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調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)
調(diào)節(jié)閥又名控制閥,是在工業(yè)自動(dòng)化過程控制領(lǐng)域中,通過接受調(diào)節(jié)控制單元輸出的控制信號(hào),借助動(dòng)力操作去改變介質(zhì)流量、壓力、溫度、液位等工藝參數(shù)的終控制元件。一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門組成。如果按行程特點(diǎn),調(diào)節(jié)閥可分為直行程和角行程;按其功能和特性分為線性特性、等百分比特性及拋物線特性三種。調(diào)節(jié)閥適用于空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質(zhì)、泥漿、油品等介質(zhì)。調(diào)節(jié)閥是終控制元件的使用的型式,在現(xiàn)代化工廠的自動(dòng)控制中起著十分重要的作用。
執(zhí)行機(jī)構(gòu):
為了使調(diào)節(jié)閥正常工作,配用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)要能產(chǎn)生足夠的輸出力
來保證高度密封和閥門的開啟。
對(duì)于雙作用的氣動(dòng)、液動(dòng)、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),一般都沒有復(fù)位彈簧。作用力的大小與它的運(yùn)行方向無關(guān),因此,選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵在于弄清大的輸出力和電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。對(duì)于單作用的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),輸出力與閥門的開度有關(guān),調(diào)節(jié)閥上的出現(xiàn)的力也將影響運(yùn)動(dòng)特性,因此要求在整個(gè)調(diào)節(jié)閥的開度范圍建立力平衡。
對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力確定后,根據(jù)工藝使用環(huán)境要求,選擇相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)有防爆要求時(shí),應(yīng)選用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。從節(jié)能方面考慮,應(yīng)盡量選用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。若調(diào)節(jié)精度高,可選擇液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如發(fā)電廠透明機(jī)的速度調(diào)節(jié)、煉油廠的催化裝置反應(yīng)器的溫度調(diào)節(jié)控制等。
電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的發(fā)展趨勢(shì)
電動(dòng)調(diào)節(jié)閥作為調(diào)節(jié)閥中的一個(gè)類別,具有很多的優(yōu)點(diǎn),所以就目前來看電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的市場(chǎng)前景是很廣闊的。隨著工業(yè)生產(chǎn)的人工智能化轉(zhuǎn)型,市場(chǎng)對(duì)電動(dòng)閥的需求就越來越高了。這主要是電動(dòng)調(diào)節(jié)閥與一般的調(diào)節(jié)閥相比,更加的節(jié)能能源,并且,面對(duì)以環(huán)保和節(jié)能減排的各種呼聲,電動(dòng)閥就成了一些工控環(huán)境中常用的閥門了。
我們知道電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在工控流程中主要是用來控制各種流體介質(zhì)的,能夠調(diào)節(jié)閥流體介質(zhì)的溫度、壓力以及流量等參數(shù)。在選用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的時(shí)候其加工精度工藝品質(zhì)以及閥門結(jié)構(gòu)都是需要了解的,確保能夠完全的應(yīng)用在現(xiàn)有的工控系統(tǒng)中。當(dāng)然就電動(dòng)調(diào)節(jié)閥本身來說容易調(diào)試安裝,以電動(dòng)馬達(dá)作為驅(qū)動(dòng)方式啟閉響應(yīng)都比較快速,不會(huì)產(chǎn)生瞬間沖擊力,性能穩(wěn)定并且符合業(yè)界自動(dòng)化需求。
傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥對(duì)于電動(dòng)調(diào)節(jié)閥來說,電動(dòng)閥在工作的時(shí)候更加的能夠節(jié)省能源消耗,直接通電就可以使用了,當(dāng)然隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的技術(shù)也越來越高,參數(shù)越來越好,性能以及使用壽命都會(huì)得到一些提升。
調(diào)節(jié)閥為何應(yīng)避免在小開度下使用?
控制調(diào)節(jié)閥是流程工業(yè)工廠實(shí)現(xiàn)自動(dòng)過程控制生產(chǎn)的終端控制元件控制調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)品質(zhì)的好壞將直接影響工廠自動(dòng)過程控制質(zhì)量。因此,保證調(diào)節(jié)閥的工作,對(duì)于流程工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)而言,極為重要。在實(shí)際應(yīng)用中,小開度是造成閥壽命縮短的主要原因之一。
首先會(huì)造成沖蝕。小開度導(dǎo)致流道間隙過小,介質(zhì)流速過大,對(duì)調(diào)節(jié)閥閥芯、閥座沖刷非常厲害,將使閥的壽命成倍下降,甚至短期內(nèi)可使調(diào)節(jié)閥報(bào)廢。
其次,小開度導(dǎo)致劇烈的壓力、流速變化。當(dāng)超過調(diào)節(jié)閥的剛度時(shí),導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生劇烈震蕩。
第三,流關(guān)狀態(tài)下工作的調(diào)節(jié)閥,會(huì)出現(xiàn)跳躍關(guān)閉和跳躍啟動(dòng)現(xiàn)象,調(diào)節(jié)閥在這個(gè)開度內(nèi)是不能進(jìn)行正常調(diào)節(jié)的。閥門開度如果在3%左右,閥門閥芯密封面距離節(jié)流口太近,對(duì)于閥芯的密封面損傷很大。
第四,一些種類的閥門不適于小開度工作。如蝶閥,小開度時(shí)不平衡力矩大,會(huì)產(chǎn)生跳開、跳關(guān)現(xiàn)象。再如氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥如果是直通雙座調(diào)節(jié)閥,由于該類型閥門有兩個(gè)閥芯兩個(gè)閥座,平時(shí)一個(gè)閥芯處于流開狀態(tài),另一個(gè)閥芯處于流閉狀態(tài),這種閥門雖然對(duì)于泄漏量要求不嚴(yán),但是閥門處于小刻度時(shí),閥門穩(wěn)定性變得很差,并且容易產(chǎn)生震蕩。
總之,如果調(diào)節(jié)閥能夠正常工作,不被經(jīng)常沖刷,提高閥的使用壽命,調(diào)節(jié)閥應(yīng)避免在小開度下工作。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),閥門刻度通常至少應(yīng)大于8%~12%,但對(duì)于高壓閥、雙座閥、蝶閥、處于流閉狀態(tài)的調(diào)節(jié)閥而言,應(yīng)大于20%(線性閥)~30%(對(duì)數(shù)閥)。
調(diào)節(jié)閥動(dòng)作遲緩的原因及解決措施
原因1:閥體內(nèi)有黏物堵塞。
措施:解體主閥體,清理閥體內(nèi)黏物。
原因2:閥桿填料變質(zhì)硬化或石墨、石棉填料潤滑油干燥。
措施:解體主閥體,更換閥桿填料。
原因3:填料加得太緊,摩擦阻力增大。
措施:
1)將閥桿填料壓緊螺母調(diào)松后,往復(fù)動(dòng)作主閥多次,在將閥桿填料壓緊螺母調(diào)整至合適力矩。
2)如果措施1沒有效果,更換閥桿填料,將閥桿填料壓緊螺母調(diào)整至合適力矩。
原因4:閥桿不直導(dǎo)致摩擦阻力大。
措施:主閥解體,更換閥桿。
原因5:氣動(dòng)隔膜執(zhí)行器隔膜或信號(hào)氣管路有輕微漏氣。
措施:更換氣動(dòng)隔膜執(zhí)行器隔膜,處理信號(hào)氣管路漏氣。