隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快,自動(dòng)儀表領(lǐng)域也在與日俱新、突飛猛進(jìn)。檢測(cè)、傳感、變送器從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,從普通到智能,測(cè)量精度已達(dá)到目前的 0.075%。控制器也由原來(lái)的常規(guī)調(diào)節(jié)器發(fā)展到智能型、可編程型、PLC、DCS 及現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)型。從控制回路來(lái)看,傳感、變送、控制等幾大部分的迅速發(fā)展極大地推動(dòng)了控制系統(tǒng)的發(fā)展。但是,執(zhí)行器部分的發(fā)展滯后于前兩者也是不爭(zhēng)的事實(shí),這就反過(guò)來(lái)束縛了整個(gè)控制系統(tǒng)的整體性能的提升。
當(dāng)然,執(zhí)行器部分也在不斷地進(jìn)步、提高,新型的閥門(mén)層出不窮,令人欣慰。如何選好、維護(hù)好自動(dòng)調(diào)節(jié)閥,已成為控制系統(tǒng)能否可靠運(yùn)行、達(dá)到或提高調(diào)節(jié)品質(zhì)的至關(guān)重要的一環(huán)。
調(diào)節(jié)閥按照動(dòng)力源的不同可分為氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、液動(dòng)調(diào)節(jié)閥以及自力式調(diào)節(jié)閥等。按照動(dòng)作開(kāi)關(guān)方式不同,可分為直行程調(diào)節(jié)閥、旋轉(zhuǎn)類(lèi)調(diào)節(jié)閥等。在氣、液動(dòng)調(diào)節(jié)閥中,按執(zhí)行機(jī)構(gòu)不同,又有氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥、氣缸式調(diào)節(jié)或切斷閥等。按照適用溫度不同,又有常溫型、中溫型、高溫型或低溫型調(diào)節(jié)閥。按照適用壓力不同,又有常壓型、中高壓型等。按照閥的動(dòng)作不同,又有調(diào)節(jié)型、切斷型等。調(diào)節(jié)閥種類(lèi)繁多龐雜,各有自己的應(yīng)用特色,如球閥具有切斷動(dòng)作快、自清潔作用、泄漏量很小、流通量大、壓損小等優(yōu)點(diǎn),但它的調(diào)節(jié)特性卻較差,盡管V型球閥可以用來(lái)調(diào)節(jié)。蝶閥適用于大口徑、大流量、低壓差場(chǎng)合,但其泄漏量大,低開(kāi)度下動(dòng)作有跳躍現(xiàn)象等。單座閥調(diào)節(jié)特性好,泄漏量小,但不耐大壓差,抗不平衡能力差,閥芯易磨損等缺點(diǎn)也較常見(jiàn)。
由此可見(jiàn),調(diào)節(jié)系統(tǒng)特性的好壞,一個(gè)很關(guān)鍵的因素在于如何選擇一個(gè)合適的調(diào)節(jié)閥,選擇不當(dāng),易造成整個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)的變壞,甚至無(wú)法正常調(diào)節(jié)。
調(diào)節(jié)閥的選型工作是一項(xiàng)綜合判斷、兼顧局部與整體,達(dá)到系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)盡可能佳的重要的工作,既要考慮工作條件環(huán)境、閥門(mén)結(jié)構(gòu)類(lèi)型、流量特性、財(cái)政等因素,又要考慮盡可能使整個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)處于佳的控制狀態(tài)。
這是調(diào)節(jié)閥選型的前提與基礎(chǔ),公稱(chēng)通徑的選擇,主要是考慮最大CV值、額定CV值、可調(diào)范圍、調(diào)節(jié)余量等幾個(gè)因素。一般掌握的原則是可能使正常調(diào)解時(shí)閥門(mén)開(kāi)度在 30~80% 之間,調(diào)節(jié)較理想。
CV 值計(jì)算時(shí),考慮最大 CV 值等百分比在 90~95% 作為最大 CV 值,最小 CV 值建議在 10~20% 的開(kāi)度確定。
