在工業生產過程中執行機構的選型要點

摘要:控制閥(執行機構)在工業生產工藝過程中得到廣泛應用，其響應時間和對介質的適用性對整個過程控制系統非常重要，有時可能會影響到整個系統的成敗。對于在工藝過程中非常重要的執行機構的選擇需要考慮哪些因素呢?下面就這一問題進行探討。

關鍵詞:執行機構 選型 性價比

0 引言

在整個在工業生產工藝過程的系統中，執行機構對整個系統的控制非常重要，應用的很多，從所采用的能源方面來區分，執行機構可以分為電動執行機構和氣動執行機構兩種。在工業生產工藝過程中具體選擇電動執行機構還是氣動執行機構，則要考慮如下因素:根據工藝要求的執行機構響應時間來選擇:響應時間短的首選電動的執行機構，響應時間長的首選氣動;根據現場的電源和氣源的具體情況來選擇:現場電源方便首選電動執行機構，現場氣源方便首選氣動執行機構。

執行機構包括電磁閥(氣動閥)、閥體或者叫執行機構本體。執行機構的類型:氣動執行機構:齒輪齒條式、撥叉式、高負荷撥叉式、雙作用、單作用型、故障安全型等;電動執行機構:緊湊型設計、高負荷、角行程、直行程和多回轉、故障安全等;電動執行機構:雙作用型、故障安全、深海專用等。但不論選擇什么樣的執行機構，都要考慮下面幾個方面的內容:

1 安全性:安全是一切的根本，選用安全的執行機構是首要的

1.1 介質:針對不同的介質要選用不同的執行機構本體。

腐蝕性介質:宜選用塑料王和全不銹鋼執行機構本體;對于強腐蝕的介質必須選用全不銹鋼執行機構本體。

中性介質，也宜選用銅合金的執行機構本體，否則，閥體中常有銹屑脫落，尤其是動作頻繁的場合。

介質為氨的工藝管道，選用時則不能采用銅材的執行機構本體。

1.2 爆炸性環境:必須選用相應防爆等級產品，露天安裝或粉塵多場合應選用防水、防塵品種。

1.3 公稱壓力:選用的執行機構的公稱壓力必須超過管內最高工作壓力。必要時還要留出富余量。

2 適用性:任何的購買都要有必要性和適用性才去進行，否則就沒有必要，還要添麻煩

2.1 介質特性

2.1.1 質氣:液態或混合狀態分別選用不同品種的執行機構，必須根據不同的介質特性選擇適合介質的執行機構，否則易引起誤動作，造成危險。最好在訂貨時就向生產廠家告知介質狀態，安裝用戶就不必再調式。

2.1.2 介質溫度:在選用不同規格的執行機構產品時，必須考慮所使用介質溫度，根據介質溫度選擇適合的執行機構，否則線圈會燒掉，密封件老化，嚴重影響壽命。應選在執行機構本體溫度允許范圍之內。

2.1.3 介質粘度:這也是選擇執行機構本體是必須考慮的一個要素。

2.1.4 介質清潔度:在介質清潔度不高時都應在執行機構本體前配裝反沖過濾閥，壓力低時也可選用直動膜片式執行機構本體。

2.1.5 介質流向，如果流向不是特別明晰的話，在訂貨時要做特殊要求提出。

2.2 管道參數

2.2.1 根據介質流向要求及管道連接方式選擇合適的執行機構本體閥門通口及型號。

2.2.2 根據流量和閥門Kv值選定執行機構本體的公稱通徑，也可選與管道內徑相同。請注意有的廠家未標有Kv值，往往閥孔尺寸小于接口管徑，切不可貪圖價低而誤事。

2.2.3 工作壓差:最低工作壓差在0.04Mpa以上是可選用間接先導式的執行機構本體;最低工作壓差接近或小于零的必須選用直動式或分步直接式的執行機構本體。

2.3 環境條件

2.3.1 環境的最高和最低溫度應選在允許范圍之內，如有超差需作特殊訂貨提出。

2.3.2 環境中相對濕度高及有水滴雨淋等場合，應選防水執行機構本體。

2.3.3 環境中經常有振動，顛簸或沖擊等場合應選特殊品種，例如船用執行機構本體。

2.3.4 在有腐蝕性或爆炸性環境中使用的應優先根據安全性要求選用耐腐蝕的執行機構本體。

2.3.5 環境空間若受限制，請選用多功能執行機構本體，因其省去了旁路及三只手動閥且便于在線維修。

2.4 電源條件

2.4.1 根據供電電源種類，分別選用交流和直流電動執行機構。一般來說交流電源取用方便。

2.4.2 電壓規格用盡量優先選用AC220V或DC24V。

2.4.3 電源電壓波動通常交流選用+10%——-15%之間，直流允許±10%左右，如若超差，須采取穩壓措施或提出特殊訂貨要求。

2.4.4 應根據電源容量選擇額定電流和消耗功率。須注意交流起動時VA值較高，在容量不足時應特別注意。

2.5 控制精度

2.5.1 普通執行機構只有開、關兩個位置，在控制精度要求高和參數要求平穩時請選用多位執行機構;

2.5.2 動作時間:指電信號接通或切斷至主閥動作完成時間。

2.5.3 泄漏量:在訂貨時充分考慮或作特殊訂貨。

3 可靠性:不可靠的設備還不如不要，并且將會損害整個系統

3.1 工作壽命，此項一般不列入出廠試驗項目。為確保質量應選正規廠家的名牌產品。

3.2 工作制式:分長期工作制，反復短時工作制和短時工作制三種。對于長時間閥門開通只有短時關閉的情況，則宜選用常開執行機構。用在短時工作制而反復量又很大時，可作特殊訂貨以降低功耗。

3.3 工作頻率:動作頻率要求高時，結構應優選直動式執行機構，電源優先選交流電動執行機構。

3.4 動作可靠性:為確保質量應選正規廠家的名牌產品。有些場合動作次數并不多，但對可靠性要求卻很高，如消防、緊急保護等，切不可掉以輕心。特別重要的，還應采取兩只連用雙保險。

4 經濟性:不經濟就是對資金，精力乃至生命的浪費

它是選用執行機構的尺度之一，但必須是在安全、適用、可靠基礎上的經濟。經濟性不單是產品的售價，更要優先考慮其功能和質量以及安裝維修及其它附件所需用費用。更重要的是，一個執行機構在整個自控系統，乃至生產線中所占成本微乎其微，如果貪圖小便宜而錯選造成損害是巨大的。總之，經濟性不單指產品價格，而是產品的性價比。

5 結束語

選擇什么樣的執行機構應遵循安全性、適用性、可靠性、經濟性四項原則來進行分析、選擇，并不是說最貴的或是最便宜的執行機構就是最好的或是最差的。現在有很多企業為了追求便宜，往往要求廠家提高價格最低的執行機構，我個人認為是不正確的，而是能為最終用戶選擇出一個適合的高性價比的執行機構才是最重要的。