处理中的发展方向在国内外的现状 从控制阀应用看,发展方向如下:

(1)小型执行机构:可降低成本,提高流通能力 .

(2)套筒导向:采用套筒导向,有利于对中,有利于降低摩擦,有利于降噪,有利于流量特性的互换

(3)平衡式阀芯:为降低执行机构推力或推力矩,采用平衡式阀芯是重要的,它对系统的动态性能也有改善

(4)一体化阀芯和阀座:为克服双座阀密封性差的缺点,采用相同材质的一体化阀芯和阀座组成阀内件,将泄漏量和不平衡力同时减到最小 .

(5)简单流路:流路简单,流阻减小,不仅可使阀两端压损下降,而且可降低成本。

(6)密封和摩擦:密封性能和摩擦性能是矛盾的两方面,控制阀设计中不仅要解决密封问题,对摩擦和寿命等性能指标也必须重视 因此,近年来,填料函和填料结构的研究得到重视,旋转型控制阀得到较广泛应用

(7)降低噪声:采用多种方式降低控制阀噪声,例如,采用降噪套筒和阀芯,采用多级阀芯,采用降噪限流板,采用扩展器等

(8)采用与管道同直径的控制阀和限制流通能力的阀内件:利于降低阀入口压力和出口流体流速,不需安装异径管等附加管件,有利于降低成本,通过更换流通能力大的阀内件,可扩展流通能力,通过选用限制流通能力阀内件可纠正计算口径过大的错误

(9)在数字化信息化时代,将较多采用智能阀门定位器或通过数字控制器等实现非线性规律,补偿被控对象非线性,将较少选用控制阀流量特性来补偿被控对象非线性

(10)阀内件的材料随温度变化,因此,应考虑不同温度下热膨胀造成的影响,也要考虑在高温下耐压等级的变化等,应考虑材料的耐腐蚀性、抗疲劳性等性能。 2.1当前中国控制阀市场的概况

从厂商来看,国内外厂商竞争格局基本保持稳定,仍然稳居市场首位,本土厂商与国外优势品牌相比,仍然较弱,排名和业绩规模上未实现重大突破。虽然市场整体增长,但是厂商2010年业绩表现不均衡,少数厂商积极的抢占市场份额,多数厂商业绩受市场或产能的困扰保持2009年的水平。

从战略发展来看,国外厂商通常专注于这几个方面:实现本地化,完善营销服务体系,整合营销渠道,将中国公司打造成亚太区生产和技术服务的中心。国内厂商偏重于提高产能,走国产化道路,寻求产品和技术上的突破,力争企业快速发展。虽然当前控制阀行业整体增长放缓,但是出于对未来市场的看好,厂商实际上都在暗自积蓄力量,以便在未来行业快速发展时能够抢夺更多的市场份额 2.2 当前发展的不利因素

国际经济形势错综复杂,标普下调美国主权债务评级,包括中国在内的各资本市场近期大幅下挫,国内通胀和宏观调控压力进一步加大,实体经济有减速的迹象,控制阀应用于工业领域,市场状况受国家宏观经济状况影响较大,随着实体经济增速减缓,控制阀行业的市场需求和投资都承受一定的压力。

3、控制阀在水处理中的发展方向采用的路线和原理

3.1原理:控制阀用于调节介质的流量、压力和液位。根据调节部位信号,自动控制阀门的开度,从而达到介质流量、压力和液位的调节。调节阀分电动调节阀、气动调节阀和液动调节阀等。

3.2控制阀的发展方向主要为智能化、标准化、精小化、旋转化和安全化。 (1)智能化和标准化:

控制阀的智能化和标准化已经提到议事日程。智能化主要采用智能阀门定位器。智能化化表现在下列方面。

①控制阀的自诊断,运行状态的远程通信等智能功能,使控制阀的管理方便,故障诊断变得容易,也降低了对维护人员的技能要求。

②减少产品类型,简化生产流程。采用智能阀门定位器不仅可方便地改变控制阀的流量特性,也可提高控制系统的控制品质。因此,对控制阀流量特性的要求可简化及标准化(例如,仅生产线性特性控制阀)o用智能化功能模块实现与被控对象特性的匹配,使控制阀产品的类型和品种大大减少,使控制阀的制造过程得到简化,并在生产和市场中经受考验和认可。

③数字通信。数字通信将在控制阀中获得广泛应用,以HART通信协议为基础,一些控制阀的阀门定位器将输入信号和阀位信号在同一传输线实现;以现场总线技术为基础,控制阀与阀门定位器、PID控制功能模块结合,使控制功能在现场级实现,使危险分散,使控制更及时、更迅速。

