气动调节阀工作原理

⽓动调节阀⼯作原理
⼀、⼯作原理
⽓动调节阀就是以压缩空⽓为动⼒源,以⽓缸为执⾏器,并借助于电⽓阀门定位器、转换器、电磁阀、保位阀等附件去驱动阀门;
实现开关量或⽐例式调节,接收⼯业⾃动化控制系统的控制信号来完成调节管道介质的:流量、压⼒、温度等各种⼯艺参数。
⽓动调节阀的特点就是控制简单,反应快速,且本质安全,不需另外再采取防爆措施。
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⽓动调节阀通常由⽓动执⾏机构和调节阀连接安装调试组成,⽓动执⾏机构可分为单作⽤式和双作⽤式两种,单作⽤执⾏器内有复位弹簧,⽽双作⽤执⾏器内没有复位弹簧。
其中单作⽤执⾏器,可在失去起源或突然故障时,⾃动归位到阀门初始所设置的开启或关闭状态。
⽓动调节阀根据动作形式分⽓开型和⽓关型两种,即所谓的常开型和常闭型,⽓动调节阀的⽓开或⽓关,通常是通过执⾏机构的正反作⽤和阀态结构的不同组装⽅式实现。
⼆、⽓动调节阀作⽤⽅式
划蝽科⽓开型(常闭型)是当膜头上空⽓压⼒增加时,阀门向增加开度⽅向动作,当达到输⼊⽓压上限时,阀门处于全开状态。
反过来,当空⽓压⼒减⼩时,阀门向关闭⽅向动作,在没有输⼊空⽓时,阀门全闭。顾通常我们称⽓开型调节阀为故障关闭型阀门。
⽓关型(常开型)动作⽅向正好与⽓开型相反。
当空⽓压⼒增加时,阀门向关闭⽅向动作;空⽓压⼒减⼩或没有时,阀门向开启⽅向或全开为⽌。
顾通常我们称⽓关型调节阀为故障开启型阀门。
⽓开⽓关的选择是根据⼯艺⽣产的安全⾓度出发来考虑。当⽓源切断时,调节阀是处于关闭位置安全还是开启位置安全。
举例来说,⼀个加热炉的燃烧控制,调节阀安装在燃料⽓管道上,根据炉膛的温度或被加热物料在加热炉出⼝的温度来控制燃料的供应。
这时,宜选⽤⽓开阀更安全些,因为⼀旦⽓源停⽌供给,阀门处于关闭⽐阀门处于全开更合适。如果⽓源中断,燃料阀全开,会使加热过量发⽣危险。
⼜如⼀个⽤冷却⽔冷却的的换热设备,热物料在换热器内与冷却⽔进⾏热交换被冷却,调节阀安装在冷却⽔管上;
⽤换热后的物料温度来控制冷却⽔量,在⽓源中断时,调节阀应处于开启位置更安全些,宜选⽤⽓关式(即FO)调节阀。
三、阀门定位器
阀门定位器是调节阀的主要附件,与⽓动调节阀⼤⼤配套使⽤,它接受调节器的输出信号。
然后以它的输出信号去控制⽓动调节阀,当调节阀动作后,阀杆的位移⼜通过机械装置反馈到阀门定位器,阀位状况通过电信号传给上位系统。
阀门定位器按其结构形式和⼯作原理可以分成⽓动阀门定位器、电-⽓阀门定位器和智能式阀门定位器。
阀门定位器能够增⼤调节阀的输出功率,减少调节信号的传递滞后,加快阀杆的移动速度,能够提⾼阀门的线性度,克服阀杆的磨擦⼒并消除不平衡⼒的影响,从⽽保证调节阀的正确定位。
⽤执⾏机构分⽓动执⾏机构,电动执⾏机构,有直⾏程、⾓⾏程之分。⽤以⾃动、⼿动开闭各类伐门、风板等。
四、⽓动调节阀安装原则
