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文档简介

1、调节阀的发展方向1 .调节阀的应用有问题调节阀品种多,规格多,参数多。 调节阀根据不同工业生产过程的控制要求,如温度、压力、介质特性等,有近千种不同规格、不同类型的产品,调节阀的选定不方便,设置不方便,维护不方便,管理不方便。调节阀的可靠性差。 调节阀出厂时的特性与运转后的特性有很大差异,如泄漏量的增加、噪音的增大、阀的再现性的恶化等,给长期稳定运转带来困难。调节阀很重,给调节阀的运输、安装、维护带来不便。 通常,调节阀的重量比通常仪表的重量重几倍到百倍。 例如,DN200的调节阀重量为700公斤,运输、安装和维护都需要用机械设备完成,给调节阀的应用带来不便。调节阀的流量特性与工业过程的被控制

2、对象特性不符,控制系统的质量变差。 虽然调节阀的理想流量特性是在产品出厂时确定的,但工业过程中被控制对象的特性各不相同,力口压降比变化,使调节阀的工作流量特性与被控制对象的特性不一致,使控制系统的控制质量恶化。调节阀的噪音太大。 在工业应用中,调节阀噪声已成为工业设备的主要噪声源,降低调节阀噪声已成为目前重要的研究课题,受到各国政府的重视。调节阀是能源设备,当前能源越来越不足,应采用节能技术,降低调节阀的能源消耗量,提高能源利用率。2 .调节阀的发展方向调节阀的发展方向主要是智能化、标准化、微细化、旋转化和安全化。(1)智能化和标准化.调节阀的智能化和标准化提到了议事日程。 智能主要采用智能阀

3、门定位器。 智能化表现在以下方面。通过调节阀的自我诊断、运行状态的远程通信等智能功能,调节阀的管理变得容易,故障诊断变得容易,对维护人员的技能要求也降低了。减少产品类型,简化生产流程。 通过采用智能阀定位器,不仅容易改变调节阀的流量特性,还能提高控制系统的控制品质。 因此,对调节阀流量特性的要求可以简化和标准化(如仅生产线性特性调节阀) o用智能的功能模块实现了与控制对象的特性的匹配,大幅减少了调节阀产品的类型和品种,简化了调节阀的制造过程,在生产和市场上得到了考验和批准。数字通信。 数字通信广泛应用于调节阀,基于HART通信协议,一些调节阀的阀定位器基于用同一传输线实现输入信号和阀信号的现场

4、总线技术,调节阀与阀定位器、PID控制功能模块相耦合,在现场级实现控制功能,分散危险智能阀定位器。 智能阀门定位器具有阀门定位器的所有功能,同时可以改善调节阀的动态特性和静态特性,提高调节阀的控制精度,智能阀门定位器在今后一段时间内作为重要调节阀的辅助设备被广泛使用。调节阀的标准化通过以下几点来表现。为了实现互换性,可以更换相同尺寸和规格不同的厂家生产的调节阀,用户无需花很多时间来选择厂家。为了实现互操作性,不同厂家生产的调节阀必须与其他厂家的产品协作,避免发生信号不匹配和阻抗不匹配等。标准化的诊断软件和其他辅助软件可以由不同厂家的调节阀进行运行状态的诊断、运行数据的分析等。标准化的选定程序。

5、 调节阀的选定仍然是自制设计者关心的问题,可以采用标准化的计算程序,根据过程提供的数据,正确计算必要的调节阀的流量系数,确定管道,选择合适的阀体、阀体和阀体内材的材质等,标准化设计流程,提高设计质量(2)微细化。 为了降低调节阀的重量,便于运输、安装和维护,调节阀的细化采取了以下措施。采用紧凑的执行元件。 采用轻质材料,代替一组弹簧,采用多组弹簧,降低致动器的高度,通常,小型气膜致动器的调节阀比同型气膜致动器的调节阀的高度约降低30%,重量约降低30%,流通能力约提高30%。改变流路结构。 例如,把阀体的移动变成阀座的移动,把直线位移变成角位移等,缩小调节阀的体积,减轻重量。采用电动执行元件。

6、 不仅可以减少采用气动驱动器所需的气体源装置和辅助设备,还可以减少驱动器的重量。 例如Fisher公司的9000系列电动执行元件的高度小于20英寸330mm,将整个调节阀(带数字控制器和执行元件)的质量降低到2032kg。(3)旋转化是旋转系统调节阀,例如球阀等,具有体积相对小、流路阻力小、调节大、密封性高、防闭塞性能高、流通能力大等优点,所以在调节阀新品种中,旋转阀的比重变大。 特别是大口径配管,一般采用球阀、蝶阀等类型的调节阀,从海外近年来的产品来看,旋转式阀的应用比例逐年增加。(4)安全化仪表控制系统的安全性在各个方面都受到重视,对安全仪表系统(SIS )的调节阀的要求也越来越高,表现在

