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調(diào)節(jié)閥在現(xiàn)代化工廠的自動控制中,調(diào)節(jié)閥起著十分重要的作用,這些工廠的生產(chǎn)取決于流動著的介質(zhì)正確分配和控制。這些控制無論是能量的交換、壓力的降低或者是簡單的容器加料,都需要某些終控制元件去完成。
在化工生產(chǎn)工藝流程中的管路和設(shè)備中,有大量的流體流量調(diào)節(jié)閥對保證設(shè)備的正常運行起著至關(guān)重要的作用。可靠(安全)性:閥體為一個整體閘閥結(jié)構(gòu),堅固耐用,操作不受管道壓力一影響,并可避免閥體滲漏。它們有多種結(jié)構(gòu)形式,分別適用于不同場合。其主要作用即用于調(diào)節(jié)流量,以保證設(shè)備的穩(wěn)定運行。它們有操作簡單、方便,易于控制等特點,故受到廣泛的應(yīng)用。但也有消耗能量過大、閥門元件易損等缺陷,若設(shè)計使用不當,會給生產(chǎn)帶來影響。本文主要討論的是對管路流量調(diào)節(jié)過大、輸送流體溫度過高,可能會產(chǎn)生的汽蝕和閃蒸現(xiàn)象以及其對調(diào)節(jié)閥的破壞及防止方法。
1.出現(xiàn)蝕和閃蒸的原因分析
1.1 流體在調(diào)節(jié)閥中的流動過程
液體在調(diào)節(jié)閥的流道中的流動過程是極其復(fù)雜的,根據(jù)連續(xù)性方程:
uAp=常數(shù)
式中u——截面平均流速,m/s;
A—— 流道截面積,m2;
p—流體介質(zhì)的密度,kg/m3。
對于不可壓縮的流體,p=常數(shù),因此uA=常數(shù),亦即流體的流速和通過該截面的截面積成反比。
同時,又根據(jù)伯努利方程式[1]:
式中z——位置標高,m;
p——靜壓強,Pa;
g—— 重力加速度,kg?m/s2。
忽略管道進出口流體的位置標高差別,如果通過截面時的流速增大,則意味著斷面的壓力將下降,當流體的壓力下降到該溫度下的飽和壓力Pv時,液體將出現(xiàn)汽化,同時發(fā)生汽蝕或閃蒸現(xiàn)象。
由于汽蝕現(xiàn)象和閃蒸現(xiàn)象對設(shè)備有較大的破壞力。我們以前僅對離心泵的汽蝕現(xiàn)象研究較多,而對管路中調(diào)節(jié)閥可能產(chǎn)生的汽蝕和閃蒸現(xiàn)象造成的破壞未引起足夠重視,因此研究防止液體在流動過程中產(chǎn)生汽蝕和閃蒸的機理將顯得更加重要。
調(diào)節(jié)閥的常見故障及清除
執(zhí)行機構(gòu)的主要故障元件
1、氣動、液動執(zhí)行機構(gòu)
1)膜片:在氣源系統(tǒng)正常的情況下,如執(zhí)行機構(gòu)不能動作是膜片裂、損壞原因;金屬接觸面的表面有尖角、毛刺等缺陷時把膜片扎破,另一種原因是使用時時間過長,材料老化膜片損壞。
2)活塞、氣動、液動執(zhí)行機構(gòu)的活塞產(chǎn)生驅(qū)動力,如果損壞無驅(qū)動力,磨損會使驅(qū)動力不夠我。
3)接氣(液)管,是輸入壓力通向執(zhí)行機構(gòu)的通路,連接不牢,漏氣、將使輸入壓力執(zhí)行機構(gòu)將無法正常工作。
4)推桿:如彎曲、變形、脫落,推桿與閥桿連接不牢固等都會造成行程不夠或關(guān)閉閥門
5)彈簧:彈簧斷裂、彈簧失去彈性,會使閥門無法正常工作。
2、電動執(zhí)行機構(gòu)
1)電動:檢查電動是否能轉(zhuǎn)動、是否容易過熱、是否有有足夠的力矩和耦合力。
2)伺服放大器:查是否有輸出、是否能調(diào)整。
3)減速機構(gòu):檢查其傳動零件----軸、齒輪、蝸輪是否損壞、磨損過大。
4)力矩控制器:檢查是否失靈。
氣動調(diào)節(jié)閥是石油化工企業(yè)廣泛使用的儀表之一。它準確正常地工作對保證工藝裝置的正常運行和安全生產(chǎn)有著重要的意義。因此加強氣動調(diào)節(jié)閥的維修是必要的。氣動調(diào)節(jié)閥基礎(chǔ)維護方法:
氣動調(diào)節(jié)閥檢修時的重點檢查部位
檢查閥體內(nèi)壁:在高壓差和有腐蝕性介質(zhì)的場合,閥體內(nèi)壁、隔膜閥的隔膜經(jīng)常受到介質(zhì)的沖擊和腐蝕,必須重點檢查耐壓耐腐情況;
檢查閥座:因工作時介質(zhì)滲入,固定閥座用的螺紋內(nèi)表面易受腐蝕而使閥座松弛;
檢查閥芯:閥芯是調(diào)節(jié)閥的可動部件之一