氣動(dòng)調(diào)節(jié)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)調(diào)節(jié)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)調(diào)節(jié)閥通常由氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥連接安裝調(diào)試組成,氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可分為單作用式和雙作用式兩種,單作用執(zhí)行器內(nèi)有復(fù)位彈簧,而雙作用執(zhí)行器內(nèi)沒(méi)有復(fù)位彈簧。其中單作用執(zhí)行器,可在失去起源或突然故障時(shí),自動(dòng)歸位到閥門(mén)初始所設(shè)置的開(kāi)啟或關(guān)閉狀態(tài)。
氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥根據(jù)動(dòng)作形式分氣開(kāi)型和氣關(guān)型兩種,即所謂的常開(kāi)型和常閉型,氣動(dòng)調(diào)節(jié)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)型(常閉型)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),氣動(dòng)切斷閥閥門(mén)全閉。顧通常我們稱(chēng)氣開(kāi)型調(diào)節(jié)閥為故障關(guān)閉型閥門(mén)。
氣關(guān)型(常開(kāi)型)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。顧通常我們稱(chēng)氣關(guān)型調(diào)節(jié)閥為故障開(kāi)啟型閥門(mén)。
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),調(diào)節(jié)閥是處于關(guān)閉位置安全還是開(kāi)啟位置安全。
閥門(mén)定位器
閥門(mén)定位器是調(diào)節(jié)閥的主要附件,與氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥大大配套使用,它接受調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào),然后以它的輸出信號(hào)去控制氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥,當(dāng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作后,閥桿的位移又通過(guò)機(jī)械裝置反饋到閥門(mén)定位器,閥位狀況通過(guò)電信號(hào)傳給上位系統(tǒng)。緊急切斷閥閥門(mén)定位器按其結(jié)構(gòu)形式和工作原理可以分成氣動(dòng)閥門(mén)定位器、電-氣閥門(mén)定位器和智能式閥門(mén)定位器。
(7)調(diào)節(jié)閥在安裝前要徹底清除管道內(nèi)的異物,如污垢、焊渣等。
首先確認(rèn)氣源壓力是否正常,查找氣源故障。如果氣源壓力正常,則判斷定位器或電/氣轉(zhuǎn)換器的放大器有無(wú)輸出;若無(wú)輸出,則放大器恒節(jié)流孔堵塞,或壓縮空氣中的水分聚積于放大器球閥處。用小細(xì)鋼絲疏通恒節(jié)流孔,清除污物或清潔氣源。
如果以上皆正常,有信號(hào)而無(wú)動(dòng)作,則執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障或閥桿彎曲,或閥芯卡死。遇此情況,必須卸開(kāi)閥門(mén)進(jìn)一步檢查。
如果閥桿往復(fù)行程動(dòng)作遲鈍,則閥體內(nèi)或有黏性大的物質(zhì),結(jié)焦堵塞或填料壓得過(guò)緊,或聚四氟乙烯填料老化,閥桿彎曲劃傷等。調(diào)節(jié)閥卡堵故障大多出現(xiàn)在新投入運(yùn)行的系統(tǒng)和大修投運(yùn)初期,由于管道內(nèi)焊渣、鐵銹等在節(jié)流口和導(dǎo)向部位造成堵塞從而使介質(zhì)流通不暢,或調(diào)節(jié)閥檢修中填料過(guò)緊,造成摩擦力增大,導(dǎo)致小信號(hào)不動(dòng)作、大信號(hào)動(dòng)作過(guò)頭的現(xiàn)象。
遇到此類(lèi)情況,可迅速開(kāi)、關(guān)副線或調(diào)節(jié)閥,讓贓物從副線或調(diào)節(jié)閥處被介質(zhì)沖跑。另外還可以用管鉗夾緊閥桿,在外加信號(hào)壓力的情況下,正反用力旋動(dòng)閥桿,讓閥芯閃過(guò)卡處。若不能解決問(wèn)題,可增加氣源壓力、增加驅(qū)動(dòng)功率反復(fù)上下移動(dòng)幾次,即可解決問(wèn)題。如果還是不能動(dòng)作,則需要對(duì)控制閥做解體處理,當(dāng)然,這一工作需要很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)技能,一定要在專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員協(xié)助下完成,否則后果更為嚴(yán)重。
