美国REXA电液执行机构主讲:孙洪义(13998835066)REXA公司介绍中国技术服务中心介绍REXA执行器组成及原理REXA的典型应用目录REXA公司介绍美国REXA公司是全球最大的电液执行机构生产商。八十年代末开始向全球投放执行机构产品,它通过液压、机械、电子和控制技术的有机结合,为用户提供集成型模块化,是具有化时代意义的系列机电液一体化电液执行机构,被誉为面向二十一世纪的环保节能性产品。REXA公司资质中国技术服务中心介绍沈阳东北电力调节技术有限公司是从事液压系统控制、机电液一体化执行器、透平机(汽轮机、燃气轮机)控制等开发和应用的研究单位。现代化的试验设备和开发研究的试验和生产基地中国技术服务中心试验场通过了ISO9001-2000质量管理体系认证,并承担国家重大技术装备创新研制项目。中国技术服务中心资质负责REXA执行器在中国、俄罗斯及其周边国家的技术推广。承担REXA执行器的应用设计、调试、性能考核等技术服务工作。中国技术服务中心的职责营销区域授权书技术服务中心授权技术服务工程师的授权执行器主要分为电动、气动和液动三种。关于执行器电动执行器以电能为动力,经常出现定位精度差、过开过关、电机烧毁、齿轮箱磨损等问题,可靠性相对较差,维护费用很大。电动执行器简介气动执行器简介气动执行器以压缩空气为动力,需要气源和空气净化装置、体积大、系统稳定性差,但结构简单、维护较为方便。液动执行器简介液动执行器以高压油为动力,需要配备有庞大的独立供油设备,维护工作量相对较大,但具有负载能力大,调节精度高等特点。REXA执行器既具有电动执行器的智能化、操作简便特点,又具有液动执行器高精度、高可靠性、高寿命、负载能力大的优点。采用高度集成的模块化结构,体积小、结构简单、安装调试及维护非常方便,不需要庞大的独立外供油源或气源。REXA电液执行器REXA执行器由两部分组成,即液动机构(油缸和动力组件)和控制箱部分。液动机构安装在被驱动装置(如阀门)上,控制箱远程安装。两者之间通过模块电缆和反馈电缆连接。REXA电液执行器的构成CylinderPowerModuleMotorFeedbackControlEnclosureFeedbackSignalMotorPowerPowerSupplyElectricalSub-AssemblyMechanicalSub-Assembly液动机构的组成部件执行器的核心是电液动力模块,包括马达、齿轮泵、流量配对阀、贮油箱、加热器、油缸、位移传感器等。控制箱的组成部件控制箱包括位置电源、马达驱动器、控制处理器、电源开关及连接端子组成。REXA执行器具有自动、就地手动和设定三种操作模式。自动模式下,它会根据控制信号,通过自动调节来达到目标位置。就地手动模式下,可以通过手动按键的增减来调节执行器位置。设定模式下,可以对执行器进行校准,同时可设置其运行参数,此运行参数控制执行器的动态特性。执行器的操作模式执行器的工作原理控制箱接受来自外部控制系统的信号(脉冲、开关或4~20mA信号),主控单元将外部信号与实际位置进行比较,如果偏差超出死区,则给出指令,驱动电机旋转,电机带动齿轮泵,齿轮泵将油缸内液压油从上(下)腔打到下(上)腔,油缸活塞也就是实际位置发生变化;当实际位置接近目标位置时,信号偏差小于死区,则指令变为0,电机停止转动,流量匹配阀锁定液压油,系统达到新的位置。执行机构的调节原理-原理图执行机构的调节原理-1以活塞向左边移动为例:油泵顺时针旋转,通过FMV-2的A端口加压,在压差的作用下,使FMV-2的阀芯失去平衡移向左侧,托起它的逆止阀,使端口D到B,端口A到E分别打开,高压油从端口A和E,经FWV-1的端口C和D流到油缸的右室。由于液压回路是闭合的,与流入活塞右侧数量相同的油必须从左侧流出。这股油通过FMV-2打开的逆止阀经端口D和B进入油泵吸口。