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氣動(dòng)控制閥原理應(yīng)用及維修

工作原理:  

氣動(dòng)控制閥就是以壓縮空氣為動(dòng)力源,以氣缸為執(zhí)行器,并借助于電氣閥門(mén)定位器、轉(zhuǎn)換器、電磁閥、保位閥等附件去驅(qū)動(dòng)閥門(mén),實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)量或比例式調(diào)節(jié),接收工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制信號(hào)來(lái)完成調(diào)節(jié)管道介質(zhì)的流量、壓力、溫度等各種工藝參數(shù)。氣動(dòng)控制閥的特點(diǎn)就是控制簡(jiǎn)單,反應(yīng)快速,且本質(zhì)安全,不需另外再采取防爆措施。

氣動(dòng)控制閥的分類(lèi)及應(yīng)用  氣動(dòng)控制閥動(dòng)作分氣開(kāi)型和氣關(guān)型兩種。氣開(kāi)型(Air to Open) 是當(dāng)膜頭上空氣壓力增加時(shí),閥門(mén)向增加開(kāi)度方向動(dòng)作,當(dāng)達(dá)到輸入氣壓上限時(shí),閥門(mén)處于全開(kāi)狀態(tài)。反過(guò)來(lái),當(dāng)空氣壓力減小時(shí),閥門(mén)向關(guān)閉方向動(dòng)作,在沒(méi)有輸入空氣時(shí),閥門(mén)全閉。故有時(shí)氣開(kāi)型閥門(mén)又稱(chēng)故障關(guān)閉型(Fail to Close FC)。氣關(guān)型(Air to Close)動(dòng)作方向正好與氣開(kāi)型相反。當(dāng)空氣壓力增加時(shí),閥門(mén)向關(guān)閉方向動(dòng)作;空氣壓力減小或沒(méi)有時(shí),閥門(mén)向開(kāi)啟方向或全開(kāi)為止。故有時(shí)又稱(chēng)為故障開(kāi)啟型(Fail to Open FO)。氣動(dòng)控制閥的氣開(kāi)或氣關(guān),通常是通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正反作用和閥態(tài)結(jié)構(gòu)的不同組裝方式實(shí)現(xiàn)。

氣開(kāi)氣關(guān)的選擇是根據(jù)工藝生產(chǎn)的安全角度出發(fā)來(lái)考慮。當(dāng)氣源切斷時(shí),控制閥是處于關(guān)閉位置安全還是開(kāi)啟位置安全?舉例來(lái)說(shuō),一個(gè)加熱爐的燃燒控制,控制閥安裝在燃料氣管道上,根據(jù)爐膛的溫度或被加熱物料在加熱爐出口的溫度來(lái)控制燃料的供應(yīng)。這時(shí),宜選用氣開(kāi)閥更安全些,因?yàn)橐坏庠赐V构┙o,閥門(mén)處于關(guān)閉比閥門(mén)處于全開(kāi)更合適。如果氣源中斷,燃料閥全開(kāi),會(huì)使加熱過(guò)量發(fā)生危險(xiǎn)。又如一個(gè)用冷卻水冷卻的的換熱設(shè)備,熱物料在換熱器內(nèi)與冷卻水進(jìn)行熱交換被冷卻,控制閥安裝在冷卻水管上,用換熱后的物料溫度來(lái)控制冷卻水量,在氣源中斷時(shí),控制閥應(yīng)處于開(kāi)啟位置更安全些,宜選用氣關(guān)式(即FO)控制閥。

氣開(kāi)式改變?yōu)闅怅P(guān)式或氣關(guān)式改變?yōu)闅忾_(kāi)式,如控制閥安裝有智能式閥門(mén)定位器,在現(xiàn)場(chǎng)可以很容易進(jìn)行互相切換。

但也有一些場(chǎng)合,故障時(shí)不希望閥門(mén)處于全開(kāi)或全關(guān)位置,操作不允許,而是希望故障時(shí)保持在斷氣前的原有位置處。這時(shí),可采取一些其它措施,如采用保位閥或設(shè)置事故專(zhuān)用空氣儲(chǔ)缸設(shè)施來(lái)確保。
氣動(dòng)控制閥的維修:  氣動(dòng)控制閥準(zhǔn)確正常地工作對(duì)保證工藝裝置的正常運(yùn)行和安全生產(chǎn)有著十分重要的意義。因此加強(qiáng)氣動(dòng)控制閥的維修是必要的。

一、檢修時(shí)的重點(diǎn)檢查部位

檢查間體內(nèi)壁:在高壓差和有腐蝕性介質(zhì)的場(chǎng)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(diǎn)檢查耐壓耐腐情況;

檢查閥座:因工作時(shí)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:閥芯是控制閥的可動(dòng)部件之一,受介質(zhì)的沖蝕較為嚴(yán)重,檢修時(shí)要認(rèn)真檢查閥芯各部是否被腐蝕、磨損,特別是在高壓差的情況下,閥芯的磨損因空化引起的汽蝕現(xiàn)象更為嚴(yán)重。損壞嚴(yán)重的閥芯應(yīng)予更換;檢查密封填料:檢查盤(pán)根石棉繩是否干燥,如采用聚四氟乙烯填料,應(yīng)注意檢查是否老化和其配合面是否損壞;

檢查執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的橡膠薄膜是否老化,是否有龜裂現(xiàn)象。

二、氣動(dòng)用控制閥的日常維護(hù)

