氣動(dòng)薄膜式調(diào)節(jié)閥定位器故障維護(hù)本文主要從氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)及工作原理,選型,現(xiàn)場安裝注意事項(xiàng),檢修時(shí)重點(diǎn)檢修部位以及常見故障及解決辦法,全面了解熟悉氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥,為儀表人工作提供借鑒。氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)及工作原理氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥定位器是氣動(dòng)執(zhí)行器的主要附件,它與氣動(dòng)執(zhí)行器配套使用,用來提高氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的位置精度,克服閥桿摩擦力和介質(zhì)不平衡力的影響,從而保證氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥按照調(diào)節(jié)器來的信號實(shí)現(xiàn)正確定位。以下情況,要配氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥定位器: 1、介質(zhì)壓力高、壓差大的時(shí)候; 2、氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的口徑大時(shí)(DN>100); 3、高溫或低溫氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥; 4、需要提高氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作速度時(shí); 5、用標(biāo)準(zhǔn)信號、操作非標(biāo)準(zhǔn)彈簧的執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)(20~100KPa以外的彈簧范圍); 6、用于分程控制時(shí); 7、使氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥實(shí)現(xiàn)反向動(dòng)作時(shí)(氣關(guān)式和氣開式互相轉(zhuǎn)換); 8、需要改變氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的流量特性時(shí)(可以改變定位器凸輪); 9、無彈簧執(zhí)行 機(jī)構(gòu)或活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu),要實(shí)現(xiàn)比例動(dòng)作時(shí); 10、用電信號去操作氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí),必須配電-氣閥門定位器。 1.氣動(dòng)薄膜式調(diào)節(jié)閥定位器故障維護(hù)氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu) 氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥由氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)與調(diào)節(jié)閥二部分組成。氣動(dòng)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)
2.氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的工作原理: 氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作是調(diào)節(jié)器來信號壓力,輸入氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣室中,產(chǎn)生推力,通過連接推桿推動(dòng)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(dá)到調(diào)節(jié)介質(zhì)流量的目的。 氣動(dòng)薄膜式調(diào)節(jié)閥定位器故障維護(hù)氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的選型 1. 根據(jù)使用要求選型 氣動(dòng)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(dòng)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(gè)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(shí)對閥體的沖蝕損傷較嚴(yán)重,不宜用于高粘度、含懸浮顆粒或含纖維的介質(zhì)。此外由于受加工條件的限制,雙座閥上下兩個(gè)閥芯不易同時(shí)關(guān)嚴(yán),所以關(guān)閉時(shí)泄漏量大,尤其是在高溫或低溫的場合下使用時(shí),因材料的熱膨脹系數(shù)不同,更易引起嚴(yán)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(dòng)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(shí)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(shí)危害小,則選用氣開閥,信號壓力中斷時(shí),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(jì)過程中選擇氣動(dòng)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(shí),流量相對變化值大;流量大時(shí),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(fù)荷)情況下調(diào)節(jié)性能不好,不易控制,往往會(huì)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(fù)荷變化較大的調(diào)節(jié)系統(tǒng),而適用于負(fù)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(fù)荷)情況下調(diào)節(jié)性能不好,不易控制,往往會(huì)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(fù)荷變化較大的調(diào)節(jié)系統(tǒng),而適用于負(fù)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(fù)荷時(shí)調(diào)節(jié)作用弱,大負(fù)荷調(diào)節(jié)作用強(qiáng),它在接近關(guān)閉時(shí)調(diào)節(jié)作用弱,工作和緩平穩(wěn),而接近全開時(shí)調(diào)節(jié)作用強(qiáng),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(fù)荷變化較大的場合,無論在全負(fù)荷生產(chǎn)和半負(fù)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(jì)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(jì)算CV值時(shí)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(jì)算和選擇CV值是保障管道流量控制系統(tǒng)正常 氣動(dòng)薄膜式調(diào)節(jié)閥定位器故障維護(hù)工作的重要步驟。 流量系數(shù)(CV值)定義:是指單位時(shí)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。即閥門的大流通能力。閥門的CV值須通過測試和計(jì)算來確定。 氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥現(xiàn)場安裝注意事項(xiàng) 1.氣動(dòng)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(dòng)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(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)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(shí),一般要加支撐座。減小管線的振動(dòng)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(shí)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高溫、振動(dòng)和腐蝕嚴(yán)重的環(huán)境。 1.3為了便于維護(hù)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(shí)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(shí)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(shí),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(dòng)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(dòng)薄膜式調(diào)節(jié)閥定位器故障維護(hù)氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥檢修重點(diǎn)檢查的部件 1.氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥檢修應(yīng)重點(diǎn)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(diǎn)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(shí)的可動(dòng)部件,受介質(zhì)沖蝕嚴(yán)重,特別是在高壓情況下工作時(shí),閥芯因汽蝕現(xiàn)象磨損更為嚴(yán)重,在檢修時(shí)應(yīng)需認(rèn)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(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥常見故障及解決方法 1.氣動(dòng)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(dòng)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?。婚y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(dòng)作。 解決的辦法:拆開膜頭,檢查膜片損壞時(shí),應(yīng)修補(bǔ)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(shí),應(yīng)車削打磨處理光滑為止;檢查閥桿是否彎曲,彎曲不嚴(yán)重時(shí)應(yīng)在平臺上打表矯直,若彎曲度超差時(shí),應(yīng)及時(shí)更換閥桿。 1.2 調(diào)節(jié)閥動(dòng)作正常,但不起調(diào)節(jié)作用 主要原因有:閥芯脫落,此時(shí),雖然閥桿動(dòng)作正常,但閥芯不動(dòng),因此無調(diào)節(jié)作用。另外管道堵塞,也會(huì)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(shí),若發(fā)現(xiàn)管道堵塞,應(yīng)及時(shí)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(dòng)作遲鈍或閥桿抖動(dòng) 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(huì)造成動(dòng)作遲鈍或抖動(dòng);填料長期不更換,填料內(nèi)進(jìn)入硬物,劃傷閥杠后,造成閥桿抖動(dòng);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(dòng)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(jì)劃或裝置的間歇停車,要及時(shí)對調(diào)節(jié)閥做出相應(yīng)的檢修計(jì)劃予以解體檢查或下線檢修,檢查或檢修時(shí)應(yīng)根據(jù)填料情況應(yīng)及時(shí)更換填料;若檢查閥桿有輕微劃傷時(shí),應(yīng)用油石修磨光滑。若閥桿劃傷嚴(yán)重時(shí),要及時(shí)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(shí),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(yán)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(yán)重腐蝕或因閥芯、閥座間有硬物墊住損傷密封面,會(huì)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(yán)重腐蝕的閥芯、閥座進(jìn)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(shí),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?yàn)殚y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(dòng)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。克服填料函與閥桿的摩擦力,提高閥門動(dòng)作速度,可實(shí)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(jìn)行系統(tǒng)的檢查和調(diào)試維修。
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