执行机构的调节原理-2当活塞达到目标位置时,电机(油泵)停止转动;端口A的高压油消失,在弹簧的作用下,FMV-2的中间滑块向右移动,端口E和B被封死;油缸的左右两侧油路被截断,液压系统达到新的平衡位置。流量匹配阀全关,液压油留在缸内,马达不需要进行操作就可以使位置得到保持。执行机构的调节原理-3同理,如果活塞向右移动:油泵逆时针旋转,通过FMV-1的A端口加压,在压差的作用下,FMV-1的阀芯失去平衡移向右侧,托起它的逆止阀,使端口D到B,端口A到E分别打开,高压流从端口A和E,经FMV-2的端口C和D流到油缸的左室。由于液压回路是闭合的,与流入活塞右侧数量相同的油必须从右侧流出。这股油通过FMV-1打开的逆止阀经端口D和B进入油泵吸口。执行机构的调节原理-4当活塞达到目标位置时,电机(油泵)停止转动;端口A的高压油消失,在弹簧的作用下,FMV-1的中间滑块向左移动,端口E和B被封死;油缸的左右两侧油路被截断,液压系统达到新的平衡位置。流量匹配阀全关,液压油留在缸内,马达不需要进行操作就可以使位置得到保持。集成度高:采用机电液一体化、集成化、模块化化设计,结构简单、体积小,无须外接油源和气源,可靠性高,寿命长。REXA电液执行器的特点-1智能程度高:可实现对被控对象特性的线性修正、水锤防护、过载保护;可对执行器的运行状态进行自动监测、诊断、报警和防护;可实现速度、加速度、死区等参数的设定和调整;定位精度高:定位精度小于全行程的0.15%,不受阀摩擦力或过程动态力的影响;死区在控制信号的0.1%~5%范围内可调;位置重复率小于全行程的0.1%;REXA电液执行器的特点-2体积小:无管路连接,出力大(标准型最大出力达500,000N),安装、调整方便;能耗小:最低耗电350W,液压保位不耗能,可太阳能供电;响应速度快:正常调节时间1s~300s可选,快关(开)时间0.5s~100s可选;防爆及防护区域等级,通过CSA认证,达到C1I,Div1,GrpsB,C&D及NEMA4X,以及C1I,Div2,GrpsB,C&D及NEMA4X标准要求。REXA电液执行器的认证REXA电液执行器的应用目前已被广泛应用于发电、石化(管线)、天然气(管线)、冶金、化工、水/废水处理、造纸等领域。主要应用于高控制精度、高可靠性、高自动化水平、特殊功能要求和特殊工作环境需求等部位。REXA还可以根据客户要求定制产品。REXA电液执行器在管线行业的优势自带油源,无污染,环保;集成结构,体积小,占地少,节省成本;可提供失效安全模式和喘振控制选项;适应大幅度的外界温度变化,稳定可靠。L2,000-2-C-P管线行业的典型应用-站场流量分输阀用于油、气分输时的流量和压力控制。应用特点:控制精度高,停电或事故状态可选择安全位置。左图为美国DIAMOND石油公司成品油管线的应用实例,右图为在中国兰成渝成品油管线的应用实例。用于站场内主管线泵出口压力调节,控制输送介质压力。应用特点:控制精度高,响应速度快,有效防止水锤及对阀门特性修正功能。左图为美国COLONIAL管线的应用实例,右图为在中国港枣管线的应用实例管线行业的典型应用-站场出站调节阀用于在站内系统运行故障工况下,屏蔽站场的进、出站控制截止阀。应用特点:开关速度可调,在火灾等事故状态下,失去动力电源或无法到现场操作阀门时,可通过远控快速关闭阀门。下图为在美国美孚石油公司管线的应用实例。管线行业的典型应用-站场安全阀用于主管线下游出现泄露或事故时,控制截止阀关闭,以减少输送介质损失。应用特点:无需更换储能设备,自带补充能量装置,当动力电源消失后,在3天时间内仍然可以通过自备电源关闭阀门,也可采用太阳能为动力源关闭阀门。左图为委内瑞拉高原管线的应用实例,右图为中国庆铁管线的应用实例。管线行业的典型应用-线路截断阀当油气输出介质的压力过高时,开启阀门将介质放空点燃。