上海申弘閥門(mén)有限公司
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氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥在橫河應(yīng)用
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之前介紹蒸汽截止閥熱損失，現(xiàn)在介紹氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥在橫河應(yīng)用江蘇橫河自控設(shè)備有限公司(江蘇橫河集團(tuán)核心企業(yè))是集開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、銷(xiāo)售和服務(wù)于一體的現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)實(shí)體。公司主要生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)與顯示儀表、溫度儀表、壓力儀表、流量?jī)x表、物位儀表、電線(xiàn)電纜與匯線(xiàn)橋架、管件閥門(mén)與調(diào)節(jié)閥和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等七大系列產(chǎn)品，近千個(gè)規(guī)格品種，其中壓力儀表、流量?jī)x表等多項(xiàng)產(chǎn)品獲省、市科技進(jìn)步獎(jiǎng)和國(guó)家。產(chǎn)品廣泛用于石油、化工、冶金、電力、化纖、環(huán)保、食品、制藥、造紙以及給排水等行業(yè)。氣動(dòng)薄膜不平衡籠式調(diào)節(jié)閥是一種單密封結(jié)構(gòu)的籠式調(diào)節(jié)門(mén)，閥結(jié)構(gòu)緊湊，閥體流道流線(xiàn)形好。套筒結(jié)構(gòu)有利于減小噪音，減小閃蒸和空化對(duì)閥芯的破壞。適用于壓差小、泄漏要求較嚴(yán)的介質(zhì)場(chǎng)合。一體式減溫減壓氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥DN100PN16，閥體WCB,內(nèi)件304，進(jìn)口溫度：165℃，壓力0.65MPa，要實(shí)現(xiàn)：出口溫度：120℃，出口壓力：沒(méi)有具體，蒸汽流量沒(méi)有具體的數(shù)值，需要計(jì)算，出口蒸汽用來(lái)加熱反應(yīng)釜物料，升溫時(shí)間：1小時(shí)，將物料由52℃加熱到77℃，物料一共100m³，流量5T/h，配國(guó)產(chǎn)YT1000定位器，YT200B 的減壓閥，數(shù)量一臺(tái)
氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)和工作原理，如何選型以及應(yīng)用中注意的問(wèn)題和常見(jiàn)故障的處理。
關(guān)鍵詞:氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥;流童特性;選型
1 氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥在橫河應(yīng)用前言
在氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中，由于氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、防火防爆、經(jīng)久耐用等特點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用。作為自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的重要組成部分，它的工作狀態(tài)的好壞將直接影響自動(dòng)控制過(guò)程的順利實(shí)現(xiàn)。本文以工作實(shí)踐為基礎(chǔ)，詳細(xì)敘述氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的工作原理、選型過(guò)程、安裝及維修。
2 結(jié)構(gòu)組成和工作原理
2.1 結(jié)構(gòu)組成
氣動(dòng)執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括:氣動(dòng)薄膜、氣動(dòng)活塞、氣動(dòng)長(zhǎng)行程3種，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為:閥、閘板、調(diào)節(jié)閥等，有直、角行程兩種。
2.2 工作原理
0.2 一 1k g/沒(méi)CM2的信號(hào)壓力輸人薄膜氣室中，產(chǎn)生的推力使推桿部件移動(dòng)、彈簧被壓縮產(chǎn)生的反作用力與信號(hào)壓力在薄膜上產(chǎn)生的推力相平衡。推桿的移動(dòng)即是氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程。
