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氣動薄膜調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)及工作原理

作者:濟圣閥門 日期:2018-10-29 點擊:8737

1.氣動薄膜調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)

氣動薄膜調(diào)節(jié)閥由氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)與調(diào)節(jié)閥二部分組成。氣動薄膜調(diào)節(jié)閥主要由氣室、薄膜、推力盤、彈簧、推桿、調(diào)節(jié)螺母、閥位標(biāo)尺、閥桿、閥芯、閥座、填料函、閥體、閥蓋和支架等組成。(結(jié)構(gòu)圖如下)

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2.氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的工作原理:

氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的動作是調(diào)節(jié)器來信號壓力,輸入氣動執(zhí)行機構(gòu)的氣室中,產(chǎn)生推力,通過連接推桿推動閥芯,產(chǎn)生相應(yīng)位移—即行程,閥芯位置的變化使閥的流通截面積發(fā)生變化,從而達到調(diào)節(jié)介質(zhì)流量的目的。

氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的選型

1.根據(jù)使用要求選型

氣動薄膜調(diào)節(jié)閥由閥芯和閥體(包括閥座)兩部分組成,按不同的使用要求有不同的結(jié)構(gòu)形式,氣動薄膜調(diào)節(jié)閥主要有直通單座閥、雙座調(diào)節(jié)閥和高壓角式調(diào)節(jié)閥。

1.1直通單座閥泄漏量小,流體對單座閥芯的推力所形成的不平衡力很大,因此直通單座閥適用于要求泄漏量小、管徑小和閥前后壓差較低的場合。

1.2直通雙座閥閥體內(nèi)有上下兩個閥芯,由于流體作用于上下閥芯的推力方向相反而大致抵消;所以雙座閥的不平衡力很小,允許閥前后有較大的壓差。但由于閥體內(nèi)流路復(fù)雜,用于高壓差時對閥體的沖蝕損傷較嚴重,不宜用于高粘度、含懸浮顆?;蚝w維的介質(zhì)。此外由于受加工條件的限制,雙座閥上下兩個閥芯不易同時關(guān)嚴,所以關(guān)閉時泄漏量大,尤其是在高溫或低溫的場合下使用時,因材料的熱膨脹系數(shù)不同,更易引起嚴重的泄漏。

1.3角式高壓閥閥體為直角式,流路簡單、阻力小,受高速流體的沖蝕也小,特別適用于高壓差、高粘度和含懸浮物顆粒狀物質(zhì)的流體,也可用于處理汽液混相,易閃蒸汽蝕的場合。這種閥體可以避免結(jié)焦、粘結(jié)和堵塞。

2.根據(jù)安全性選型

氣動薄膜調(diào)節(jié)閥有氣開閥和氣閉閥兩種形式。根據(jù)不同生產(chǎn)工藝上的安全和使用要求考慮,當(dāng)信號壓力中斷時調(diào)節(jié)閥處于打開或關(guān)閉位置,對工藝生產(chǎn)造成的危害性大小而定。 如果閥門處于關(guān)閉位置時危害小,則選用氣開閥,信號壓力中斷時,使調(diào)節(jié)閥處于關(guān)閉位置,反之,則選用氣閉閥。

3.根據(jù)流量特性選型

在自控系統(tǒng)的設(shè)計過程中選擇氣動薄膜調(diào)節(jié)閥應(yīng)著重考慮流量特性。典型的理想特性有直線流量特性、等百分比流量特性(對數(shù)流量特性)、快開流量特性和拋物線流量特性四種。直線流量特性在相對開度變化相同的情況下,流量小時,流量相對變化值大;流量大時,流量相對變化值小。因此,直線流量調(diào)節(jié)閥在小開度(小負荷)情況下調(diào)節(jié)性能不好,不易控制,往往會產(chǎn)生振蕩,故直線流量特性調(diào)節(jié)閥不宜用于小開度的情況,也不宜用于負荷變化較大的調(diào)節(jié)系統(tǒng),而適用于負荷比較平穩(wěn),變化不大的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。因此,直線流量調(diào)節(jié)閥在小開度(小負荷)情況下調(diào)節(jié)性能不好,不易控制,往往會產(chǎn)生振蕩,故直線流量特性調(diào)節(jié)閥不宜用于小開度的情況,也不宜用于負荷變化較大的調(diào)節(jié)系統(tǒng),而適用于負荷比較平穩(wěn),變化不大的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。百分比流量特性的調(diào)節(jié)閥在小負荷時調(diào)節(jié)作用弱,大負荷調(diào)節(jié)作用強,它在接近關(guān)閉時調(diào)節(jié)作用弱,工作和緩平穩(wěn),而接近全開時調(diào)節(jié)作用強,工作靈敏有效,在一定程度上,可以改善調(diào)節(jié)品質(zhì),因此它適用于負荷變化較大的場合,無論在全負荷生產(chǎn)和半負荷生產(chǎn)都能起到較好的調(diào)節(jié)作用。