④智能阀门定位器。智能阀门定位器具有阀门定位器的所有功能,同时能够改善控制阀的动态和静态特性,提高控制阀的控制精度,因此,智能阀门定位器将在今后一段时间内成为重要的控制阀辅助设备被广泛应用。 (2)精小化

为降低控制阀的重量,便于运输、安装和维护,控制阀的精小化采用了下列措施。

①采用精小型执行机构。采用轻质材料,采用多组弹簧替代一组弹簧,降低执行机构高度,通常,精小型气动薄膜执行机构组成的控制阀比同类型气动薄膜执行机构组成的控制阀高度要降低约30%,重量降低约30%,而流通能力可提高约30%。

②改变流路结构。例如,将阀芯的移动改变为阀座的移动,将直线位移改变为角位移等,使控制阀体积缩小,重量减轻。

③采用电动执行机构。不仅可减少采用气动执行机构所需的气源装置和辅助设备,也可减少执行机构的重量。例如,Fisher公司的9000系列电动执行机构,其20型的高度小于330mm,使整个控制阀(带数字控制器和执行机构)质量降低到20~32kg。 (3)旋转化:

由于旋转类控制阀,例如球阀等,有相对体积较小、流路阻力较小、可调比较大、密封性较好、防堵性能较好、流通能力较大等优点,因此,在控制阀新品种中,旋转阀的比重增大。特别是大口径管道中,普遍采用球阀、蝶阀等类型控制阀,从国外近年的产品看,旋转阀应用的比例正逐年增长。 (4)安全化:

仪表控制系统的安全性已经得到各方面的重视,安全仪表系统(SIS)对控制阀的要求也越来越高,表现在以下几方面。

①对控制阀故障信息诊断和处理要求提高,不仅要对控制阀进行故障发生后的被动性维护,而且要进行故障发生前的预防性维护和预见性维护。因此,对组成控制阀的有关组件进行统计和分析,及时提出维护建议等变得更重要。

②对用于紧急停车系统或安全联锁系统的控制阀,提出及时、可靠、安全动作的要求。确保这些控制阀能够反应灵敏、准确。

③对用于危险场所的控制阀,应简化认证程序。例如,对本安应用的现场总线仪表,可简化为采用FISCO现场总线本质安全概念,使对本安产品的认证过程简化。

④与其他现场仪表的安全性类似,对控制阀的安全性,可采用隔爆技术防火技术、增安技术、本安技术、无火花技术等;对现场总线仪表,还可采用实体概念、本安概念、FISCO概念和非易燃(FINCO)概念等。 (5)节能:

降低能源消耗,提高能源利用率是控制阀的一个发展方向。主要有下列几个发展方向。

①采用低压降比的控制阀。使控制阀在整个系统压降中占的比例减少,从而降低能耗,因此,设计低压降比的控制阀是发展方向之一;另一个发展方向是采用低阻抗控制阀,例如采用蝶阀、偏心旋转阀等。

②采用自力式控制阀。例如,直接采用阀后介质的压力组成自力式控制系统,用被控介质的能量实现阀后压力控制。 ③采用电动执行机构的控制阀。气动执行机构在整个控制阀运行过程中都需要有一定的气压,虽然可采用消耗量小的放大器等,但日积月累,耗气量仍是巨大的。采用电动执行机构,在改变控制阀开度时,需要供电,在达到所需开度时就可不再供电,因此,从节能看,电动执行机构比气动执行机构有明显节能优点。

④采用压电控制阀。在智能电气阀门定位器中采用压电控制阀,只有当输出信号增加时才耗用气源。

⑤采用带平衡结构的阀芯,降低执行机构推力或推力矩,缩小膜头气室,降低能源需要。

⑥采用变频调速技术代替控制阀。对高压降比的应用场合,如果能量消耗很大,可采用变频调速技术,采用变频器改变有关运转设备的转速,降低能源消耗。 (6)保护环境:

环境污染已经成为公害,控制阀对环境的污染主要有控制阀噪声和控制阀的泄漏。其中,控制阀噪声对环境的污染更是十分严重。

①降低控制阀噪声。研制各种降低控制阀噪声的方法,包括从控制阀流路设计到控制阀阀内件的设计,从噪声源的分析到降低噪声的措施等。主要有设计降噪控制阀和降噪控制阀阀内件;合理分配压降,使用外部降噪措施,例如,增加隔离、采用消声器等。

