【康沃真空網(wǎng)】一 控制閥的選型
1、控制閥選型的重要性
調(diào)節(jié)閥是自控系統(tǒng)中的執(zhí)行器,它的應(yīng)用質(zhì)量直接反應(yīng)在系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)上。作為過程控制中的終端元件,人們對它的重要性較過去有了更新的認(rèn)識。調(diào)節(jié)閥應(yīng)用的好壞,除產(chǎn)品自身質(zhì)量、用戶是否正確安裝、使用、維護(hù)外,正確地計(jì)算、選型十分重要。由于計(jì)算選型的失誤,造成系統(tǒng)開開停停,有的甚至無法投用,所以對于用戶及系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該認(rèn)識閥在現(xiàn)場的重要性,必須對調(diào)節(jié)閥的選型引起足夠的重視。
2、控制閥選型的原則
1)根據(jù)工藝條件,選擇合適的結(jié)構(gòu)形式和材料;
2)根據(jù)工藝對象的特點(diǎn),選擇控制閥的流量特性;
3)根據(jù)工藝操作參數(shù),選擇合適的控制閥口徑尺寸;
4)根據(jù)工藝過程的要求,選擇所需要的輔助裝置;
5)合理選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的響應(yīng)速度應(yīng)能滿足工藝;
對控制行程時(shí)間的要求:所選用的控制閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)能滿足閥門行程和工藝對泄露量等級的要求。在某些場合,如選用壓力控制閥(包括放空閥),應(yīng)考慮實(shí)際可能的壓差進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯螅匆髨?zhí)行機(jī)構(gòu)能提供較大的作用力。否則,可能當(dāng)工藝上出現(xiàn)異常情況時(shí),控制閥前后的實(shí)際壓差較大,會(huì)發(fā)生關(guān)不上或打不開的危險(xiǎn)。
二 控制閥的附件
在生產(chǎn)過程中,控制系統(tǒng)對閥門提出各式各樣的特殊要求,因此,控制閥必須配用各種附屬裝置(簡稱附件)來滿足生產(chǎn)過程的需要。控制閥的附件包括:
1.閥門定位器用于改善控制閥調(diào)節(jié)性能的工作特性,實(shí)現(xiàn)正確定位;
2.閥位開關(guān)顯示閥門的上下限行程的工作位置;
3.氣動(dòng)保位閥當(dāng)控制閥的氣源發(fā)生故障時(shí),保持閥門處于氣源發(fā)生故障前的開度位置;
4.電磁閥實(shí)現(xiàn)氣路的電磁切換,保證閥門在電源故障時(shí)閥門處于所希望的安全開度位置;
5.手輪機(jī)構(gòu)當(dāng)控制系統(tǒng)的控制器發(fā)生故障時(shí),可切換到手動(dòng)方式操作閥門;
6.氣動(dòng)繼動(dòng)器使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作加速,減少傳輸時(shí)間;
7.空氣減壓器用于凈化氣源、調(diào)節(jié)氣壓;
8.儲氣罐保證當(dāng)氣源故障時(shí),使無彈簧氣缸活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠?qū)⒖刂崎y動(dòng)作到故障安全位置。其大小取決于氣缸的大小、閥門動(dòng)作時(shí)間的要求及閥門的工作條件等;
總之,附件的作用就在于使控制閥的功能更完善、更合理、更齊全。
三 控制閥的維護(hù)
控制閥具有結(jié)構(gòu)簡單和動(dòng)作可靠等特點(diǎn),但由于它直接與工藝介質(zhì)接觸,其性能直接影響系統(tǒng)質(zhì)量和環(huán)境污染,所以對控制閥必須進(jìn)行經(jīng)常維護(hù)和定期檢修,尤其對使用條件惡劣和重要的場合,更應(yīng)重視維修工作。重點(diǎn)檢查部位:
1、閥體內(nèi)壁:對于使用在高壓差和腐蝕性介質(zhì)場合的控制閥,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(diǎn)檢查耐壓、耐腐的情況。
2、閥座:控制閥工作時(shí),因介質(zhì)滲入,固定閥座用的螺紋內(nèi)表面易受腐蝕而使閥座松動(dòng),檢查時(shí)應(yīng)予注意。對高壓差下工作的閥,還應(yīng)檢查閥座密封面是否沖壞。