4.調(diào)節(jié)閥口徑的選擇

應(yīng)根據(jù)已知的流體計算出所要求的流量系數(shù)CV值,再根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)表選取合適的調(diào)節(jié)閥口徑。在計算CV值時要注意液體、氣體、水蒸氣和其它蒸氣的區(qū)別。

流量系數(shù)即CV值(中國工業(yè)稱為:KV值)是閥門、調(diào)節(jié)閥等工業(yè)閥門的重要工藝參數(shù)和技術(shù)指標(biāo)。正確計算和選擇CV值是保障管道流量控制系統(tǒng)正常工作的重要步驟。

流量系數(shù)(CV值)定義:是指單位時間內(nèi)、在測試條件中管道保持恒定的壓力,管道介質(zhì)流經(jīng)閥門的體積流量,或是質(zhì)量流量。即閥門的最大流通能力。閥門的CV值須通過測試和計算來確定。

氣動薄膜調(diào)節(jié)閥現(xiàn)場安裝注意事項

1.氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的安裝

調(diào)節(jié)閥安裝是否合理,不僅關(guān)系到調(diào)節(jié)閥的安裝、拆卸和維修方便與否,也決定了調(diào)節(jié)閥能否在自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中起到良好的調(diào)節(jié)作用,安裝調(diào)節(jié)閥時應(yīng)注意以下幾個方面:

1.1調(diào)節(jié)閥應(yīng)垂直安裝在水平管道上,如在特殊情況下需要水平和傾斜安裝時,一般要加支撐座。減小管線的振動所引起的調(diào)節(jié)閥開關(guān)卡澀或不到位的現(xiàn)象。

1.2為了防止調(diào)節(jié)閥膜片老化,延長使用壽命,安裝時應(yīng)盡量遠離高溫、振動和腐蝕嚴重的環(huán)境。

1.3為了便于維護檢修,調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在靠近地面或樓板的地方。為了檢修拆卸方便,應(yīng)注意調(diào)節(jié)閥  距離地面(或樓板)留有適當(dāng)?shù)母叨?,對于正作用氣開式調(diào)節(jié)閥,因閥芯拆卸時需從閥體下面取出,調(diào)節(jié)閥距地面更應(yīng)有足夠的距離,這在管線安裝時必須要考慮的問題。

1.4為了使調(diào)節(jié)閥和調(diào)節(jié)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,不致于影響生產(chǎn)和發(fā)生安全事故,故一般都需要安裝旁路和旁路閥。但旁路閥不能安裝在調(diào)節(jié)閥的正上方,以免旁路閥內(nèi)腐蝕性介質(zhì)泄漏到調(diào)節(jié)閥上。自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中起到良好的調(diào)節(jié)作用,安裝調(diào)節(jié)閥前、后安裝截止閥,對于高溫、高壓、高壓、易凍、易粘稠介質(zhì),還要安裝排泄閥。

氣動薄膜調(diào)節(jié)閥檢修重點檢查的部件

1.氣動薄膜調(diào)節(jié)閥檢修應(yīng)重點檢查的部件

1.1閥體內(nèi)壁的檢查:對使用于高壓差及有腐蝕性介質(zhì)場合的閥體內(nèi)壁易受介質(zhì)沖擊和腐蝕,必須重點檢查耐壓、耐腐蝕的情況。

1.2閥座的檢查:檢查閥座的磨損情況以及固定閥座用的螺紋內(nèi)表面,是否因受腐蝕而使閥座松馳。

1.3閥芯的檢查:閥芯是調(diào)節(jié)閥工作時的可動部件,受介質(zhì)沖蝕最嚴重,特別是在高壓情況下工作時,閥芯因汽蝕現(xiàn)象磨損更為嚴重,在檢修時應(yīng)需認真檢查。