7、以下几点上。调节阀故障信息的诊断和处理要求提高,不仅要进行调节阀故障发生后的被动维护,还要进行故障发生前的预防性维护和预见性维护。 因此,对构成调节阀的相关组件进行统计和分析,及时提出维护建议等变得更加重要。对紧急停车系统和安全联锁系统中使用的调节阀要求及时、可靠、安全动作。 使这些调节阀能敏感准确地反应。关于在危险场所使用的调节阀,请简化认证步骤。 例如,安全应用程序的现场总线仪表可被简化为采用FISCO现场总线的本质安全概念,并可简化安全产品的认证过程。与其他现场仪表的安全性类似,关于调节阀的安全性,可以采用耐压防爆技术防火技术、增安技术、本安技术、无火花技术等的现场总线仪表也可以采用实体

8、概念、本安概念、FISCO概念、非易燃(FINCO )概念等。(5)节能降低能源消耗,提高能源利用率是调节阀的发展方向。 主要有以下发展方向。采用低压降比的调节阀。 为了减少调节阀在系统整体电压降中的比例,降低能量消耗,设计低压降比的调节阀是发展方向之一,另一个发展方向采用低阻抗调节阀,如蝶阀、偏心旋转阀等。采用自力式调节阀。 例如,直接采用阀后介质的压力来构成自力控制系统,通过被控制介质的能量来实现阀后压力控制。采用电动执行机构的调节阀。 气动驱动器在调节阀的整个运行过程中需要一定的气压,虽然可以采用消耗量少的放大器等,但每天都在积累,空气消耗量依然很大。 通过采用电动致动器,在改变调节阀的

9、开度时需要供给电力,在达到必要的开度时没有电力供给,因此从节能的观点出发,电动致动器明显比空气致动器具有节能的优点。采用压电调节阀。 智能阀定位器采用压电调节阀,仅在输出信号增加的情况下消耗气体源。采用具有平衡结构的阀体,降低执行元件的推力和推力,缩小膜头气室,降低能源需求。采用变频器技术代替调节阀。 在应用于高压降比时,能量消耗大可以采用运用变频技术,用变频调速改变运行设备的转速,降低能耗。(6)保护环境污染成为公害,调节阀造成的环境污染主要有调节阀噪音和调节阀泄漏。 其中,调节阀噪音对环境的污染更为严重。降低调节阀的噪音。 开发降低调节阀噪音的方法。 从调节阀的流路设计到调节阀的阀内部件的

10、设计,从噪音源的分析到降低噪音的措施等。 主要是设计降噪调节阀和降噪调节阀的阀内部件合理分配电压降,采用外部噪声对策,如增加隔离、采用消声器等对策。降低调节阀的大气污染。 调节阀的大气污染是指调节阀的“跑”、“起风”、“滴下”、“泄漏”,这些泄漏物不仅会导致材料和产品的浪费,还会污染大气环境,有时还会引起死伤者和设备爆炸等事故。 因此,开发了调节阀的填料结构和填料类型、调节阀的密封等调节阀是今后重要的研究课题。计算机科学、控制理论和自动化仪表等高新技术的发展推动了调节阀的发展,如现场总线调节器和智能阀定位器的开发,数字通信用调节器实现等。 调节阀的发展也推动了其他科学技术的发展,如防腐材料的研

11、究、削弱和降噪方法的研究、流体力学的研究等。 随着现场总线技术的发展,调节阀也开放,智能和可靠性提高,它和其他工业自动化仪表和计算机控制装置一起,更完善工业生产过程的控制功能,控制精度更高,控制效果更显着,对我国的现代化建设发挥更重要的作用。影响调节阀运行的因素和对策一、前言在自动化程度高的化工控制系统中,调节阀作为自动调节系统的终端执行装置,接收控制信号实现化工过程的调节。 其工作灵敏度与调节系统的质量直接相关。 根据现场的实际统计,70%左右的故障来自调节阀。 因此,总结分析日常维护中影响调节阀安全运行的因素及其对策。2、果酱由于调节阀常见的问题被堵塞,在新的送货系统和大修出厂初期,管道内

12、的渣、锈等在节流口、导向部堵塞,介质的流动变差,在调节阀的检查中,填充剂堵塞,摩擦力增大,小信号不动的现象很常见。故障处理:快速开闭副线和调节阀,从副线和调节阀中排出污垢。 另一种方法是用管道钳位系统,并在施加信号压力的情况下,正反强烈地转动系统,以将系统闪回到卡处。 如果不是的话,可以通过增加气体源的压力,增加驱动功率,反复上下移动来解决问题。 如果尚未运行,则需要进行拆除处理。3、泄漏3.1阀内泄漏,杆的长度不合适。 一旦开阀,阀棒过长,阀棒的上方(或下方)的距离不足,阀体和阀座之间会产生间隙,无法充分接触,难以关闭而漏出。 同样,若闭阀的阀轴过短,则阀体与阀座之间会产生间隙,无法充分接触