1. ⽓动调节阀安装位置,距地⾯要求有⼀定的⾼度,阀的上下要留有⼀定空间,以便进⾏阀的拆装和修理。
灌溉排水学报对于装有⽓动阀门定位器和⼿轮的调节阀,必须保证操作、观察和调整⽅便。
2. 调节阀应安装在⽔平管道上,并上下与管道垂直,⼀般要在阀下加以⽀撑,保证稳固可靠。
对于特殊场合下,需要调节阀⽔平安装在竖直的管道上时,也应将调节阀进⾏⽀撑(⼩⼝径调节阀除外)。安装时,要避免给调节阀带来附加应⼒)。
3. 调节阀的⼯作环境温度要在(-30~+ 60) 相对湿度不⼤于95% 95% ,相对湿度不⼤于95%。
4. 调节阀前后位置应有直管段,长度不⼩于10倍的管道直径(10D),以避免阀的直管段太短⽽影响流量特性。
5. 调节阀的⼝径与⼯艺管道不相同时,应采⽤异径管连接。在⼩⼝径调节阀安装时,可⽤螺纹连接。阀体上流体⽅向箭头应与流体⽅向⼀致。
6. 要设置旁通管道。⽬的是便于切换或⼿动操作,可在不停车情况下对调节阀进⾏检修。
7. 调节阀在安装前要彻底清除管道内的异物,如污垢、焊渣等。
五、常见故障及处理
1. 调节阀不动作
⾸先确认⽓源压⼒是否正常,查⽓源故障。
如果⽓源压⼒正常,则判断定位器或电/⽓转换器的放⼤器有⽆输出;若⽆输出,则放⼤器恒节流孔堵塞,或压缩空⽓中的⽔分聚积于放⼤器球阀处。
⽤⼩细钢丝疏通恒节流孔,清除污物或清洁⽓源。
如果以上皆正常,有信号⽽⽆动作,则执⾏机构故障或阀杆弯曲,或阀芯卡死。遇此情况,必须卸开阀门进⼀步检查。
如果以上皆正常,有信号⽽⽆动作,则执⾏机构故障或阀杆弯曲,或阀芯卡死。遇此情况,必须卸开阀门进⼀步检查。
2. 调节阀卡堵
如果阀杆往复⾏程动作迟钝,则阀体内或有黏性⼤的物质,结焦堵塞或填料压得过紧,或聚四氟⼄烯填料⽼化,阀杆弯曲划伤等。
调节阀卡堵故障⼤多出现在新投⼊运⾏的系统和⼤修投运初期,由于管道内焊渣、铁锈等在节流⼝和导向部位造成堵塞从⽽使介质流通不畅。
或调节阀检修中填料过紧,造成摩擦⼒增⼤,导致⼩信号不动作、⼤信号动作过头的现象。
遇到此类情况,可迅速开、关副线或调节阀,让赃物从副线或调节阀处被介质冲跑。
另外还可以⽤管钳夹紧阀杆,在外加信号压⼒的情况下,正反⽤⼒旋动阀杆,让阀芯闪过卡处。
若不能解决问题,可增加⽓源压⼒、增加驱动功率反复上下移动⼏次,即可解决问题。
如果还是不能动作,则需要对控制阀做解体处理,当然,这⼀⼯作需要很强的专业技能,⼀定要在专业技术⼈员协助下完成,否则后果更为严重。
六、阀泄露
调节阀泄漏⼀般有调节阀内漏、填料泄漏和阀芯、阀座变形引起的泄漏⼏种情况,下⾯分别加以分析。
1. 阀内漏
阀杆长短不适,⽓开阀阀杆太长,阀杆向上的(或向下)距离不够,造成阀芯和阀座之间有空隙,不能充分接触,导致不严⽽内漏。
同样⽓关阀阀杆太短,也可导致阀芯和阀座之间有空隙,不能充分接触,导致关不严⽽内漏。
解决⽅法:应缩短(或延长)调节阀阀杆使调节阀长度合适,使其不再内漏。
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散血莲2. 填料泄漏