应用特点:除了具有正常高精度调节功能外,还具备快速开启功能,以保证设备安全运行。下图为中国西气东输管线放空火炬阀执行机构的应用实例。管线行业的典型应用-放空火炬阀管线行业的国际用户-1Alyeska阿拉斯加管线Amoco美国石油公司BPBP公司ColoradoInterstatePipeline科罗拉多州际管线Conoco大陆石油公司DaehanPipelineDaehan管线-韩国ElPasoNaturalE1天然气管线行业的国际用户-2EngroPaktankTerminalLTD-Pakistan巴基斯坦KNPipelineKN管线Mobil美孚MurphyOil,TXMurphy石油,得克萨斯州NavajoPipeline,TXNavajo管线,得克萨斯州NorthernNaturalGas北方天然气PacificPipeline太平洋管线管线行业的国际用户-3Petrobras巴西石油公司Platte普拉特PublicServiceofColorado科罗拉多公用设施Sinclair辛克莱Texaco德士古炉TexasEastern东方得克萨斯WashingtonGas华盛顿天然气Williams威廉斯Yellowstone黄石管线行业的国内用户-1中国最长的天然气管线—西气东输管线中国自动化程度最高的成品油管线—兰成渝管线三塘湖原油管线独山子-乌鲁木齐原油管线阿拉山口-独山子原油管线兰州-郑州-长沙成品油管线乌鲁木齐—兰州成品油管线鄯善—兰州原油管线大港—枣庄成品油管线管线行业的国内用户-2中国站场最多的成品油管线——西南管线昆明—大理成品油管线金山-嘉兴-湖州成品油管线岳阳-株洲成品油管线石家庄-太原成品油管线洛阳-驻马店成品油管线江南管线福州-汕头管道齐鲁-宿州管线珠三角成品油管线在风机的静叶、动叶或风门挡板设备上,也有广泛应用业绩,92年即开始为DRESSER进行配套。石化行业的典型应用-风机静叶调节在炼化厂的加氨、催化裂化、风门挡板、混合油快速切换阀等设备上,也有广泛应用业绩。石化行业的典型应用-风机入口导叶调节在炼化厂催化裂化的各种滑阀上的应用,取消了庞大的液压油系统,减少了液压油跑冒滴漏造成的火灾等安全隐患。石化行业的典型应用-烟机入口蝶阀执行器各种拖动汽轮机的调速气门或进出口调节门控制,不需要系统油源,封闭油路控制,减少了由液压油污染造成的卡涩、误开或误关。石化行业的典型应用-汽轮机的调速气门控制石化行业的典型应用-汽轮机的调速气门控制近年来,以REXA执行器为转换装置的透平机无控制工质或无工质调节系统已被广泛采用,美国GE公司已将其广泛应用在蒸汽透平和燃气透平发电机组上。与GE、西门子有多年配套合作。Westinghouse(西屋)和GE(通用)公司是我们的主要OEM。每一台501F/G的汽轮机上均安装有16台型号为R2500-90-B-P的REXA作为燃烧器旁路的部件。REXA在燃气机组上的应用—燃烧器控制其它典型应用COMPRESSORREPLACINGWOODWARDGOVERNOR替代WOODWARD调节器的压缩机CRUDEINLETFLOWCONTROL原油入口流量控制CUSTODYTRANSFER密闭输送FUELCONTROLVALVE燃料流量调节阀GATESTATIONS-MONITORSANDMETERSGASBEFOREDISTRIBUTION天然气分配前的监控器和计量表JETFUEL喷气燃料LIQUIDCO2液态CO2METERINGSTATIONFORODORIZEDGAS添味气计量站METERINGVALVESFORTANKFARM油库计量阀NGL-NATURALGASLIQUIDS天然凝析油-液态天然气NOZZLERING喷嘴环PRESSURECONTROL压力控制SURGECONTROL喘振控制TURBINEGASFUELCONTROL燃气轮机燃料控制Lanc