正作 用 式 :當(dāng)薄膜氣室的信號(hào)壓力為零時(shí)，推桿部件位于下方，當(dāng)薄膜氣室內(nèi)輸人信號(hào)壓力時(shí)，使推桿部件向下移動(dòng)。
反作 用 式 :當(dāng)薄膜氣室的信號(hào)壓力為零時(shí)，推桿部件位于上方，當(dāng)薄膜氣室內(nèi)輸人信號(hào)壓力時(shí)，使推桿部件向上移動(dòng)。
3 氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的應(yīng)用與選型
3.1 氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的流且特性
流量特性是指閥位開(kāi)度和流量大小的關(guān)系，直接影響調(diào)節(jié)質(zhì)量和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，與被調(diào)參數(shù)和設(shè)備對(duì)象、工藝流程有關(guān)。因此，根據(jù)不同的被調(diào)參數(shù)、對(duì)象，選用不同流量特性的閥門(mén)。
3.1.1理想流t特性
指調(diào)節(jié)閥 兩端壓差不變時(shí)相對(duì)流量與相對(duì)開(kāi)度(行程)的關(guān)系。
Q/ Q. = f x 1 /L
式中 : Q, f一某一開(kāi)度時(shí)，調(diào)節(jié)閥的流量及閥桿行程;Q..,L一調(diào)節(jié)閥全開(kāi)時(shí)的zui大流量及閥桿全行程。
理想 流 量 特性取決于閥芯的尺寸，不同的閥芯曲面得到不同的理想流量特性。
本公司擁有二十多年從事工業(yè)自動(dòng)化儀表新技術(shù)開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、應(yīng)用的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才，工藝裝備*，具有*高精度水流量標(biāo)定檢測(cè)裝置系統(tǒng)和壓力、溫度儀表全自動(dòng)檢定校驗(yàn)裝置系統(tǒng)，并通過(guò)ISO9001.2008質(zhì)量管理體系認(rèn)證，確保了企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量。公司一貫堅(jiān)持“以人才為根本、以市場(chǎng)為導(dǎo)向、以質(zhì)量為保證、以服務(wù)為宗旨”的經(jīng)營(yíng)理念，不斷提升企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量，滿(mǎn)足用戶(hù)需求。主要技術(shù)性能指標(biāo)：
泄漏率：IV級(jí)，小于額定流量的10¼
回差：不帶定位器，小于全行程的3%：帶定位器，小于全行程的1%
基本誤差：不帶定位器，小于全行程的±5%；帶定位器，小于全行程的±1%
死區(qū)：不帶定位器，小于全行程的3%； 帶定位器，小于全行程的1%
注：采用標(biāo)準(zhǔn)聚四氟乙烯填料
江蘇橫河——以雄厚的技術(shù)實(shí)力，豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，完善的服務(wù)體系，全新的營(yíng)銷(xiāo)理念，走向更廣闊的市場(chǎng)，為我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)提供*的產(chǎn)品和服務(wù)是我們不懈的追求 江蘇橫河集團(tuán)有限公司成立于2006年11月，是集自動(dòng)化測(cè)量與控制儀表開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、銷(xiāo)售與應(yīng)用研究于一體的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，旗下設(shè)有四家子公司，公司坐落于江蘇省金湖經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)神華大道359號(hào)。集團(tuán)總注冊(cè)資本1.178億元，占地面積近6萬(wàn)平方米，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化廠房近5萬(wàn)平方米，研發(fā)中心、綜合辦公樓4500平方米。現(xiàn)有員工486人，其中工程技術(shù)人員占35%以上。主要產(chǎn)品工業(yè)自動(dòng)化控制與測(cè)量?jī)x表、標(biāo)準(zhǔn)校驗(yàn)儀，電線(xiàn)電纜，自控調(diào)節(jié)閥等系列產(chǎn)品。
3.1.2工作流且特性
指調(diào)節(jié)閥 前后端壓差變化情況下得到的流量特性。
(1) 直 線(xiàn) 流量特性:單位行程變化所引起的流量變化是恒定的，調(diào)節(jié)閥的相對(duì)開(kāi)度與相對(duì)流量成直線(xiàn)關(guān)系，即:1/L開(kāi)度分別為10%,50%,80%時(shí)，Q/Q..:流量相應(yīng)同樣為10%,50%,80%.
