和记怡情APP单座调节阀培训资料

原创 2020-06-25 23:45  阅读

  气动调节阀 ---单座调节阀培训 内容简介 1 概 述 2 调节阀结构和组成 3 调试准备 4 故障处理 ? 本课件,如有下载,请大家注意: ? 1、课件内部有不在画面中央的图片为按钮链接, 为设计布局。 ? 2、第5,11,13,17,37页中有按钮设置和超级链接设置, ? 请自行使用。 ? 概述 调节阀又称控制阀,广泛应用于石油、化工等工业生产领 域,是生产过程中实现自动控制、自动调节的重要设备。调 节阀可以连续和精确地调节流量,在生产中,常用来调节流 体的压力、温度、流量、液位等参数,以满足生产工艺流程 需要。 调节阀由执行机构和阀体组成。执行机构起推动作用,而 阀体与介质直接接触,在执行机构的驱动下,改变阀芯与阀 座间的流通面积,从而达到调节流量的作用。 执行机构作为调节阀的动力部分,有着十分重要的作用, 其性能的好坏直接影响着阀门调节性能。按其使用的动力可 以分为气动、电动和液动三大类。 概述 ? 气动执行机构以洁净压缩空气或氮气为动力,通过推动薄 膜或活塞的移动来驱动阀体运动,控制阀门开度以达到控 制目的,具有结构简单、性能稳定、维护方便和动作可靠 、调节灵敏等特点,因此应用广泛。 ? 电动执行机构(图1)以电力驱动的电动机为动力,接收 标准电信号来控制阀门。(一体化执行机构)具有结构简 单、维护方便,多应用在二位式阀门(碱楼)。不太适合 用在一些需要快速反应或调节频繁的的阀门上(电解透平 )。 ? 液动执行机构以高压抗燃油(或水)为动力,推动活塞运 动来控制阀门,可以产生很大的推力。常应用在大口径或 高压力管道上。缺点是装置体积大,控制复杂,需要一套 供油装置(油站)来配合工作。 图1 概述 气动调节阀主要由气动执行机构、阀体、附件三部分组 成 。执行机构以洁净压缩空气或氮气为动力,接收4~20 毫安电信号,驱动阀体运动,改变阀芯与阀座间的流通面 积,从而达到调节流量的作用。 为了生产安全运行,一些重要的阀门设计有电磁阀、保 位阀、快速泄压阀等附件,确保调节阀在失电、失信号或 失气情况下实现快开(关)或保位功能(三断自锁保护功 能),满足工艺系统安全运行的要求。 概述 ?气动执行机构分类: ?按气缸结构:薄膜式 活塞式 ?按阀杆移动方式:直行程、角行程 ?按作用方式:单作用 双作用 ?按气动失效模式分: 失气开-气关 失气关-气开 返回 概述 ?气动执行机构分类: ?按气缸结构:薄膜式 活塞式 概述 概述 ?气动执行机构分类: ?按作用方式:单作用 (执行部分数量) 双作用 概述 ? 单作用 概述 ? 双作用 概述 ?气动执行机构分类: ?按气动失效模式分:失气开--气关阀 失气关-气开阀 执行机构主要组成部件: ?隔膜或活塞 隔膜/活塞是执行机构的承压部件,它的作用 是在执行机构内部构成一个密闭的压力腔室,给 阀杆一个驱动力,从而驱动阀杆能向上或者向下 运动。 ?弹簧 弹簧力也是阀门的驱动力,在失去压缩空气 时,是靠弹簧力来开/关阀门的。在通入压缩空气 时,气压压缩或拉伸弹 簧,克服弹簧力来开/关阀 门。 ?手轮 手轮机构是与调节阀配套使用的附属装置。 ?气动杆 ?