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解決方案
氣動薄膜調節閥結構組成、工作原理及選型
發布日期:2015-2-26 瀏覽次數:6983
隨著工業自動化程度的不斷提高,調節閥作為自動調節系統的最終執行元件,在化工企業得到越來越廣泛的應用,調節閥應用的好壞直接關系著生產的質量與安全。因此,玖容增壓缸官網小編結合長期從事氣動元件的設計,增壓設備選型及安裝、調試及維護的經驗,談一談氣動薄膜調節閥結構組成、工作原理及選型。
一、氣動薄膜調節閥結構組成及工作原理
1 、氣動薄膜結構組成
氣動執行器由執行機構和調節機構組成。執行機構包括:氣動薄膜、氣動活塞、氣動長行程3種,調節機構為:閥、閘板、調節閥等,有直、角行程兩種。
2、氣動薄膜調節閥工作原理
0.2~1kg/cm的信號壓力輸人薄膜氣室中,產生的推力使推桿部件移動、彈簧被壓縮產生的反作用力與信號壓力在薄膜上產生的推力相平衡。推桿的移動即是氣動薄膜執行機構的行程。正作用式:當薄膜氣室內輸人信號壓力時,使推桿部件向下移動。反作用式:當薄膜氣室內輸人信號壓力時,使推桿部件向上移動。
二、氣動薄膜調節閥的選型
調節閥是直接接觸工藝介質的控制機構,承受著流體的壓力、溫度、沖刷、腐蝕和磨損。惡劣工況下不乏調節閥卡塞、振動、泄漏、流量特性失真甚至 閥芯脫落的現象。在長期的機械疲勞、熱沖擊和化學腐蝕作用下,調節閥的使用性能逐漸下降。實際上調節閥的使用壽命難以估計,最重要的因素是需要設計者了解工藝要求及使用工況。
1、調節閥的選用
在調節閥的選用中,必須首先考慮是否能達成工藝目的,滿足控制要求以及長期穩定使用。眾所周知,調節回路參數的整定耗時費力,其重要的原因便是調節閥的流量特性很難做到理想曲線。控制器采用計算機技術已能使P I D算法接近數學期望值,但通過調節閥動作得到的流量特性總是偏離理想值,需要多次調整才能穩定。對于單回路而言,可以放寬控制強度得到較好的穩定性;而串級回路中,副回路需要較好的快速響應及自我穩定性才能跟隨主回路的變化。在化工企業中常用的串級調節回路主回路為溫度(液位)調節,副回路為流量調節,如圖1所示。
圖1氣動薄膜調節閥調節回路示意圖
流量回路響應快速,易造成調節閥振蕩,使整個串級回路波動。相對P形閥芯,采用V形閥芯有利于提升控制品質。它具有不對稱結構,定點徑向力震動性小,有利于閥芯穩定,延長使用壽命,并且遠離流體沖刷區,有利于保護閥芯/座,避免湍流損壞此外,等百分比流量特性是嚴格的等百分比曲線,在任何口徑下,不改變曲線特性,工作范圍20%~90%。
在化工裝置中,常存在有多種有毒介質。在CS2裝置中典型的有毒介質CS2。從安全、環保的角度應采用低泄漏閥。調節閥的泄漏源主要為閥桿與填料間隙,為保證閥桿動作自如,必須與填料有一定間隙。對于低沸點介質很容易從此處泄漏出來。
采用波紋管密封可徹底解決這個問題。傳統的波紋管受材質和加工工藝限制,使用壽命不長。閥門應具有金屬波紋管專利密封技術,這樣才能防止任何有毒及易燃爆氣體散逸到大氣中,采用軟密封的閥芯/座配合,可達到零內泄漏,且使用次數(閥門全開到全關)在160萬次以上,同時可以加載波紋管檢漏裝置,更能保證閥門的安全性,保護人身及環境安全。
在CS2裝置中液態硫磺介質在一定的溫度下維持液態,如遇冷即結晶,工藝上此類管道設計為夾套管。調節閥也必須為夾套閥。許多廠家為降低制造成本,采取夾套外購的方式,將夾套與閥體固定在一起,通過夾套壁傳熱。金屬之間很難作到無間隙,造成傳熱死角。要選擇將夾套焊接在閥體上,采用下進上出的方式,獨立循環系統使得介質能夠均勻分布到閥體的各個部分;不改變原閥門的尺寸,方便安裝,拆卸簡便;結構小巧獨立,不受管道干擾,也不對其他管件產生影響。這種夾套必須經過水壓試驗及探傷,使成本上升,但無保溫死角。以上從工藝角度討論了調節閥選型的特殊要求,在滿足工藝需要的前提下,閥門的使用壽命與工作狀況直接相關。在計算書上除了開度、噪聲等結果,還應密切注意出口流速的值,原則上液體的出口流速不應 >3 m/s,而對于氣體或蒸汽則不應>3Mach,在選型的過程中,如果忽略了這個值而單純地看開度和噪聲,過高的流速會造成對閥門內件的損害,從而使閥門的使用壽命不能得到保障。
三、玖容增壓缸官網小編結語
氣動調節閥作為調節系統的終端設備,在化工企業被廣泛的應用。但必須正確的選擇才能達到理想的調節效果。
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