控制应用

直接操作，自作用减压阀-波纹管式

描述

利用这种自动类型的压力控制器，下游（控制）压力平衡（通过波纹管）抵抗弹簧力。

优点:

• 廉价。
• 小。
• 很容易安装
• 非常强大，寿命长，维护最低。
• 耐漏蒸汽条件。
• 自行发挥原理意味着不需要外部电源。

缺点：

• 比例仅控制。
• 比例带为上游压力的30% ~ 40%。
• 宽比例带意味着只有当下游压力显著下降时才能达到最大流量。这意味着降低的压力会随着流量的变化而变化。
• 有限的大小
• 有限的流量。
• 变化上游压力将导致下游压力的变化。

应用程序：

非关键的、中等负载的应用，具有恒定的运行流量，例如:

• 小套平底锅。
• 示踪线。
• 熨烫。
• 小坦克。
• 酸浴。
• 小存储水加热器。
• 单位加热器。
• 小型加热器电池。
• OEM设备。

点需要注意:

1. 不同版本的蒸汽，压缩空气和水。
2. 软座版本也可用于气体。
3. 广泛的车身材料意味着可以满足特定的标准、应用和偏好。
4. 宽的比例带意味着，如果需要将安全阀设置在接近工作压力的位置，则需要小心。

直接操作，自作用减压阀-隔膜式

使用这种自作用式压力控制器，下游(控制)压力平衡(通过膜片)与弹簧力。

优点:

• 非常强大。
• 耐潮湿和肮脏的蒸汽。
• 提供大尺寸，因此可能的高流量。
• 易于设置和调整。
• 简单的设计意味着维护方便。
• 自行发挥原理意味着不需要外部电源。
• 能够处理的50的压力降：1在小尺寸，和10：1的大尺寸。

劣势:

• 大型比例频带意味着在负载的大变化中，关闭下游压力的紧密控制是不可能的。
• 相对较高的购买成本，但终身成本低。
• 笨重。

应用：

• 分布电源。
• 锅炉房。

点需要注意:

1. 因为隔膜受到相当低的温度限制，所以在蒸汽应用中需要水密封。这略微增加了成本。
2. 由于大比例带，这种类型的阀门更适合将蒸汽压力降低到植物区域而不是单个植物物品。
3. 波纹管密封阀杆确保零维护和零排放。
4. 尽管宽比例带提供了稳定性，如果安全阀需要设置接近该装置的工作压力都需要小心。
5. 适用于液体应用。
6. 比先导阀更贵，但比气动控制系统更便宜。

试验，自动减压阀

描述

这些具有更复杂的自动设计，通过通过先导阀传感下游压力来操作，该导阀又操作主阀。

这种效应是一个非常窄的比例波段，通常小于200kpa。

这与低血清性，导致对压力的非常紧张和可重复的控制，即使具有广泛变化的流量。

优点:

• 准确和一致的压力控制，即使在高和可变的流速。
• 可以在一个主阀上使用各种导阀。试验阀选项包括电覆盖，多飞行员，用于选择控制压力，速刷选项和遥控器，以及不同的温度/压力控制组合。
• 自行发挥原理意味着不需要外部电源。
• 能够承受不同的上游压力。

缺点：

• 比波纹管更昂贵的直接作用控制。
• 小间隙意味着蒸汽必须清洁并干燥，以确保寿命，但这可以通过在减压阀之前装配过滤器和隔板来实现。

应用：

• 一个需要精确和一致的压力控制的系统，以及具有可变和介质流量的安装。例如:热压罐，高评级的设备，如热交换器和热量加热炉。
• 安装空间有限的系统。

点需要注意:

1. 安装必须包括过滤器和隔板。
2. 就通径而言，先导操作阀比波纹管式自动控制阀昂贵，但比隔膜式自动控制阀便宜。
3. 就尺寸而言，它们的容量比波纹管式自动控制装置大，但比膜片式自动控制装置小。
4. 可以安装在温度控制阀之前，以保持恒定的上游压力，从而稳定控制。
5. 不适合液体应用。
6. 如果工厂受到振动，或其他设备在流动中产生脉冲，请不要使用。
   