连轴器 气动薄膜阀动作示意 薄膜,单作用,直行程,气关阀 返回 阀体基本结构 阀体主要组成部件 有: 阀体 阀座 阀芯 阀盖 阀杆 填料 阀体基本结构 直通单座阀体主要 部件: 阀体 阀座 阀芯 阀盖 阀杆 填料 返回 附件 ? 主要附件 ? 电磁阀-根据系统逻辑保护关系控制阀门动作(本厂电解有 部分带) ? 空气过滤减压阀-保证供气气压,净化来自空气压缩机的 气源 ? 阀门定位器-改善调节阀的静态和动态特性 ? 流量放大器-增大进入阀门隔膜气腔的气流量 ? 气动保位阀-保证重要阀门在气源突然中断时能够实现对 调节阀行程的自锁 ? 快速泄压阀-使阀门在失气后快速回到安全位置 ? 限位开关-显示阀门到达全开全关状态(聚醚有部分阀门带) 概述 ? 控制阀的三断保护 控制阀的三断保护指:断气源保护、断电源保护、断 信号源保护。是满足工艺系统安全运行的重要保障。与电 磁阀、保位阀、快速泄压阀等附件组合使用。 ? 控制阀应用示意图(如下图) 控制阀应用示意图 返回 定位器 阀门定位器是气动调节阀的核心部件,起阀门定位作用。 它将阀杆位移信号作为反馈测量信号,以DCS或控制器输出 作为设定信号,进行比较,当两者有偏差时,定位器输出控 制信号到执行机构,驱使执行机构动作,建立阀杆位移与控 制器输出信号之间的一一对应关系。因此,阀门定位器是以 阀杆位移为测量信号,以控制器输出为设定信号的反馈控制 系统。 定位器按其结构形式和工作原理可以分成气定位器、电- 气阀门定位器和智能式阀门定位器。 气定位器的输入信号是标准气信号,例如,20~100kPa气 信号,其输出信号也是标准的气信号。电气阀门定位器的输 入信号是标准电流或电压信号,例如, 4~20mA电流 定位器 信号或1~5V电压信号等,在电气阀门定位器内部将电信 号转换为电磁力,然后输出气信号驱动控制阀。智能电气 阀门定位器带CPU,可处理有关智能运算,它将DCS输出 的电流信号转换成驱动调节阀的气信号,根据调节阀工作 时阀杆摩擦力,抵消介质压力波动而产生的不平衡力,使 阀门开度对应于DCS输出的电流信号。并且可以进行智能 组态设置相应的参数,和记怡情APP达到改善控制阀性能的目的。 定位器工作原理如下: ? 以薄膜式执行机构配套使用的定位器为例简述气定位器工 作原理(如下图): 定位器 凸轮式气定位器工作原理 定位器 ? 气定位器是按力平衡原理工作的.当进入波纹管的信号压力 增加时,杠杆2绕支点转动,使杠杆末端挡板靠近喷嘴,使喷嘴 节流、背压,这样使得工作气源经气动放大器后进入执行机 构薄膜压力增加,推动连杆并带动平板一起向下移动,也 使得摆杆向下压,偏心凸轮随之逆时针转动,推动滚轮使 杠杆1向左运动,将反馈弹簧拉伸,当弹簧对杠杆2的拉力 和信号压力作用在波纹管上的力达到平衡时,执行机构达 到平衡,此时一定的信号压力就对应 一定的阀门位置。 定位器 ? 电-气式定位器:是在气定位器的基础上将电气转换元件 集成到定位器上,将电信号转换为电磁力,然后输出气 信号驱动控制阀,方便了控制。与气动定位器相比,用 户只需要给标准的信号即可(一般是4~20mA电流信号 )。 快速泄压阀 工作原理: 当信号气压正常供气的时候,泄压側被膜片紧紧盖 住,气压能源源不断地通向气动头;当信号气压为零时, 气动头内的气压反向顶开隔膜由多孔出口快速泄掉。 使阀门在失气后快速回到安全位置( 见下图)。 