基本原則是使流量特性與調(diào)節(jié)對(duì)象特性和調(diào)節(jié)器的特性相反,以利于整個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的綜合特性接近線(xiàn)性。一般有兩種:線(xiàn)性特性與等百分比特性。前者適用于:系統(tǒng)壓損大部分分配于閥上、壓差變化小、可調(diào)范圍要求小的場(chǎng)合;后者適用于:可調(diào)范圍大的場(chǎng)合、管道壓損大、閥壓差變化大。大多數(shù)場(chǎng)合可選用等百分比特性。
一般有:柱塞形、套筒形、V 形、旋轉(zhuǎn)形、快開(kāi)形等。柱塞形調(diào)節(jié)特性良好,套筒形可降低閥噪音,抗不平衡能力強(qiáng),而快開(kāi)形則不宜有太大的壓差。這幾方面要綜合考慮工藝介質(zhì)條件、環(huán)境條件等因素而決定。
一般按照工藝管道連接標(biāo)準(zhǔn)而定。如:1″ 以下的管道多為螺紋連接,中低壓的一般用平法蘭,高壓、高溫的一般用凹凸法蘭或梯形槽法蘭,特殊的還有對(duì)焊、套焊法蘭等。
主要根據(jù)溫度及密封性要求,有常溫、中溫、高低溫型以及波紋管密封、多重密封型等。
要根據(jù)密封性高,摩擦系數(shù)小的要求決定。如大真空條件下,可以將 V 型四氟乙烯填料反裝,以免吸入空氣,低溫條件下或易燃易爆氣體條件下,一般將多種填料組合使用較好。
1、閥體材質(zhì)
考慮流體對(duì)閥體的沖刷、腐蝕、空化、氣蝕等的影響而決定。以及高溫、低溫等的材料選擇。高溫情況下,一般要求所選擇材料中含有鉻、鎳、鉬等元素。低溫條件下,一般選用奧體氏不銹鋼等材質(zhì)。
2、閥內(nèi)組件材質(zhì)
為防止空化、氣蝕、顆粒沖刷等,一般要經(jīng)過(guò)硬化處理。為防止腐蝕,應(yīng)考慮選用防腐材料或進(jìn)行襯里。
無(wú)論如何選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu),均應(yīng)考慮滿(mǎn)足以下要求:
1、足夠的輸出力矩,能克服軸向的不平衡力
2、滿(mǎn)足行程需要
3、足夠的閥座密封壓力
4、動(dòng)作時(shí)間滿(mǎn)足工藝要求
可根據(jù)具體情況而定,如配用閥門(mén)定位器、電氣轉(zhuǎn)換器、電磁閥、行程開(kāi)關(guān)、保位閥等。
調(diào)節(jié)閥的維護(hù)常常被人們所忽視,由于維護(hù)不當(dāng)或不到位或不維護(hù),造成整個(gè)控制系統(tǒng)失靈的事故時(shí)有發(fā)生,其實(shí)調(diào)節(jié)閥也是儀表的一種,必須重視它的維護(hù)工作,才能保證調(diào)節(jié)系統(tǒng)的正常、可靠有效運(yùn)行,提出以下維護(hù)注意事項(xiàng)。目前,我們一般所進(jìn)行的有以下三種維護(hù)方式:
1、被動(dòng)性維護(hù)——事故發(fā)生后才去維護(hù),其實(shí)是維修;
2、預(yù)防性維護(hù)——按照經(jīng)驗(yàn)或計(jì)劃定時(shí)定點(diǎn)維護(hù);
3、預(yù)測(cè)性維護(hù)——采用具有科技成分的非侵入式診斷測(cè)試及評(píng)估裝置或用智能儀表等進(jìn)行維護(hù),如有些國(guó)外大廠采用的智能診斷技術(shù)的定位器。
調(diào)節(jié)閥維護(hù)時(shí)重點(diǎn)應(yīng)考慮以下部位:
1、閥桿填料部分。應(yīng)經(jīng)常檢查是否有泄漏、損壞、變形等,如發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時(shí)更換。
2、行程。經(jīng)常檢查行程是否到位或是否有死區(qū),有無(wú)內(nèi)漏或喘振等。
3、執(zhí)行機(jī)構(gòu)。是否完好,無(wú)泄漏點(diǎn),無(wú)串氣等。
4、閥門(mén)定位器等附件。是否完好,輸入輸出壓力是否在規(guī)定的范圍內(nèi),線(xiàn)性度如何等等。
5、總之,自動(dòng)調(diào)節(jié)閥作為整個(gè)控制系統(tǒng)的重要一部分,其工作狀態(tài)好壞直接影響系統(tǒng)的調(diào)節(jié)質(zhì)量。選好、用好、管好它是每個(gè)自動(dòng)控制部門(mén)、人員的一項(xiàng)重要工作。