當(dāng)控制閥采用石墨一石棉為填料時(shí),大約三個(gè)月應(yīng)在填料上添加一次潤(rùn)滑油,以保證控制閥靈活好用。如發(fā)現(xiàn)填料壓帽壓得很低,則應(yīng)補(bǔ)充填料,如發(fā)現(xiàn)聚四氟乙燥填料硬化,則應(yīng)及時(shí)更換;應(yīng)在巡回檢查中注意控制閥的運(yùn)行情況,檢查閥位指示器和調(diào)節(jié)器輸出是否吻合;對(duì)有定位器的控制閥要經(jīng)常檢查氣源,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理;應(yīng)經(jīng)常保持控制閥的衛(wèi)生以及各部件完整好用。

三、常見(jiàn)故障及產(chǎn)生的原因

(一)控制閥不動(dòng)作。故障現(xiàn)象及原因如下:

1.無(wú)信號(hào)、無(wú)氣源。①氣源未開(kāi),②由于氣源含水在冬季結(jié)冰,導(dǎo)致風(fēng)管堵塞或過(guò)濾器、減壓閥堵塞失靈,③壓縮機(jī)故障;④氣源總管泄漏。

2.有氣源,無(wú)信號(hào)。①調(diào)節(jié)器故障;③定位器波紋管漏氣;④調(diào)節(jié)網(wǎng)膜片損壞。

3.定位器無(wú)氣源。①過(guò)濾器堵塞;②減壓閥故障I③管道泄漏或堵塞。

4.定位器有氣源,無(wú)輸出。定位器的節(jié)流孔堵塞。

5.有信號(hào)、無(wú)動(dòng)作。①閥芯脫落,②閥芯與社會(huì)或與閥座卡死;③閥桿彎曲或折斷;④閥座閥芯凍結(jié)或焦塊污物;⑤執(zhí)行機(jī)構(gòu)彈簧因長(zhǎng)期不用而銹死。

(二)控制閥的動(dòng)作不穩(wěn)定。故障現(xiàn)象和原因如下:

1.氣源壓力不穩(wěn)定。①壓縮機(jī)容量太小;②減壓閥故障。

2.信號(hào)壓力不穩(wěn)定。①控制系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)(T=RC)不適當(dāng);②調(diào)節(jié)器輸出不穩(wěn)定。

3.氣源壓力穩(wěn)定,信號(hào)壓力也穩(wěn)定,但控制閥的動(dòng)作仍不穩(wěn)定。①定位器中放大器的球閥受臟物磨損關(guān)不嚴(yán),耗氣量特別增大時(shí)會(huì)產(chǎn)生輸出震蕩;②定位器中放大器的噴咀擋板不平行,擋板蓋不住噴咀;③輸出管、線漏氣;④執(zhí)行機(jī)構(gòu)剛性太小;⑤閥桿運(yùn)動(dòng)中摩擦阻力大,與相接觸部位有阻滯現(xiàn)象。

(三)控制閥振動(dòng)。故障現(xiàn)象和原因如下:

1.控制閥在任何開(kāi)度下都振動(dòng)。①支撐不穩(wěn);②附近有振動(dòng)源;③閥芯與襯套磨損嚴(yán)重。

2.控制閥在接近全閉位置時(shí)振動(dòng)。①控制閥選大了,常在小開(kāi)度下使用;②單座閥介質(zhì)流向與關(guān)閉方向相反。

(四)控制閥的動(dòng)作遲鈍。遲鈍的現(xiàn)象及原因如下:

1.閥桿僅在單方向動(dòng)作時(shí)遲鈍。①氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)中膜片破損泄漏;②執(zhí)行機(jī)構(gòu)中“O”型密封泄漏。

2.閥桿在往復(fù)動(dòng)作時(shí)均有遲鈍現(xiàn)象。①閥體內(nèi)有粘物堵塞;②聚四氟乙烯填料變質(zhì)硬化或石墨一石棉填料潤(rùn)滑油干燥;③填料加得太緊,摩擦阻力增大;④由于閥桿不直導(dǎo)致摩擦阻力大;⑤沒(méi)有定位器的氣動(dòng)控制閥也會(huì)導(dǎo)致動(dòng)作遲鈍。

(五)控制閥的泄漏量增大。泄漏的原因如下:

1.閥全關(guān)時(shí)泄漏量大。①閥芯被磨損,內(nèi)漏嚴(yán)重,②閥未調(diào)好關(guān)不嚴(yán)。

2.閥達(dá)不到全閉位置。①介質(zhì)壓差太大,執(zhí)行機(jī)構(gòu)剛性小,閥關(guān)不嚴(yán);②閥內(nèi)有異物;③襯套燒結(jié)。

(六)流量可調(diào)范圍變小。主要原因是閥芯被腐蝕變小,從而使可調(diào)的最小流量變大。

了解氣動(dòng)控制閥的故障現(xiàn)象及原因,可以對(duì)癥采取措施予以解決。以上由瓦特斯提供,瓦特斯作為世界控制閥的重要供應(yīng)商,在控制閥領(lǐng)域吸納創(chuàng)新,致力于高品質(zhì)控制閥的研發(fā)和生產(chǎn),為客戶(hù)提供全方位的工業(yè)管路控制方案,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金、食品、醫(yī)藥、城建、機(jī)械配套等行業(yè)。

瓦特斯不僅僅為客戶(hù)提供性能可靠的產(chǎn)品,更注重于提供高效、快速的服務(wù),為此,我們成立了客戶(hù)關(guān)懷中心(4008-200-182),確保我們的客戶(hù)可在全國(guó)范圍內(nèi)及時(shí)獲得專(zhuān)業(yè)的服務(wù),瓦特斯堅(jiān)信能成為您安心的保障。 為客戶(hù)負(fù)責(zé),為社會(huì)負(fù)責(zé),是瓦特斯員工不懈的追求!


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