填料装⼊填料函以后,经压盖对其施加轴向压⼒。
由于填料的塑性变形,使其产⽣径向⼒,并与阀杆紧密接触,但这种接触并⾮⼗分均匀,有些部位接触的松,有些部位接触的较紧,甚⾄有些部位根本没有接触上。
调节阀在使⽤过程中,阀杆同填料之间存在着相对运动,这个运动叫轴向运动。
在使⽤过程中,随着⾼温、⾼压和渗透性强的流体介质的影响,调节阀填料函也是发⽣泄漏现象较多的部位。
造成填料泄漏的主要原因是界⾯泄漏,对于纺织填料还会出现渗漏(压⼒介质沿着填料纤维之间的微⼩缝隙向外泄漏)。
造成填料泄漏的主要原因是界⾯泄漏,对于纺织填料还会出现渗漏(压⼒介质沿着填料纤维之间的微⼩缝隙向外泄漏)。
阀杆与填料间的界⾯泄漏是由于填料接触压⼒的逐渐衰减,填料⾃⾝⽼化等原因引起的,这时压⼒介质就会沿着填料与阀杆之间的接触间隙向外泄漏。
为了使填料装⼊⽅便,在填料函顶端倒⾓,在填料函底部放置耐冲蚀的间隙较⼩的⾦属保护环,注意该保护环与填料的接触⾯不能为斜⾯,以防⽌填料被介质压⼒推出。
填料函与填料接触部分的表⾯要精加⼯,以提⾼表⾯光洁度,减⼩填料磨损。填料选⽤柔性⽯墨。
因为它的⽓密性好、摩擦⼒⼩,长期使⽤变化⼩,磨损的烧损⼩,易于维修,且压盖螺栓重新拧紧后摩擦⼒不发⽣变化,耐压性和耐热性良好,不受内部介质的侵蚀,与阀杆和填料函内部接触的⾦属不发⽣点蚀或腐蚀。
这样,有效地保护了阀杆填料函的密封,保证了填料密封的可靠性,使⽤寿命也有很⼤地提⾼。
3. 阀芯、阀座变形泄漏
阀芯、阀座泄漏的主要原因是由于调节阀⽣产过程中的铸造或锻造缺陷可导致腐蚀的加强。
波速测试仪⽽腐蚀介质的通过,流体介质的冲刷也会造成调节阀的泄漏。腐蚀主要以侵蚀或⽓蚀的形式存在。
当腐蚀性介质在通过调节阀时,便会产⽣对阀芯、阀座材料的侵蚀和冲击,使阀芯、阀座成椭圆形或其他形状,随着时间的推移,导致阀芯、阀座不匹配,存在间隙,关不严⽽发⽣泄漏。
把好阀芯、阀座的材质选型关。选择耐腐蚀的材料,对存在⿇点、沙眼等缺陷的产品要坚决剔除。
若阀芯、阀座变形不太严重,可⽤细砂纸研磨,消除痕迹,提⾼密封光洁度,以提⾼密封性能。若损坏严重,则应重新更换新阀。
七、振荡
调节阀的弹簧刚度不⾜,调节阀输出信号不稳定⽽急剧变动易引起调节阀振荡。
还有所选阀的频率与系统频率相同或管道、基座剧烈振动,使调节阀随之振动。
选型不当,调节阀⼯作在⼩开度存在着剧烈的流阻、流速、压⼒的变化,当超过阀的刚度,稳定性变差,严重时产⽣振荡。
由于产⽣振荡的原因是多⽅⾯的,要具体问题具体分析。
对振动轻微的,可增加刚度来消除,如选⽤⼤刚度弹簧的调节阀,改⽤活塞执⾏结构等;
管道、基座剧烈振动,可通过增加⽀撑消除振动⼲扰;
阀的频率与系统的频率相同时,更换不同结构的调节阀;

本文发布于:2024-09-22 11:25:17,感谢您对本站的认可!

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