快速泄压阀 减压阀 减压阀工作原理 压缩空气由输入端进入压力室,经过滤网过滤后通过 阀芯进入输出腔室。输出腔室有一小孔与弹簧腔室相连, 使输出气压直接作用于弹簧膜片上,当输出气压大于膜片 上弹簧压力时,膜片向上移动,带动阀芯向上移动,输入 气源被阀芯隔断,输出腔室内的压缩空气通过膜片和阀芯 顶部之间间隙进入排空腔室由放气孔排出,使输出压力减 小。当输出气压小于膜片上弹簧压力时,膜片向下移动, 输入气源通过阀芯和阀座之间间隙进入输出腔室,使输出 腔室内的压力上升。只有当输出压力与弹簧压力一致时, 阀芯和阀座间隙固定,输出压力稳定。因此只要调整减压 阀顶部的调节螺丝,就控制输出压力。(见下图) 减压阀 气动保位阀 气动保位阀是阀位保护装置。当阀门气源中断,或气 源供给发生故障时,气动保位阀能够自动切断调节器与调 节阀气室,或定位器输出与调节阀气室之间的通道,使调 节阀的阀位保持原来的控制位置,避免调节阀因失气导致 阀门开度突变对自动调节系统产生的扰动,保证调节回路 中工艺参数不变。和记怡情APP。这样介质的被调作用不中断,故障消除 后,气动保位阀立刻恢复正常位置。 相关知识 阀门流量系数 ? 流量系数即:C值(欧美标准称为Cv值,国际标准称为: KV值)是阀门、调节阀等工业阀门的重要工艺参数和技 术指标。 ? Cv的定义为:当调节阀全开,阀两端压差ΔP为1磅/英寸? ; ,介质为60℉清水时每分钟流经调节阀的流量数,以加仑/ 分计。由于Kv与Cv定义不同,试验所测得的数值不同, 它们之间的换算关系为:Cv=1.167Kv 相关知识 ? Kv值定义是:当调节阀全开时,阀门前、后两端的压差 ΔP为100KPa,流体重度r为1gf/cm3(即常温水)时,每 小时流经调节阀的流量数,以m3/h或t/h计。 ? 例如:一台Kv=50的调节阀,则表示当阀两端压差为 100KPa时,每小时的水量为50m3/h。 单座调节阀 ? 特点:单座调节阀的阀体内只有一个阀芯和一个阀座。调 节阀阀芯的形状为柱塞形,流量特性一般为等百分比特性 或线性特性,调节精度高,适合调节 。 ? 不足:介质对阀芯的作用力大,即不平衡力大,易泄露。 特别是在高压差、大口径的情 况下更为严重,所以仅适用 于低压差的场合。否则应适当选择推力大的执行机构(如 液动执行机构)。 调试准备 ? 调节阀调试方法(仅供参考) 所有气动阀门调试之前都必须完成以下准备工作 ? 检查配管是否安装正确。 ? 检查定位器以及位置反馈连接件是否安装完好,反馈 连杆的安装角度是否正确。 ? 检查接线是否正确,输入信号是否正确:定位器接收 4~20mA信号,如果信号小于4mA或者大于20mA定位 器都有可能不能正常工作。 ? 气管路吹扫。 调试准备 ? 确认阀门需调成正作用还是反作用:智能式定位器正 作用与反作用都是可以选择的,一般情况下厂家已根 据定货要求,在阀门出厂前设定好,无须用户设定。 只要检查就可以了。或根据运行要求自行选择。 ? 将手轮放在自动位置。设置了手动操作机构的调阀, 一定要把手轮放在自动位置,否则阀门不能自动调节 ? 阀门调试完毕后检查三断保护是否与设计相符 (三段保护是指气动阀门在断气、断信号、断电这三种情况,其 中一种或一种以上发生气动阀门需要采取的保护动作) 故障处理 ? 