日本SMC2位3通电磁阀流量特性的选用问题

日本SMC2位3通电磁阀作为过程控制的终端元件，已广泛应用于生产过程中，其技术和使用条件也比较成熟，但由于生产中不确定因素多，对象的特性又多种多样，使得调节阀的选用比较复杂，并且调节阀的性能指标如何又直接影响到过程控制的质量好坏，尤其是流量特性的确定。在此，就调节阀理想流量特性的选择问题进行探讨。2 调节阀的流量特性调节阀出厂时所标明的都是理想流量特性，是按阀两端压降固定不变的理想状况来设计的，主要有图1所示的直线型、对数型、抛物线型和快开型四种形式。

日本SMC2位3通电磁阀的I/L（%）表示相对开度对Q/Qmax（%）表示相对流量。 但实际应用过程中，由于多种因素的影响，如管道内壁压降、管件局部阻力压降等的存在和变化，使得调节阀在不同开度下的压降发生变化，理想的流量特性会畸变为工作流量特性。即使相同的调节阀，当应用于不同的管路系统中时，其工作特性一般也是不一样的。通常用压降比s来反映流量特性的畸变程度。式中：Δpv全开表示调节阀全开时阀上的压力降；Δpv 表示包括调节阀在内的全部管路系统的压降。

生产过程中，由于调节阀通常串联在管路系统中，阀门开度的变化自然会引起流量的变化。

根据流体力学原理，管道中流体压力的损失与流速的平方成正比，因此，调节阀的开度一旦改变，流量就会变化，管路系统各处的压力降也都相应地变化，其变化情况如图2所示。由调节阀上压差的变化量△Pvi、压差△Pv、开度l/L及压降比s的关系公式式中，Qmax表示管道压力降等于零时调节阀的全开流量；Q表示调节阀在l/L开度的流量。

从上式可以看出，调节阀的工作流量特性是受压降比s直接影响的。

在s=1时，管道阻力降为零，系统的压降全部降落在调节阀上，实际的工作流量特性与理想流量特性一致。但随着管道阻力降的增加，s值变小，不仅调节阀全开时的流量减少，曲线下移，而且流量特性也发生了很大畸变，成为一系列向上拱的曲线，理想的直线特性畸变为快开工作特性，理想的对数特性畸变为直线工作特性，如图3所示。

3 日本SMC2位3通电磁阀理想流量特性的选择方法根据一般对象的特性，调节阀流量特性的选择问题，实际上就是如何选择直线型和对数型流量特性的问题。

日本SMC2位3通电磁阀应首先根据工艺过程情况确定工作特性，然后根据工作特性和管路系统的配置等情况选择合适的调节阀理想流量特性。

3.1 确定调节阀的工作流量特性关于工作特性的确定，应满足在整个调节过程中，对象特性的变化能通过调节阀的特性变化得到补偿，使调节系统中广义对象的特性尽可能稳定，保证调节质量。如果忽略对象动态特性的变化，则调节阀的工作特性确定应能使广义对象的放大系数为恒定值，即适当选择阀的特性，以阀的放大系数的变化来补偿对象放大如果对象的动态特性不能忽略，则不仅要考虑放大系数的补偿，还需要考虑动态特性的补偿，也就是说，还要考虑用阀的放大系数的变化来补偿系统动态特性的变化，以维持系统应有的稳定性。如对象的滞后、时间常数随着负荷的增大而减小时，系统的稳定性就会降低，此时调节阀的放大系数应随之变小才能使系统的稳定性得到恢复。实际应用过程中，主要是根据对象的静态特性确定调节阀的工作特性。

日本SMC2位3通电磁阀的是不同负荷下的对象特性曲线。

（1）当对象的工作点比较稳定、调节阀两端的压差也比较稳定时，阀门的开度基本上保持在一个固定的位置上，阀门的放大系数Kv变化不大，对象的放大系数Kv也变化不大，此种情况下，不论是线性特性还是对数特性都可以。

（2）控制阀两端的压差是主要的干扰时，要确保工作点的稳定，则必须通过改变阀门开度来维持调节介质的流量稳定，并且Kv还不应发生变化。对于线性阀，它的流量特性方程是：k为常数。但由于阀门两端的压差是主要干扰，导致Qmax发生变化。

因此，Kv也发生了变化。对于对数阀，流量特性方程是：k′为常数。由于调节介质的流量Q要求不变，虽然阀门的开度发生了变化，但Kv并没有变化。因此，当阀两端的压差是主要干扰时，应该选用工作特性为对数型的阀门。

(1)调节阀属于现场仪表，要求环境温度应在－25～60℃范围，相对湿度≤95%。如果是安装在露天或高温场合，应采取防水、降温措施。在有震源的地方要远离振源或增加防振措施。 (2)调节阀一般应垂直安装，特殊情况下可以倾斜，如倾斜角度很大或者阀本身自重太大时对阀应增加支承件保护。

(3)安装调节阀的管道一般不要离地面或地板太高，在管道高度大于2m时应尽量设置平台，以利于操作手轮和便于进行维修。

(4)调节阀安装前应对管路进行清洗，排除污物和焊渣。安装后，为保证不使杂质残留在阀体内，还应再次对阀门进行清洗，即通入介质时应使所有阀门开启，以免杂质卡住。在使用手轮机构后，应恢复到原来的空档位置。

(5)为了使调节阀在发生故障或维修的情况下使生产过程能继续进行，调节阀应加旁通管路。 同时还应特别注意，调节阀的安装位置是否符合工艺过程的要求。

(6)电动调节阀的电气部分安装应根据有关电气设备施工要求进行。如是隔爆型产品应按《爆炸危险场所电气设备安装规范》要求进行安装。如现场导线采用SBH型或其它六芯或八芯、外径为Φ11.3mm左右的胶皮安装电缆线。在使用维修中，在易爆场所严禁通电开盖维修和对隔爆面进行撬打。同时在拆装中不要磕伤或划伤隔爆面，检修后要还原成原来的隔爆要求状态。

(7)执行机构的减速器拆修后应注意加油润滑，低速电机一般不要拆洗加油。

装配后还应检查阀位与阀位开度指示是否相符。2.常见故障部位及原因分析

日本SMC2位3通电磁阀工作性能的好坏会直接影响整个调节系统的工作质量。由于调节阀在现场是与被调介质直接接触的，工作环境十分恶劣，因此容易产生各种故障。

在生产过程中，除了随时排除这些故障外，还必须进行经常性的维护和定期检修。尤其是对使用环境特别恶劣的调节阀，更应重视维护和定期检修。 不同形式的调节阀，其故障及其产生原因是不一样的。现以四川仪表厂生产的直行程电动调节阀为例，说明电动调节阀的一般故障及检修方法。