3、閥芯:閥芯是調(diào)節(jié)工作時(shí)的可動(dòng)部件,受介質(zhì)的沖刷、腐蝕最為嚴(yán)重,檢修時(shí)要認(rèn)真檢查閥芯各部分是否被腐蝕、磨損,特別是在高壓差的情況下閥芯的磨損更為嚴(yán)重(因氣蝕現(xiàn)象),應(yīng)予注意。閥芯損壞嚴(yán)重時(shí)應(yīng)進(jìn)行更換,另外還應(yīng)注意閥桿是否也有類似的現(xiàn)象,或與閥芯連接松動(dòng)等。
4、膜片:"O"形圈和其它密封墊。應(yīng)檢控制閥中膜片、"O"形密封墊是否老化、裂損。
5、密封填料:應(yīng)注意聚四氟乙烯填料、密封潤滑油脂是否老化,配合面是否損壞,應(yīng)在必要時(shí)更換。
調(diào)節(jié)閥又稱控制閥,是執(zhí)行器的主要類型,通過接受調(diào)節(jié)控制單元輸出的控制信號,借助動(dòng)力操作去改變流體流量。調(diào)節(jié)閥一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門組成。如果按其所配執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用的動(dòng)力,調(diào)節(jié)閥可以分為氣動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)三種,即以壓縮空氣為動(dòng)力源的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥,以電為動(dòng)力源的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,以液體介質(zhì)(如油等)壓力為動(dòng)力的電液動(dòng)調(diào)節(jié)閥,另外,按其功能和特性分,還有電磁閥、電子式、智能式、現(xiàn)場總線型調(diào)節(jié)閥等。
調(diào)節(jié)閥的閥體類型選擇
調(diào)節(jié)閥的閥體種類很多,常用的有直通單座、直通雙座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋轉(zhuǎn)、蝶形、套筒式、球形等。在具體選擇時(shí),可做如下考慮:
(1)閥芯形狀結(jié)構(gòu)
主要根據(jù)所選擇的流量特性和不平衡力等因素考慮。
(2)耐磨損性
當(dāng)流體介質(zhì)是含有高濃度磨損性顆粒的懸浮液時(shí),閥的內(nèi)部材料要堅(jiān)硬。
(3)耐腐蝕
由于介質(zhì)具有腐蝕性,盡量選擇結(jié)構(gòu)簡單閥門。
(4)介質(zhì)的溫度、壓力
當(dāng)介質(zhì)的溫度、壓力高且變化大時(shí),應(yīng)選用閥芯和閥座的材料受溫度、壓力變化小的閥門。
(5)防止閃蒸和空化
閃蒸和空化只產(chǎn)生在液體介質(zhì)。在實(shí)際生產(chǎn)過程中,閃蒸和空化會(huì)形成振動(dòng)和噪聲,縮短閥門的使用壽命,因此在選擇閥門時(shí)應(yīng)防止閥門產(chǎn)生閃蒸和空化。
調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇
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)鍵在于弄清最大的輸出力和電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。對于單作用的氣動(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。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型的確定
對執(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)。對于現(xiàn)場有防爆要求時(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。
調(diào)節(jié)閥的作用方式選擇
調(diào)節(jié)閥的作用方式只是在選用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)才有,其作用方式通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)正反作用和閥門的正反作用組合形成。組合形式有4種即正正(氣關(guān)型)、正反(氣開型)、反正(氣開型)、反反(氣關(guān)型),通過這四種組合形成的調(diào)節(jié)閥作用方式有氣開和氣關(guān)兩種。對于調(diào)節(jié)閥作用方式的選擇,主要從三方面考慮:a)工藝生產(chǎn)安全;b)介質(zhì)的特性;c)保證產(chǎn)品質(zhì)量,經(jīng)濟(jì)損失最小。