News水泥行业电动执行器的选型及发展趋势

1概述

 

    大型水泥生产工艺过程要求其具有连续性快速性和协调性,特别是对物料流、气流的实时状况和协调关系,必须及时地监视和控制,并实时调整工艺参数的扰动。

 

    工艺过程的物料流有原燃料和中间成品,气流包括冷风、热风、一次凤、二次风、三次风、廓机进出口风、循环风等,它们]之间的协调关系更显得重要。调节阀在水泥厂以蝶阀为主,也有用于分料的二位和一位阀,它和与其连接的电动推杆由电动执行器来改变操作变量。据不完全统计一个典型的500-5500吨的单条水泥生产线,阀门数量约为80个,其中电动控制阀门为75台左右。故执行器在水泥生产过程自动化中起着十分重要的作用,常被称为实现生产过程自动化的“手足” 。

 

    电动执行器是以电能为动力,接收控制系统发出的标准信号(模拟量或数字量),并将此信号变成相对应的机械位移(转角、直线或多转).并自动改变操作变量(操作阀、风门、档板的开度等),以达到对被调参数(温度、乐力、流量、物位等)实现自动或手动调节的的,故电动执行器对水泥工艺过程的安全、可靠的运行有很大的影响。

 

2电动执行器选型

 

 2.1电动执行器的优点

 

    电动执行器主岁用于钢铁、电力、建材、供热轻工和水处埋等行业,相对于化工、石化行业使用的气动、液动执行器而言主要有3点优势:

 

    (1)无需特殊气源和气动。即使电源掉电时,也能保持原执行位置;

 

    (2)可远距离传输信号,电缆铺设比气体管道和液体管道铺设方便,H便于线路检查:

 

    (3)与工“控制系统连接方便简洁,更适于采用电子信息技术。

 

 

2.2电动执行器的分类

 

2.2.1按输出方式分类:

 

    (1)角行程:输出力矩和90%转角,水泥厂在+工艺线大多选用此类执行器;

 

    (2)直行程:输出推力、拉力和直线位移,在辅助工艺线上如增湿塔水泵站回水流量的调节中常选用;

 

    (3)多转式:输出力矩和超过360*的多圈转动,此类在水泥厂较少使用。

 

 

2.2.2按安装方式分类:

 

    (1)直联式:通过执行器输出法兰与阀门直接连接,这样执行器可直接安装在管道上,目前新上的水泥厂大多采用此种形式;

 

    (2).底座式:执行器通过杠杆与阀门连接,此时执行器需要安装在-个基础座上,它仪用于角行程,一些老水泥厂还是采用此种形式,

 

2.2.3按调节方式分类:

 

    (1)比例调节型:执行器接收计算机控制系统(或调节器、操作器)输出的4~20mA的信号,执行器输出轴转角或位移与此信号成比例关系,自动完成调节任务。现今在水泥厂使用的大多是整体式,即执行器与位置定位器组装成体,可整体现场安装使用。

 

    (2)远控刑:执行器接收开关信号,执行器的输出轴可控制在任意位置。

 

    (3)开关型(也称二位式):它接收开关信号,执行器的输出轴贝能控制在开和关两个极限位置,水泥厂在流程中的两位阀,可采用此种形式。

 

(4)积分调节型:执行器接收脉冲信号,并通过PWM或PFM两种脉冲调制器控制执行机构的动作。

 

2.3电动执行器的选型

 

除DKJ电动执行器外,国内水泥厂用的还有伯纳德电动执行器( BERNARD)技术的AS、BS、ST系列),津泊电动执行机构,德国AUMA系列,英国ROTORK公司的IQ系列电动执行器等。水泥厂可根据其安装位置、主要参数技术指标、控制保护功能、减速器、电动机的性能、位置发送器的可靠性及性能价格比等择优选用。

 

3智能电动执行器

 

    近年来,电动执行器获得了快速的发展,国内外一些厂商相继推出带现场总线通信协议的智能电动执行器。新型智能电动执行器利用微机和现场总线通信技术将伺服放大器和执行机构合为一体,不仅实现了双向通信、PID调节、在线自校正与自诊断等多种控制功能,还增设了行程保护、过力矩保护、电动机过热保护、断电信号保护、输出现场阀位指示和故障报警等功能,它可进行现场操作和远程操作,完成手劝操作及手动1自动之间无扰动切换。

 

    

3.1智能电动执行器的特点

 

      (I)在机械结构上采用了新型结构部件.如减速器采用新颖传动结构,运行平稳,传动效率高,无爬行,摩擦小。位置发送器采用新技术和新方法,有的采用霍尔传感器,如H&B公司生产的MM系列电动执行器,它直接感应阀杆的纵向或旋转动作,实现了非接触式定位检测;有的采用特殊电位器,电位器中装有球轴承和特殊导电材质做成的电阻簿片,如人津市津达执行器有限公司JD系列;有的采用磁阳效应的非接触式旋转角度传感器。位置定位器也即何服放大器均采用微处理器系统,所有控制功能可通过编程实现;有的伺服放大器中还采用了变频技术.

 (2)各种保护功能齐全、使用方便、具有自诊断.自调整等功能,有的现场总线型执行器还增加了PI调节功能,叮直接接收变送器传来的信号。

 

    (3)采用先进微机和数字显示技术,以智能伺服放大器皆代传统的问服放大器,以数字式操作器取代原有的模拟指针式操作器,解决了数字显示跳动频繁而造成人眼疲劳的问题。

 

    (4)在调节中采用电制动和断续调节技术,对具有自锁功能的执行机构可取消机械摩擦制动器,提高了整机的可靠性。

 

 4智能电动执行器的发展趋势

 

    电动执行器是直接和工艺设备连接的执行机构,对水泥工艺过程的安全、可靠的运行有很大的影响。随着微处理技术、通信技术、自动化仪表技术的迅猛发展,智能电动执行器将进一步 发展,其趋势可归纳为:

 

    (1)机电一体化结构逐步取代组合式结构;

 

    (2)智能化控制技术逐步取代纯电了控制技术;(3)带通信技术将逐步取代不带通信技术;

 

    (4)数字控制方式将逐步取代传统的模拟控制方式;

 

    (S)运用红外遥控的非接触式调试技术,逐步取代接触式手动调试技术等。

 

    当智能电动执行器与现场总线连接时,它就成了现场总线控制系统中的一块仪表,这时它不仅是执行器,还具有控制、通信等功能。

 

    随着水泥行业规模越来越大,并正在努力打人国际市场,智能电动执行器及新-代的产品将更普遍地应用在水泥工业中。


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