實(shí)際上對(duì)于調(diào)節(jié)作用有意義的是流量相對(duì)變化率，即單位行程所引起的流量變化量與原來(lái)行程位置下流量的比值。
S二 (Q *一 Q X)/ QMx 10 0%
在實(shí) 際 調(diào) 節(jié)過(guò)程中，S直接可以看出不同的特性閥門(mén)對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的功能和能力。對(duì)于直線(xiàn)閥如果在10%,50%,80%3點(diǎn)都增加1/L行程10%，則相對(duì)流量變化率S卻是不同的。
1/L 二 10 %時(shí)，S=(20一10)/1 0x 1 00% =
100%;1/L= 5 0%，8二(60一50)/5 0x 1 00% =
20%;1/L=80%，S二(90一80)/80 x 100% =
12.5%。
經(jīng)計(jì)算 、分析，直線(xiàn)特性調(diào)節(jié)閥工作在小開(kāi)度時(shí)調(diào)節(jié)性強(qiáng)，相對(duì)流量變化率過(guò)于激烈，不易控制，小干擾、大克服容易過(guò)頭，引起系統(tǒng)振蕩。而在大開(kāi)度時(shí)，相對(duì)變化率下，調(diào)節(jié)性能弱，太遲鈍，大的干擾不能很快克服。
(2) 對(duì)數(shù)特性:對(duì)數(shù)特性是指單位開(kāi)度變化所引起的相對(duì)流量變化值與此點(diǎn)相對(duì)流量成正比，即:1/L分別為10%,50%,80%時(shí)，Q/Q.8:相應(yīng)為4.
67%,18.3%,50.8%。
對(duì)數(shù)閥 在 開(kāi)度小時(shí)流量小，開(kāi)度大時(shí)流量大，如果仍按10%,50%,80%3點(diǎn)都增加10%，因此引起的相對(duì)流量s為:1/L=10%,S二(6.48一4.67)/4.67 x 100% =40%;1/L=50%，S=(25. 6-18.3)/18.3 x 100% =40%;1/L = 80%，S二(71.2一50.8 )/50.8 x 1 00% =40%。
經(jīng)計(jì) 算 、 分析，對(duì)數(shù)閥在小開(kāi)度時(shí)放大倍數(shù)小，緩和平衡，利于操作控制，而在大開(kāi)度時(shí)放大倍數(shù)大，工作能靈敏有效，是zui常用的閥門(mén)。
(3) 快 開(kāi) 特性:小開(kāi)度調(diào)節(jié)。
(4) 拋 物 線(xiàn)特性:特性在直線(xiàn)和對(duì)數(shù)之間。
3.2 流f特性選擇規(guī)則
工業(yè) 生 產(chǎn) 中常用的調(diào)節(jié)閥如直線(xiàn)、對(duì)數(shù)、快開(kāi)特性，一般選取直線(xiàn)、對(duì)數(shù)特性即可滿(mǎn)足工藝調(diào)節(jié)要求，快開(kāi)特性適應(yīng)于二位調(diào)節(jié)，對(duì)于比較難控制和要求較嚴(yán)的對(duì)象，從以下幾個(gè)方面考慮:
(1) 用 調(diào) 節(jié)閥的非線(xiàn)性去補(bǔ)償過(guò)程的非線(xiàn)性，使系統(tǒng)總的增益變化較小，穩(wěn)定。
(2) 工 藝 管道情況，考慮工藝管道阻力情況。
(3) 要 能 適應(yīng)系統(tǒng)的負(fù)荷波動(dòng)。
(4)考 慮 調(diào)節(jié)閥的工作條件和使用壽命。
⑤ 考 慮 到調(diào)節(jié)閥工作特性改善。
3.3 氣動(dòng)執(zhí)行器的選擇原則
3.3.1控制閥型式的選擇
上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有：截止閥,電動(dòng)截止閥,氣動(dòng)截止閥,電動(dòng)蝶閥,氣動(dòng)蝶閥控制 閥 結(jié) 構(gòu)型式甚多，各有特點(diǎn)。應(yīng)根據(jù)工藝的條件(如溫度，壓力，流量，允許泄漏量，閥前后壓差等)以及被測(cè)流體的特性(腐蝕性，粘度，是否含懸浮顆粒)選擇合理的閥門(mén)型式。
3.3.2氣開(kāi)、氣關(guān)式的選擇
兩種 型 式 由氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正、反作用和閥的正、反安裝來(lái)決定的它們的組合方式有4種。