閥桿長(zhǎng)短不適,氣開(kāi)閥閥桿太長(zhǎng),閥桿向上的(或向下)距離不夠,造成閥芯和閥座之間有空隙,不能充分接觸,導(dǎo)致不嚴(yán)而內(nèi)漏。同樣氣關(guān)閥閥桿太短,也可導(dǎo)致閥芯和閥座之間有空隙,不能充分接觸,導(dǎo)致關(guān)不嚴(yán)而內(nèi)漏。解決方法:應(yīng)縮短(或延長(zhǎng))調(diào)節(jié)閥閥桿使調(diào)節(jié)閥長(zhǎng)度合適,使其不再內(nèi)漏。
填料裝入填料函以后,經(jīng)壓蓋對(duì)其施加軸向壓力。由于填料的塑性變形,使其產(chǎn)生徑向力,并與閥桿緊密接觸,但這種接觸并非十分均勻,有些部位接觸的松,有些部位接觸的較緊,甚至有些部位根本沒(méi)有接觸上。調(diào)節(jié)閥在使用過(guò)程中,閥桿同填料之間存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng),這個(gè)運(yùn)動(dòng)叫軸向運(yùn)動(dòng)。在使用過(guò)程中,隨著高溫、高壓和滲透性強(qiáng)的流體介質(zhì)的影響,調(diào)節(jié)閥填料函也是發(fā)生泄漏現(xiàn)象較多的部位。造成填料泄漏的主要原因是界面泄漏,對(duì)于紡織填料還會(huì)出現(xiàn)滲漏(壓力介質(zhì)沿著填料纖維之間的微小縫隙向外泄漏)。閥桿與填料間的界面泄漏是由于填料接觸壓力的逐漸衰減,填料自身老化等原因引起的,這時(shí)壓力介質(zhì)就會(huì)沿著填料與閥桿之間的接觸間隙向外泄漏。
為了使填料裝入方便,在填料函頂端倒角,在填料函底部放置耐沖蝕的間隙較小的金屬保護(hù)環(huán),注意該保護(hù)環(huán)與填料的接觸面不能為斜面,以防止填料被介質(zhì)壓力推出。填料函與填料接觸部分的表面要精加工,以提高表面光潔度,減小填料磨損。填料選用柔性石墨,因?yàn)樗臍饷苄院谩⒛Σ亮π?,長(zhǎng)期使用變化小,磨損的燒損小,易于維修,且壓蓋螺栓重新擰緊后摩擦力不發(fā)生變化,耐壓性和耐熱性良好,不受內(nèi)部介質(zhì)的侵蝕,與閥桿和填料函內(nèi)部接觸的金屬不發(fā)生點(diǎn)蝕或腐蝕。這樣,有效地保護(hù)了閥桿填料函的密封,保證了填料密封的可靠性,使用壽命也有很大地提高。
閥芯、閥座泄漏的主要原因是由于調(diào)節(jié)閥生產(chǎn)過(guò)程中的鑄造或鍛造缺陷可導(dǎo)致腐蝕的加強(qiáng)。而腐蝕介質(zhì)的通過(guò),流體介質(zhì)的沖刷也會(huì)造成調(diào)節(jié)閥的泄漏。腐蝕主要以侵蝕或氣蝕的形式存在。當(dāng)腐蝕性介質(zhì)在通過(guò)調(diào)節(jié)閥時(shí),便會(huì)產(chǎn)生對(duì)閥芯、閥座材料的侵蝕和沖擊,使閥芯、閥座成橢圓形或其他形狀,隨著時(shí)間的推移,導(dǎo)致閥芯、閥座不匹配,存在間隙,關(guān)不嚴(yán)而發(fā)生泄漏。
把好閥芯、閥座的材質(zhì)選型關(guān)。選擇耐腐蝕的材料,對(duì)存在麻點(diǎn)、沙眼等缺陷的產(chǎn)品要堅(jiān)決剔除。若閥芯、閥座變形不太嚴(yán)重,可用細(xì)砂紙研磨,消除痕跡,提高密封光潔度,以提高密封性能。若損壞嚴(yán)重,則應(yīng)重新更換新閥。
調(diào)節(jié)閥的彈簧剛度不足,調(diào)節(jié)閥輸出信號(hào)不穩(wěn)定而急劇變動(dòng)易引起調(diào)節(jié)閥振蕩。還有所選閥的頻率與系統(tǒng)頻率相同或管道、基座劇烈振動(dòng),使調(diào)節(jié)閥隨之振動(dòng)。選型不當(dāng),調(diào)節(jié)閥工作在小開(kāi)度存在著劇烈的流阻、流速、壓力的變化,當(dāng)超過(guò)閥的剛度,穩(wěn)定性變差,嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生振蕩。
由于產(chǎn)生振蕩的原因是多方面的,要具體問(wèn)題具體分析。對(duì)振動(dòng)輕微的,可增加剛度來(lái)消除,如選用大剛度彈簧的調(diào)節(jié)閥,改用活塞執(zhí)行結(jié)構(gòu)等;管道、基座劇烈振動(dòng),可通過(guò)增加支撐消除振動(dòng)干擾;閥的頻率與系統(tǒng)的頻率相同時(shí),更換不同結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥;工作在小開(kāi)度造成的振蕩,則是選型不當(dāng)造成的,具體說(shuō)是由于閥的流通能力C值過(guò)大,必須重新選型,選擇流通能力C值較小的或采用分程控制或采用子母閥以克服調(diào)節(jié)閥工作在小開(kāi)度所產(chǎn)生的振蕩。
汽蝕是主要的流體動(dòng)力噪音源??栈瘯r(shí),汽泡破裂產(chǎn)生高速