②降低控制阀的大气污染。控制阀的大气污染指控制阀的“跑”、“冒”、“滴”、“漏”,这些泄漏物不仅造成物料或产品的浪费,而且对大气环境造成污染,有时,还会造成人员的伤亡或设备爆炸等事故。因此,研制控制阀填料结构和填料类型、研制控制阀的密封等将是控制阀今后一个重要的研究课题。计算机科学、控制理论和自动化仪表等高新科学技术的发展推动了控制阀的发展,例如,现场总线控制阀和智能阀门定位器的研制、数字通信在控制阀的实现等。控制阀的发展也推动了其他科学技术的发展,例如,对防腐蚀材料的研究、对削弱和降低噪声方法的研究、对流体动力学的研究等。随着现场总线技术的发展,控制阀也将开放、智能和更可靠,它将与度更高,控制的效果更明显,并为我国现代化建设发挥更重要的作用其他工业自动化仪表和计算机控制装置一起,使工业生产过程控制的功能更完善,控制的精。

4、 控制阀在水处理中的发展方向的重点和难点

4.1重点:控制阀在水处理中的主要重点在于流量的控制,如:一改常规节流阀使用孔板或纯机械的减小流域面积的原理,利用相关导阀,最大限度地减小能量在节流过程中的损失;控制灵敏度高,安全可靠,调试简便,延长使用寿命。

4.2难点:一般来说,改变控制阀阀芯与阀座间的流通截面积,便可控制流量。但实际上还有许多因素影响,例如在调节面积改变的同时还发生阀前后压差的变化,而这又将引起流量的变化。因此控制阀在水处理中的发展方向的难点就在于如何有效的优化控制阀的开度从而控制流量,实现优化生产和降低成本的目的,怎样能够更好的锁定流经阀门的水量,而不是针对阻力的平衡,解决系统的动态失调问题。

5、设计时间

第五周:确定论文题目,以及了解相关的资料。

第六周、第七周、第八周:查找资料,并进行整理和分类。 第十周:做论文。

6、结束语

尽管控制阀得到广泛的使用,调节系统中的其它单元大概都没有像它那样少的维护工作量。在许多系统中,控制阀经受的工作条件如温度、压力、腐蚀和污染都要比其它部件更为严重,然而,当它控制工艺流体的流动时,它必须令人满意地运行及最少的维修量。控制阀既有静态特性,又有动态特性,因而它影响整个控制回路成败。静态特性或增益项是阀的流量特性,它取决于阀门的尺寸、阀芯和阀座的组合结构、执行机构的类型、阀门定位器、阀前和阀后的压力以及流体的性质。控制阀由电动执行机构或气动执行机构和调节阀两部分组成。控制阀通常分为直通单座式调节阀和直通双座式调节阀两种,后者具有流通能力大、不平衡办小和操作稳定的特点,所以通常特别适用于大流量、高压降和泄漏少的场合。

7、参考文献

8、英文翻译

第五篇:《化工仪表及自动化》学习计划

顾名思义本门课程可分为两个模块即化工仪表的介绍以及其自动化的介绍,所以我的学习计划就围绕着这两个模块来。

首先是化工仪表方面知识的学习,由于书本上涉及的相关仪表非常多,所以必须先对书本上的内容有所熟悉和了解,上课时注意听老师的讲解,对于仪表上一些细节的内容要多加注意,例如压力计的量程以及操作规范,不同压力计所适用的不同的工作环境等等。由于这些仪表会在实验室里看到,故而在后期做实验的时候,遇到这些一标段时候要多加注意,根据实验老师的要求规范操作,并且要记录下一些书本上没有涉及的知识。而且还要想一想如果在化工实际生产环境中遇到这些仪表其操作各方面会有什么不同,进而加深对化工仪表的认识。

其次是自动化,由于我预先看了书本的内容,发现自动化的内容对数学知识有一定的要求,所以应该先对数学方面的内容进行回顾,像积分微分的内容在自动化控制中都会涉及,所以这是很必要的。然后由于自动化控制在生活中的应用非常广泛,所以在实际的学习过程中要经常联系实际生活中的实例进行发散性思考,以便更好的掌握这方面的知识。与化工仪表的一样,也需联系化工生产的实际情况分析自动化的应用过程,才能真正做到学以致用。 剩下的则是一些常规的内容,例如在上课前要进行预习,以便在上课时候最大限度的接受新学习的知识,作业要及时认真的完成,不会的问题要及时解决。如上所述就是我关于这门课程的学习计划,相信只要我这么做了一定会学好这门课程的。

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