1.4膜片及“0”形密封圈的檢查:檢查是否有老化和裂損等情況。

1.5填料的檢查:檢查填料配合情況,填料是否老化。

氣動薄膜調(diào)節(jié)閥常見故障及解決方法 

1.氣動薄膜調(diào)節(jié)閥常見的故障及解決的相應(yīng)辦法

1.1 調(diào)節(jié)閥不動作

主要原因有:沒有信號壓力或雖有信號壓力但膜片裂損、膜片漏氣,膜片推力減??;閥芯與閥座或套筒卡死,閥桿彎曲等原因使調(diào)節(jié)閥不能動作。

解決的辦法拆開膜頭,檢查膜片損壞時,應(yīng)修補膜片或更換膜片;檢查閥芯與閥座或套筒的間隙配合情況,閥芯的外表面與套筒之間有劃傷時,應(yīng)車削打磨處理光滑為止;檢查閥桿是否彎曲,彎曲不嚴重時應(yīng)在平臺上打表矯直,若彎曲度超差時,應(yīng)及時更換閥桿。

1.2調(diào)節(jié)閥動作正常,但不起調(diào)節(jié)作用

主要原因有:閥芯脫落,此時,雖然閥桿動作正常,但閥芯不動,因此無調(diào)節(jié)作用。另外管道堵塞,也會出現(xiàn)調(diào)節(jié)閥不起調(diào)節(jié)作用的現(xiàn)象。

解決的相應(yīng)辦法拆件閥體,檢查:閥芯是否脫落,并查找脫落的原因,給予相應(yīng)的修理;拆檢調(diào)節(jié)閥時,若發(fā)現(xiàn)管道堵塞,應(yīng)及時聯(lián)系生產(chǎn)工藝車間給予清理和疏通。

1.3調(diào)節(jié)閥動作遲鈍或閥桿抖動

主要原因有:由于密封填料老化或干枯,使閥桿與填料的摩擦增大會造成動作遲鈍或抖動;填料長期不更換,填料內(nèi)進入硬物,劃傷閥杠后,造成閥桿抖動;閥桿或因閥體內(nèi)含有粘性大的介質(zhì)等物料堵塞等情況而引起調(diào)節(jié)閥誤動作。

解決的相應(yīng)辦法調(diào)節(jié)閥應(yīng)根據(jù)裝置的檢修計劃或裝置的間歇停車,要及時對調(diào)節(jié)閥做出相應(yīng)的檢修計劃予以解體檢查或下線檢修,檢查或檢修時應(yīng)根據(jù)填料情況應(yīng)及時更換填料;若檢查閥桿有輕微劃傷時,應(yīng)用油石修磨光滑。若閥桿劃傷嚴重時,要及時更換閥桿;解體檢查發(fā)現(xiàn)閥桿或因閥體內(nèi)含有粘性大的介質(zhì)等物料堵塞時,應(yīng)根據(jù)物料來選擇蒸汽、水等辦法來清除堵塞的物料。

1.4閥芯、閥座的嚴重腐蝕或閥芯、閥座間有硬物墊住損傷密封面

主要原因有:閥芯、閥座的嚴重腐蝕或因閥芯、閥座間有硬物墊住損傷密封面,會造成介質(zhì)的大量泄漏,這是調(diào)節(jié)閥常見的故障之一。

解決的辦法:一是通常通過拆檢該閥,對嚴重腐蝕的閥芯、閥座進行堆焊硬質(zhì)合金的辦法或通過直接更換閥芯、閥座等內(nèi)件的辦法恢復(fù)該閥原來的密封效果。二是當(dāng)發(fā)現(xiàn)該閥拆檢后的閥芯、閥座間有硬物墊住損傷密封面時,應(yīng)通過車削密封面和研磨的方法來恢復(fù)該閥原來的密封效果。 

1.5閥門定位器和電器轉(zhuǎn)換器輔助裝置

主要原因:因為閥門定位器和電器轉(zhuǎn)換器等是調(diào)節(jié)閥的輔助裝置,它們接受調(diào)節(jié)器的輸人信號,然后以它自己輸出信號來控制調(diào)節(jié)閥。特別是閥門定位器,與氣動閥配套使用構(gòu)成一閉環(huán)控制回路,用以提高調(diào)節(jié)閥控制精度??朔盍虾c閥桿的摩擦力,提高閥門動作速度,可實現(xiàn)分段控制來改變調(diào)節(jié)閥的流量。

解決辦法:因此,要想取得理想的調(diào)節(jié)效果,必須使調(diào)節(jié)閥與定位器配合好,應(yīng)用閥門定位器以提高調(diào)節(jié)閥的定位精度及工作可靠性,確保調(diào)節(jié)質(zhì)量。為此,要通過對閥門定位器和電器轉(zhuǎn)換器等調(diào)節(jié)閥的輔助裝置的定期的檢查,或通過定期的大修進行系統(tǒng)的檢查和調(diào)試維修。

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