13、,难以关闭而泄漏。解决方法:缩短(或延长)调节阀的杆,使调节阀的长度适当,避免泄漏。3.2填料泄漏。 将填充剂放入填充纸后,通过盖子施加轴向压力。 由于密封件的塑性,产生径向力,与杆密接,但这种接触非常不均匀。 部分接触的松弛,部分接触的紧,部分不接触。 调节阀在使用中,阀杆与密封件之间存在相对运动,这种运动称为轴运动。 在使用中,由于高温、高压、渗透性强的流体介质的影响,调节阀的填充纸也是经常发生泄漏现象的部位。 填料泄漏的主要原因是界面泄漏,织物填料也有泄漏(压力介质沿填料纤维间的微小间隙向外泄漏)。 阀杆和密封件之间的界面泄漏是由于密封件的接触压力逐渐衰减、密封件本身劣化等原因,压力介质

14、沿着密封件和阀杆间的接触间隙向外部泄漏。解决方案:为了容易放入填充剂,将填充剂的前端倒角,在填充剂的底部放置耐侵蚀间隙小的金属保护环(不能使与填充剂的接触面成为斜面),防止填充剂被介质的压力挤出。 填充状各部分和填充材料接触部分的金属表面,为了提高表面粗糙度,减少填充材料的磨损,必须进行加工。 填充剂采用柔软石墨,气密性好,摩擦力小,长期使用后的变化小,磨损烧损小,维护容易,紧固螺栓重新紧固后的摩擦力不变,耐压性和耐热性良好,不受到内部介质的侵蚀,杆和与填充剂内部接触的金属发生点蚀和腐蚀这样,有效地保护了阀杆的密封,保证了密封的可靠性和长期性。3.3阀体、阀座变形泄漏。 芯、阀座泄漏的主要原因

15、是调节阀生产中的铸造和锻造缺陷导致腐蚀的加强。 腐蚀介质的通过,也可以通过流体介质的冲洗引起调节阀的泄漏。 腐蚀主要以侵蚀和空化的形式存在。 腐蚀性介质通过调节阀时,会发生对阀体、阀座材料的侵蚀和冲击,阀体、阀座变成椭圆形或其他形状,随着时间的推移,阀体、阀座变得不设置,有间隙,难以关闭,发生泄漏。解决方法:重要的是关闭阀体、阀座材质的选定,关闭质量。 选择耐腐蚀材料,坚决去除麻点、砂纹等缺陷的产品。 如果阀体、阀座变形不太严重,就能用细砂纸研磨消除痕迹,提高密封件的粗糙度,提高密封性能。 如果破损严重,请更换新的阀门。4 .振动调节阀的弹簧刚性不足,调节阀的输出信号不稳定,急剧的变动容易引起

16、调节阀的振动。 另外,也有说选择阀的频率与系统频率相同,或者配管、底座剧烈振动,调节阀振动的说法。 选定不正确,调节阀的工作以小开度有急剧的流阻力、流速、压力变化,超过阀的刚性,稳定性差,严重时会发生振动。解决办法:由于振动的原因是多方面的,具体问题要具体分析。 对于振动轻微的振动,可以提高刚性去除。 如果选择了大刚性弹簧,则使用活塞来执行结构。 关于管、基座的剧烈振动,如果通过增加支承来消除振动的干涉的选择阀的频率与系统频率相同,则更换不同构造的阀的工作以小开度振动的是选定不适当的流通能力c的值,再选定流通能力c的值小的,或者采用分路控制或子母阀来调节阀5 .阀定位器的故障5.1一般定位器采

17、用机械力平衡原理工作,喷嘴挡板技术主要存在以下故障类型1 )因为是根据机械力平衡的原理工作的,所以其可动部件多,容易受到温度、振动的影响,引起调节阀的波动2 )采用喷嘴挡板技术,由于喷嘴孔小,容易被灰尘和脏气堵塞,定位器不能正常工作3 )采用力的平衡原理,弹簧的弹性系数在恶劣的现场发生变化,调节阀的非线性使控制质量降低。5.2智能定位符包括诸如微处理器(cpu )、A/D、D/A转换器和其他组件,其操作原理与普通定位符完全不同。 给定值与实际值的比较只是电信号,而不是力的平衡。 因此,能够克服现有定位器的力平衡的缺点。 但是,紧急停车的情况下,使用紧急截止阀、紧急开放阀等。 这些阀要求在某个位置静止,只有在紧急情况发生时才能可靠地工作。 如果在某个地方长时间停留,容易出现光电转换器失控,小信号动不了的危险状况。 另外,阀使用的位置传感器电位器在现场工作,电阻值容易变化,因此有小信号不动,大信号全开的危险。 因此,为了确保智能定位系统的可靠性和可用性,必须经常进行测试。六、结语分析调节阀的故障原因,采用适

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