   

减压-气动

描述

这些控制系统可以包括：

• P + I + d的功能是改善不同的负载条件下的精度。
• 设定点，可以远程调整。

优点:

• 非常准确和灵活。
• 在阀门范围内，阀门通径没有限制。
• 可接受50:1的流量范围(通常适用于截止阀)。
• 适合危险环境。
• 无需电源。
• 快速操作意味着它们对需求的快速变化响应。
• 非常强大的致动能够应对阀门穿过阀门的高差压。

缺点：

• 比自行控制更贵。
• 比自动控制更复杂。
• 不是直接可编程。

应用：

需要精确和一致的压力控制的系统，以及具有可变和高流量和/或可变或高上游压力的安装。例如:高压灭菌器，高评级的设备，如大型热交换器和热量加热炉。

点需要注意:

1. 需要清洁、干燥的空气供应。
2. 熟练劳动力需要安装的设备，仪器和人员都必须进行校准和调试。
3. 该控制是“独立的”，不能与plc(可编程逻辑控制器)通信。
4. 故障模式可能很重要。例如，在蒸汽系统上的空气故障上的弹簧到接近。

减压 - 电荷

描述

这些控制系统可以包括：

• P + I + d的功能是改善不同的负载条件下的精度。
• 设定点（S），其可以远程调节，与设置点之间的斜坡的可能性。

优点:

• 非常准确和灵活。
• 远程调整和读出。
• 在阀门范围内，阀门通径没有限制。
• 可接受50:1的流量范围(通常适用于截止阀)。
• 快速操作-快速响应需求变化。
• 非常强大的致动能够应对阀门穿过阀门的高差压。

缺点：

• 比自行或气动控制更昂贵。
• 比自行或气动控制更复杂。
• 需要电气控制信号。危险地区昂贵。

应用：

一种系统，其需要准确且一致的压力控制，以及具有可变和高流量和/或可变或高上游压力的装置，包括高压釜，高度额定植物，如大型热交换器和热量计，以及主要植​​物减压站。

点需要注意:

1. 需要清洁、干燥的空气供应。
2. 熟练劳动力需要安装的设备，仪器和人员都必须进行校准和调试。
3. 可以成为涉及PLC，Chart Recorders和SCADA系统的复杂控制系统的一部分。
4. 始终考虑故障模式，例如，在蒸汽系统上，空气弹簧关闭故障是正常的。

减压 - 电

描述

这些控制系统可以包括：

• P + I + d的功能是改善不同的负载条件下的精度。
• 设定点，可以远程调整。

优点:

• 控制器和阀门执行器都可以与PLC通信。
• 没有压缩空气供应是必需的。

缺点：

• 如果需要弹簧返回执行器，则可以限制可用的关闭压力。
• 执行器速度相对较慢，因此只适用于负载缓慢变化的应用。

应用：

• 带斜坡和留置力控制器的慢开/预热系统。
• 大型高压釜的压力控制。
• 减压供应大型蒸汽分配系统。

点需要注意:

1. 安全性：如果使用电源损失阀门位置，除非使用弹簧返回执行器，否则阀门位置不会改变。
2. 弹簧复位执行机构价格昂贵，体积庞大，关闭能力有限。

减压(其他可能性)-平行减压站

描述

由于以下两个原因之一，减压站可以如下图所示配置:

1. 该阀供应的关键应用，其停机时间是不可接受的。该设备上的操作的“一个在操作中，一个在备用”基础上罩击穿和维护的情况
2. 最大流量和最小流量之间的下降比非常高。该设备按压力顺序原理操作，一个阀门设置在理想的下游压力，另一个阀门设置在稍低的压力。当需求达到最大时，两个阀门都工作;当流量减少时，设置在较低压力处的阀门首先关闭，留下第二个阀门进行控制。

点需要注意:

选择用于这种类型的应用的阀门将需要窄频带成比例（如先导减压阀或电 - 气动控制系统），以避免下游压力在高流速滴加太多。

减压（其他的可能性） - 系列减压站

如果上游和下游压力之间的比率非常高，则可以以这种方式配置减压站，并且选择的控制系统具有低调能力。如图10：1建议作为这种类型的还原阀的实用最大压力比。

考虑将压力从25bar g降至1bar g的需要。主减压阀可以将压力从25bar g降至5bar g，压力比为5:1。次级减压阀将压力从5bar g降至1bar g，也是5:1。两个阀门串联提供25:1的压力比。