调节阀故障处理(仅供参考) 气动调节阀门出现故障时,一般首先检查气源、电 源是否正常; 接线、信号电流是否正常; 各个连接部分以及反馈连杆是否连好; 定位器参数设置是否正确 阀门结构问题等。 如果阀门没有机械卡涩现象,对于智能式定位器而 言,一般只要重新走一遍自动调整程序,阀门就能正常 工作。 故障处理 ? (一)气动单座调节阀不动作,故障现象及原因: 1.无气源。①气源未开,②由于气源含水在冬季结 冰,导致风管堵塞或过滤器、减压阀堵塞失灵,③压缩机 故障;④气源总管泄漏。 2.定位器无气源。①过滤器堵塞;②减压阀故障I③ 管道泄漏或堵塞。 3.定位器有气源,无压力输出。定位器的节流孔堵 塞。 4.定位器有输出信号、无动作。①阀芯脱落,②阀 芯与社会或与阀座卡死;③阀杆弯曲或折断;④阀座阀芯 冻结或焦块污物;⑤执行机构弹簧因长期不用而锈死。 故障处理 ? (二)气动单座调节阀的动作不稳定,故障现象及原因 1.气源压力不稳定。①气源压力不够;②减压阀故障。 2.信号不稳定。①控制系统的时间常数(T=RC)不适当; ②调节器输出不稳定。 3.气源压力稳定,信号也稳定,但气动单座调节阀的动作仍 不稳定。①定位器中放大器的球阀受脏物磨损关不严,耗气量特别 增大时会产生输出震荡;②定位器中放大器的喷咀挡板不平行,挡 板盖不住喷咀;③定位器输出管、线漏气;④阀杆运动中摩擦阻力 大,与相接触部位有阻滞现象。 故障处理 ? (三)单座调节阀气源正常但动作迟钝,现象及原因: 1.阀杆仅在单方向动作时迟钝。 执行器 ①气动薄膜执行机构中膜片破损泄漏; ②执行机构中“O”型密封泄漏。 2.阀杆在往复动作时均有迟钝现象。 阀体结构 ①阀体内有粘物堵塞; ②聚四氟乙烯填料变质硬化或石墨一石棉填料润滑油干燥; ③填料加得太紧,摩擦阻力增大; ④由于阀杆变形导致摩擦阻力大。 故障处理 ? (四)气动单座调节阀的泄漏量增大,原因 1.阀达不到全闭位置。 ①介质压差太大,执行机构刚性小,阀关不严; ②阀内有异物; ③衬套烧结。 2.阀全关时泄漏量大。 ①阀芯、阀座被磨损,内漏严重, ②阀未调好,实际关不严。 衬套在阀盖之内,裹住阀杆,用于密封 作用。磨损了,可以方便更换。如果不 用衬套,磨损后,更换的是零件。 阀体结构 故障处理 ? (五)分厂考试原题:有一台正运行的气关单座阀, 总关不死其原因?(泄漏量大) 结构方面 答:(1)阀芯阀座磨损严重;阀芯阀座间有异物卡住;阀杆太短; 调节阀前后压差过大;带定位器的看其输出是否能达到最大。 气路方面 (2)调节阀膜头漏气;定位器零点弹簧预紧力过大。 ? 其他,安装不好或外界因素引起问题 某厂凝结水再循环调节阀(最小流量阀)多次出现反馈突然降到零 或到满量程,并且无法控制,导致阀门无法正常操作。可能是: 经过检查发现,每当凝结水走再循环管路时都会引起管道剧烈振 动,导致阀位反馈杆或凸轮脱落,后经重新加固管道后得以解决。 在调试过程中经常发生气缸膜片损坏或漏气现象,分析原因有三: 一为吹扫气源管路时没有吹扫干净; 二为气源压力调得过大; 三为设备本身的质量原因。 所以在调气动门前一定要注意先吹扫干净气管路,调节气压时 一定要注意气动门上的设定压力。防止以后出现同样的问题。 谢谢大家

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