氣開(kāi) 、 氣 關(guān)式的選擇主要是從生產(chǎn)安全考慮的。當(dāng)信號(hào)壓力中斷時(shí)應(yīng)避免損壞設(shè)備和傷害操作人員。如果閥門(mén)處于打開(kāi)位置危害性小，選擇氣關(guān)式，反之，選擇氣開(kāi)式。例如，控制進(jìn)人加熱爐內(nèi)的流量，應(yīng)選擇氣開(kāi)式，當(dāng)調(diào)節(jié)器發(fā)生故障或儀表氣源中斷時(shí)，閥門(mén)立即關(guān)閉，避免爐溫升高而燒壞爐子。
3.3.3控制閥的尺寸選擇
根據(jù) 流 通 能力C值，合理選擇閥門(mén)尺寸。
3.3.4執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇
當(dāng)控 制 閥 的結(jié)構(gòu)型式和通徑大小確定之后，選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)的原則是應(yīng)使其有足夠輸出力或輸出力矩去克服負(fù)荷的能力，使閥門(mén)能正常運(yùn)行。
4 氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的安裝
(1) 氣 動(dòng) 調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在便于維護(hù)、修理的地方。
(2) 當(dāng) 選 定調(diào)節(jié)閥的公稱(chēng)通徑與工藝管徑不同時(shí)應(yīng)加裝異接頭進(jìn)行連。
(3) 安 裝 場(chǎng)地應(yīng)有較好的環(huán)境條件，環(huán)境溫度設(shè)為一25一+55 cC。
(4) 盡 量 避免安裝在有振源的場(chǎng)合，否則必須采取必要的防振措施。
(5) 安 裝 時(shí)，必須使閥體上或法蘭上的箭頭方向指向介質(zhì)方向。
(6) 安 裝 前，需要認(rèn)真清洗管道內(nèi)焊渣和其他雜物;在安裝后，應(yīng)將閥芯處于zui大開(kāi)度，并對(duì)管道和閥再一次清洗，以防雜物卡住和損傷節(jié)流件。
5 結(jié)語(yǔ)
氣動(dòng) 薄 膜 調(diào)節(jié)閥在應(yīng)用時(shí)只要做到正確選型、按要求安裝、正確使用，不僅能夠提高過(guò)程控制的可靠性，而且能夠延長(zhǎng)閥的使用壽命，更好地為生產(chǎn)服務(wù)。 本公司擁有二十多年從事工業(yè)自動(dòng)化儀表新技術(shù)開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、應(yīng)用的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才，工藝裝備*，具有的高精度水流量標(biāo)定檢測(cè)裝置線(xiàn)和溫度、壓力全自動(dòng)校驗(yàn)及試驗(yàn)裝置設(shè)備，并與多家科研院所建立了有效的科技合作聯(lián)盟，已取得三十余項(xiàng)實(shí)用新型和發(fā)明等，其中多項(xiàng)被認(rèn)定為“江蘇省高新技術(shù)產(chǎn)品”。技術(shù)水平處于國(guó)內(nèi)地位。公司通過(guò)ISO9001:2008質(zhì)量體系認(rèn)證，確保了企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量。公司一貫堅(jiān)持“以人才為根本、以市場(chǎng)為導(dǎo)向、以質(zhì)量為保證、以服務(wù)為宗旨”的經(jīng)營(yíng)理念，不斷提升企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量，滿(mǎn)足用戶(hù)需求。
橫河——以雄厚的技術(shù)實(shí)力，豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，完善的服務(wù)體系，全新的營(yíng)銷(xiāo)策略，走向更廣闊的市場(chǎng)，為我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)提供*的產(chǎn)品和服務(wù)是我們不懈的追求。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有：石油化工阻火器安裝