检查所选还原阀上的允许压力调节率是重要的，这可以在自动阀上为10：1，但在电气或气动阀门上可以高得多。请注意，高压下降可能具有创建高噪声水平的趋势。有关详细信息，请参阅模块6.4。

两个减压阀之间的俘获点(图8.1.8)是为了在空载条件下停止凝结水的积聚。如果不安装，辐射损失将导致冷凝水充满连接管道，这将导致水锤下一次负荷增加。

减温器

DESUPERHEATING是将过热蒸汽恢复到其饱和状态的过程，或者其过热温度降低。在框15中给出了脱气器的进一步覆盖。

图8.1.9中的系统示出了具有直接接触式管道Desuperher的减压站的布置。

在其基本形式，质量好的水（通常缩合物）被引导到所述过热蒸汽流，从蒸汽中去除热量，从而导致在蒸汽温度的下降。

由于控制系统无法区分同一温度下的饱和蒸汽和湿蒸汽，因此将蒸汽温度降至饱和蒸汽是不现实的。

因此，温度总是控制在高于相关饱和温度的值，通常是高于饱和5°C到10°C。

对于大多数应用，如图8.1.9所示的基本系统，将工作做好。由于下游压力保持在所述压力控制环路的恒定值时，温度控制器上的设定值不需要改变;它仅仅需要在稍高于对应饱和温度的温度，以进行设置。

然而，有时需要一个更复杂的控制系统，如图8.1.10所示。如果过热蒸汽供应压力发生瞬态变化，或供水温度发生变化，则所需的水/蒸汽流量比也需要改变。

如果下游压力变化，也将需要水/蒸汽流量比的变化，因为某些工业过程有时是有时的情况。

图8.1.10所示的系统通过使压力控制器在所需的下游压力下设定并相应地操作蒸汽压力控制阀。

来自压力变送器4-20mA信号被中继给压力控制器和饱和温度计算机，从该计算机连续计算下游压力的饱和温度，并在4-20毫安输出信号传输到温度控制器与此相关的温度。

温度控制器配置为接受来自计算机的4-20 mA信号，以确定其在5°C至10°C以上饱和度的设定点。以这种方式，如果下游压力因上述任何原因而变化，则温度设定点也将自动变化。这将保持所有负载或下游压力条件下的正确水/蒸汽比。

控制压力，以控制温度

描述

这些是利用饱和蒸汽压力的可预测关系及其温度的应用。

优点:

• 压力传感器可能位于蒸汽空间，或靠近控制阀，而不是在过程介质本身。这是一个优点，很难测量过程温度。
• 这种布置可用于从单点控制许多不同的元素。

劣势:

• 控制是“开环”，因为传感器没有测量实际的产品温度。

应用程序：

• 高压灭菌器和灭菌器
• 压力机和日历
• 恒压装置，例如夹套平底锅，单元加热器和蒸汽夹套管道。

点需要注意:

• 良好的空气通风至关重要（有关详细信息，请参阅模块11.12）

压差控制

描述

在这些应用中，控制阀将开启和关闭，以保持两点之间设定的压差。

优点:

• 系统中保持恒定的蒸汽压差。
• 压差确保冷凝水从热交换系统中被积极地清除。这一点尤其重要，因为累积的冷凝物可以作为热屏障，并在传热表面产生温度梯度。这种温度梯度反过来会导致产品变形或加热不良。
• 可以实现不同的操作温度。

劣势:

• 如果要保持效率，则需要复杂的系统。这可能涉及闪蒸容器和/或热压缩机，以及使用较低压力的蒸汽的下游应用。

应用：

• 造纸厂中的吹气干燥辊。

点需要注意:

