气动调节阀,工作原理及常见故障及处理
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气动调节阀,工作原理及常见故障及处理?

气动调节阀是石油、化工、电力、冶金等工业企业广泛使用的工业过程控制仪表之一。化工生产中调节阀在调节系统中是必不可少的,它是组成工业自动化系统的重要环节。

工作原理:

气动调节阀就是以压缩空气为动力源,以气缸为执行器,并借助于电气阀门定位器、转换器、电磁阀、保位阀等附件去驱动阀门,实现开关量或比例式调节,接收工业自动化控制系统的控制信号来完成调节管道介质的:流量、压力、温度等各种工艺参数。气动调节阀的特点就是控制简单,反应快速,且本质安全,不需另外再采取防爆措施。

电动阀门影响死区的主要因素:摩擦力、游移、阀轴扭转、放大器的死区。气动调节阀通常由气动执行机构和调节阀连接安装调试组成,气动执行机构可分为单作用式和双作用式两种,单作用执行器内有复位弹簧,而双作用执行器内没有复位弹簧。其中单作用执行器,可在失去起源或突然故障时,自动归位到阀门初始所设置的开启或关闭状态。

气动调节阀根据动作形式分气开型和气关型两种,即所谓的常开型和常闭型,气动调节阀的气开或气关,通常是通过执行机构的正反作用和阀态结构的不同组装方式实现。

常见故障及处理

1、调节阀不动作

 首先确认气源压力是否正常,查找气源故障。如果气源压力正常,则判断定位器或电/气转换器的放大器有无输出;若无输出,则放大器恒节流孔堵塞,或压缩空气中的水分聚积于放大器球阀处。用小细钢丝疏通恒节流孔,清除污物或清洁气源。

如果以上皆正常,有信号而无动作,则执行机构故障或阀杆弯曲,或阀芯卡死。遇此情况,必须卸开阀门进一步检查。

2、调节阀卡堵

如果阀杆往复行程动作迟钝,则阀体内或有黏性大的物质,结焦堵塞或填料压得过紧,或聚四氟乙烯填料老化,阀杆弯曲划伤等。调节阀卡堵故障大多出现在新投入运行的系统和大修投运初期,由于管道内焊渣、铁锈等在节流口和导向部位造成堵塞从而使介质流通不畅,或调节阀检修中填料过紧,造成摩擦力增大,导致小信号不动作、大信号动作过头的现象。

遇到此类情况,可迅速开、关副线或调节阀,让赃物从副线或调节阀处被介质冲跑。另外还可以用管钳夹紧阀杆,在外加信号压力的情况下,正反用力旋动阀杆,让阀芯闪过卡处。若不能解决问题,可增加气源压力、增加驱动功率反复上下移动几次,即可解决问题。如果还是不能动作,则需要对控制阀做解体处理,当然,这一工作需要很强的专业技能,一定要在专业技术人员协助下完成,否则后果更为严重。

3、阀泄漏

调节阀泄漏一般有调节阀内漏、填料泄漏和阀芯、阀座变形引起的泄漏几种情况,下面分别加以分析。

(1)阀内漏

阀杆长短不适,气开阀阀杆太长,阀杆向上的(或向下)距离不够,造成阀芯和阀座之间有空隙,不能充分接触,导致不严而内漏。同样气关阀阀杆太短,也可导致阀芯和阀座之间有空隙,不能充分接触,导致关不严而内漏。解决方法:应缩短(或延长)调节阀阀杆使调节阀长度合适,使其不再内漏。

(2)填料泄漏

填料装入填料函以后,经压盖对其施加轴向压力。由于填料的塑性变形,使其产生径向力,并与阀杆紧密接触,但这种接触并非十分均匀,有些部位接触的松,有些部位接触的较紧,甚至有些部位根本没有接触上。调节阀在使用过程中,阀杆同填料之间存在着相对运动,这个运动叫轴向运动。在使用过程中,随着高温、高压和渗透性强的流体介质的影响,调节阀填料函也是发生泄漏现象较多的部位。造成填料泄漏的主要原因是界面泄漏,对于纺织填料还会出现渗漏(压力介质沿着填料纤维之间的微小缝隙向外泄漏)。阀杆与填料间的界面泄漏是由于填料接触压力的逐渐衰减,填料自身老化等原因引起的,这时压力介质就会沿着填料与阀杆之间的接触间隙向外泄漏。

为了使填料装入方便,在填料函顶端倒角,在填料函底部放置耐冲蚀的间隙较小的金属保护环,注意该保护环与填料的接触面不能为斜面,以防止填料被介质压力推出。填料函与填料接触部分的表面要精加工,以提高表面光洁度,减小填料磨损。填料选用柔性石墨,因为它的气密性好、摩擦力小,长期使用变化小,磨损的烧损小,易于维修,且压盖螺栓重新拧紧后摩擦力不发生变化,耐压性和耐热性良好,不受内部介质的侵蚀,与阀杆和填料函内部接触的金属不发生点蚀或腐蚀。这样,有效地保护了阀杆填料函的密封,保证了填料密封的可靠性,使用寿命也有很大地提高。

4、振荡

调节阀的弹簧刚度不足,调节阀输出信号不稳定而急剧变动易引起调节阀振荡。还有所选阀的频率与系统频率相同或管道、基座剧烈振动,使调节阀随之振动。选型不当,调节阀工作在小开度存在着剧烈的流阻、流速、压力的变化,当超过阀的刚度,稳定性变差,严重时产生振荡。

由于产生振荡的原因是多方面的,要具体问题具体分析。对振动轻微的,可增加刚度来消除,如选用大刚度弹簧的调节阀,改用活塞执行结构等;管道、基座剧烈振动,可通过增加支撑消除振动干扰;阀的频率与系统的频率相同时,更换不同结构的调节阀;工作在小开度造成的振荡,则是选型不当造成的,具体说是由于阀的流通能力C值过大,必须重新选型,选择流通能力C值较小的或采用分程控制或采用子母阀以克服调节阀工作在小开度所产生的振荡。

 5、调节阀噪音大

当流体流经调节阀,如前后压差过大就会产生针对阀芯、阀座等零部件的气蚀现象,使流体产生噪声。流通能力值选大了,必须重新选择流通能力值合适的调节阀,以克服调节阀工作在小开度而引起的噪音

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