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一种精密电-空比例阀的研制

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一种精密电-空比例阀的研制
石晓明 王志 喻坚 韩荣伟
(博益(天津)气动技术研究所有限公司,天津 300457)
摘 要:文章介绍了一种可用于燃气配气的低压大流量精密电-空比例阀的研制过程,对其原理,结构设计及控制系统设计进行了详细介绍,最后对样机进行了性能试验,验证了设计的正确性。
关键词:燃气配气、精密电-空比例阀
Development Of A Exactitude Electro-pneumatic Proportion Valve
Shi Xiaoming Wang Zhi Yu Jian Han Rongwei
(BOYI (Tianjin) Pneumatic Technology Institute Co., Ltd. , Tianjin, 300457 )
Abstract: The development of an exactitude Electro-pneumatic proportion valve which can be used for combustible gas distribution was introduced in this paper. The theory, structure design and control system design were introduced in detail. Finally the experiment of a sample was carried out in order to validate the accuracy of the design.
Key Words: Combustible Gas Distribution; Electro-pneumatic Proportion Valve


IP属地:北京1楼2013-11-19 14:30回复
    1.前言
    在燃气及很多气动领域内压力和流量的控制非常重要[1~3],应用也很多,比如在为了获得不同的华白数和燃烧势而进行的配气过程中就需要对流量进行精确的控制。由于在燃气行业中常常是低压大流量的场合,并且对精度、稳定性的要求都比较高,市场上常见的压力流量控制器很难满足其压力及流量的性能要求,所以开发一种新型用于低压大流量的压力流量控制器有很高的应用价值。
    2. 工作原理
    系统分为控制系统与执行机构两部分,控制系统可以与工作现场分离,主要是防止用于燃气行业时控制部分的电路对可燃气体可能造成危险,同时也可以防止控制系统受环境的干扰,如图1。工作原理如下,当检测到出口的压力或流量比预定值小的时候则供气电磁阀占空比变大排气电磁阀的占空比变小,先导气源向背压腔充压,使得背压腔的压力升高,波纹管组件向下移动带动主阀芯开口变大,使得排出腔的压力和流量增大,从而保持出口的压力或流量的稳定;同样当检测到出口的压力比预定值大的时候则供气电磁阀占空比变小排气电磁阀的占空比变大,背压腔的排气量大于进气量,使得背压腔的压力降低,波纹管组件向上移动带动主阀芯的开口变小,使得出口处的压力和流量减小,从而保持出口的压力或流量的稳定。
    图 1 原理示意图
    3. 设计计算
    首先根据要求对主阀进行计算[4~6],选取满足要求的弹簧和波纹管:
    主阀芯处的流速始终为亚音速,流量公式:
    (1)
    其中:
    ——阀门流量值
    ——阀芯通流面积
    ——气体流量系数
    ——气体比热比
    ——阀门进口侧压力
    ——阀门出口侧压力
    根据产品的流量要求,可以算出阀芯的有效面积,进而求得阀芯的通流直径:
    (2)
    此电-空比例阀主要靠主阀部分的背压腔与排出腔力平衡方程来调节出口的压力。


    IP属地:北京2楼2013-11-19 14:30
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      留贴证明存在,加上这些就够十五字了


      4楼2013-12-18 15:22
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        楼主果然高见。加上这些就够十五字了。


        5楼2013-12-18 15:53
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          路过此贴,留言以表支持。


          6楼2013-12-18 17:26
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            关注此吧20年,加上这些就够十五字了


            7楼2013-12-18 17:59
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              好贴一定要支持。


              8楼2013-12-18 20:46
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                关注此吧20年,加上这些就够十五字了


                11楼2013-12-18 21:18
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                  关注此吧20年,加上这些就够十五字了


                  14楼2013-12-18 21:54
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                    关注此吧20年,加上这些就够十五字了


                    15楼2013-12-18 21:59
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                      楼主好人,回贴勿删。


                      16楼2013-12-18 22:04
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