特殊的控制器或差压变送器需要接受两个输入;一个来自初级蒸汽供应，另一个来自闪存容器。以这种方式，在所有负载条件下保持闪存器和初级蒸汽供应之间的压差。

剩余控制

描述

目的是保持控制阀上游的压力。模块7.3中进一步详细讨论了挡板阀，“自动压力控制和应用”。

应用：

• 在植物上的锅炉可以在很短的时间内通过大比例变化。锅炉压力的突然减小可能导致锅炉水的湍流和快速闪烁，以及大量的水被携带到管道系统中。
• 在蓄能器中，剩余的锅炉出力被用来在压力下加热大量的水。当锅炉容量不足时，储存的能量就会释放出来。

点需要注意:

1. 最小压降通常要求在完全打开控制阀;这可能意味着需要一个“线尺寸”阀。
2. 并非所有的自行控制都适合此应用，并且在使用前咨询制造商非常重要。

级联控制限流压力和温度与一个阀

描述

在有必要控制与一个阀的两个变量是需要采用两个单独的控制器和传感器。它始终是，所述控制阀接受来自从属控制器及其控制信号的情况。

从控制器被配置为接受两个输入信号，并且其设定点将根据来自主控制器的电输出信号而改变（在限定的限制内）。

尽管热需求，这种控制形式非常重要的是，在设备的压力必须受到限制。

应用：

图8.1.19所示的蒸汽加热板式换热器是在二次系统中循环的加热水。热交换器有一个最大的工作压力，因此这限制在从控制器的那个值。

为了控制二次水温，主控制器和温度变送器监测热交换器的出水温度，并向从控制器发送4-20 mA信号，用于在预先确定的限制之间改变从设定点。

点需要注意:

1. 在安全阀的设定压力和控制器施加的压力限制之间必须存在足够的压力裕度。
2. 安全阀不得作为限制热交换器内压力的装置;它只能作为安全装置使用。

串级控制-用一个阀门组合压力降低和过剩

描述

其目的是为了减少在超载的可用供电能力为代价的蒸汽压力而不是。

应用：

上游管道是高压分配管道，可能来自分配管汇或非必要性质的蒸汽锅炉供应装置(图8.1.20)。如果需求高于供应能力，阀门关闭并节流蒸汽流量，保持上游管道的压力。

主控制器设定在正常的预期供应压力。如果主控制器检测到上游压力下降低于其设定值(由于需求的增加)，它降低从控制器的设定值，与预先确定的限制成比例。

奴隶关闭阀门，直到蒸汽需求下降，以允许上游压力重新建立到所需的值。当实现这一点时，从控制器的设定点被设置为原始值。

典型设置

主控制器的输出是直接作用的，即当上游压力在或高于其比例带时，主控制器的输出信号在20ma时最大;当在比例频带的底部或下方时，控制信号在4ma时最小。

当控制信号为20mA时，从设定点是所需的下游压力;当信号为4毫安，从设定点是在预先确定的最小值。

考虑“正常”上游压力为10巴克，和允许的最大下游压力为5巴克。的最小可容许上游压力是8.5巴克，这意味着，如果达到该压力阀被完全关闭。最小减压被设定在4.6巴克。

这些条件记录在表8.1.1中

串级控制-用一个阀门限制和控制温度

描述

主要目标是限制和调节特定过程的温度，其中蒸汽是可用的热源，但由于操作原因，它不能直接用于加热最终产品。

应用：

一个典型的应用是需要巴氏杀菌温度为50°C的乳膏巴氏杀菌机。由于控制温度较低，如果将蒸汽直接应用于巴氏杀菌热交换器，则蒸汽中相对较大的热量可能使控制困难，导致系统温度振荡，过热并破坏奶油。

为了克服这个问题，图8.1.21中的系统显示了两个热交换器。用由初级蒸汽加热的热交换器供应的热水加热巴斯脲。

然而，即使采用这种结构，如果只有主控制器操作的阀，一个时间滞后将被引入到系统中，并控制差可能会再次是的结果。

因此使用了两个控制器，串联工作，每个控制器从各自的温度发射器接收4-20 mA信号。

从属控制器用于控制产品的明确限定的极限（49 C和图51C也许℃之间）内的最终温度。这些值由相对于产品温度，使得，如果产品温度升高时，从设定点按比例降低了主控制器改变。