閥門定位器的工作原理和使用

2015-12-02

在化工廠車間溜達一圈定會看到有些管道上裝有圓圓腦袋的閥門,這就是調節閥。



氣動薄膜調節閥

調節閥從它的名稱則可知曉一些信息,關鍵詞調節二字它的調節范圍0~100%之間任意調節。

細心的朋友應該發現,每臺調節閥的腦袋下面都掛著一個裝置,熟悉的肯定知道,這就是調節閥的心臟,閥門定位器,通過這個裝置可調節進入腦袋(氣動薄膜)內氣量,可以精準的控制閥門的位置。

閥門定位器有智能式定位器和機械式定位器,今天討論的是后者機械式定位器,與圖片所示的定位器一樣的。


機械式氣動閥門定位器的工作原理

閥門定位器結構示意圖

圖中基本將機械式氣動閥門定位器的部件一一說清楚,接下來就是看它如何工作的?

氣源來自于空壓站的壓縮空氣,在閥門定位器氣源進口前段還有一個空氣過濾減壓閥,用于壓縮空氣的凈化。從減壓閥出口的氣源從閥門定位器進入,至于多少氣量進入閥門的膜頭,根據控制器的輸出信號決定。

控制器輸出的電信號是4~20mA,氣動信號是20Kpa~100Kpa,從電信號到氣信號是通過電氣轉換器進行的。

當控制器輸出的電信號轉變為與之相對應的氣信號時,然后將轉換后的氣信號作用在波紋管上。杠桿2則繞著支點運動,杠桿2下段向右運動靠近噴嘴。噴嘴的背壓增加,經過氣動放大器放大后(圖中那個帶小于符號的部件),將氣源的一部分送入到氣動薄膜的氣室,閥桿帶著閥芯向下自動逐漸將閥門開度變小。此時,與閥桿相連的反饋桿(圖中擺桿)繞著支點向下移動,使軸的前端向下移動,與其連接的偏心凸輪做逆時針旋轉,滾輪順時針旋轉向左移動,從而拉伸反饋彈簧。由于反饋彈簧拉伸杠桿2下段向左移動,此時就會與作用在波紋管上的信號壓力達到力平衡,于是閥門就固定在某個位置不動作了。

通過上面的介紹,應該對機械式閥門定位器有一定的了解,有機會的時候再操作一邊最好是能夠動手拆卸一次,加深定位器每個零件的位置及每個零件的名。因此,機械式閥門的淺談告一段落,接下來進行知識的擴展,讓對調節閥有個更深層次的認知。




知識擴展





知識擴展一



圖中的氣動薄膜調節閥屬于氣關式,有人就問,為什么?

第一,看氣動薄膜的進氣方向,是正作用。

第二,看閥芯安裝方向,正作用。

氣動薄膜氣室通氣源,膜片向下壓膜片覆蓋的六根彈簧彈簧,從而推動閥桿向下移動,閥桿與閥芯相連一起,閥芯正向安裝,于是在得氣源是閥門往關位置移動。因此,將其稱之為氣關閥。故障開的意思,當氣源由于施工或氣管的腐蝕,導致供氣中斷,閥門在彈簧的反作用力下又復位,閥門又處于全開位置。

氣關閥怎么用?

怎么用是站在安全角度考慮的,這是選氣開還是氣關的必要條件。

舉例;鍋爐的核心裝置之一汽包,一臺用于給水系統的調節閥肯定要用氣關式。為什么?打個比方,假如因為氣源或電源突然中斷,爐膛依然在劇烈燃燒,不斷的加熱汽包的水。要是用的氣開調節閥,能源中斷,閥門就關閉,汽包沒有進水分分鐘燒干(干燒),這是非常危險的,根本無法在短時間處理調節閥故障,從而會導致停爐事故發生。因此,避免干燒甚至停爐事故發生,必須得用氣關閥。雖然能源中斷,調節閥位于全開位置,給汽包不斷進水,但不會導致汽包干錢,處理調節閥故障還是有時間應付不至于直接停爐來處理。

通過上面的舉例,現在應該對氣開調節閥和氣關調節閥如何選用應該有個初步的認知了吧!




知識擴展二



這個小知識關于定位器正反作用的改變。

圖中的調節閥是正作用的。偏心凸輪有AB兩面,A代表正面、B代表方面。此時是A面朝外,將B面朝外就是反作用。因此,把圖中的A向變B向就是反作用的機械式閥門定位器。

圖中的實物圖是正作用的閥門定位器,控制器輸出信號4-20mA。當4mA時,對應的氣信號是20Kpa,調節閥全開。當20mA時,對應的氣信號100Kpa,調節閥全關。

機械式閥門定位器的既有優點又有缺點

優點;控制精確。

缺點;由于氣動控制,如果要將位置信號反饋到中控室,需要額外做電氣轉換裝置。




知識擴展三



日常故障方面的事宜。

生產過程中出現故障正常不過了,這是生產過程中的一部分。但為了保質、保安全、保量就必須及時處理問題這才是待在公司的價值。因此,將遇到的幾種故障現象淺談一下:

一、閥門定位器輸出如龜速。

不打開閥門定位器前蓋;聽聲音,看氣源管有無破解導致泄露,這個肉眼可判斷。以及輸入氣室有無泄露的聲音通過聽。

打開閥門定位器前蓋;1、恒節流孔有無堵塞 2、檢查擋板位置 3、檢查反饋彈簧的彈力 4、將方大器拆開檢查膜片。

二、閥門定位器輸出沒勁

1、看氣源壓力是否在規定范圍和反饋桿有沒有脫落,這是最簡單的步驟。

2、檢查信號線接線是否正確(后期出現的問題一般忽略不計)

3、線圈和銜鐵之間有沒有東西卡住

4、檢查噴嘴與擋板的配合位置是否合適

5、檢查電磁組件線圈情況

6、檢查平衡彈簧調試位置是否合理

隨后,輸入信號,但輸出壓力不變化,有輸出就是達不到最大值等,這些故障也是日常故障會遇到的這里不再多言。




知識擴展四



調節閥的行程調整

生產過程中,調節閥使用過久會導致行程不準,通俗的說在想開到某個位置總是有較大的誤差。

行程為0-100%,選取最大點進行調校,分別是0、25、50、75、100,都是百分數表示。尤其是機械式閥門定位器,調校時需要把定位器內部的調節零位和調節跨度的兩個手動的部件位置清楚在哪里。

假如以氣開調節閥為例,進行調校。

第一步;調零點,控制室或信號發生器給予4mA,調節閥應該全關,達不到全關進行調零。調零完成直接調50%這個點,與之相差進行跨度調整,同時注意反饋桿與閥桿應該是處于垂直狀態。調好后再進行100%這個點調整,調節好后再從0-100%之間的五個點反復調整,直到開度精確為止。

結束語;從機械式定位器到智能式定位器。站在科技方面看,科技發展的神速,給予一線維護人降低了勞動強度。個人認為,想鍛煉動手能力和學到技術,機械式定位器是最好的,尤其對于新入門的儀表人員。智能式定位器說白了,會看懂說明書上幾個字,手指動動就行了,什么調零點調量程,調行程一切自動調整,只要在哪里傻傻的等著它自己玩完了就整理了現場走人就是。對機械式的,很多部件要自己動手拆動手修理再安裝,對于動手能力肯有有提升,而且對其內部結構更有印象。

不管是智能還是非智能的,其對于整個自動化生產過程是處于主導地位的,一旦“罷工”,調節無從說起,自動化控制失去意義。


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