氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的工作原理是什么?常見故障如何處理呢?

發(fā)布時(shí)間:2019-11-28    來源:    瀏覽次數(shù):9399

    氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的工作原理是什么?氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥常見的故障如何進(jìn)行處理的呢?氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的作用是什么呢?下面我就帶大家來了解下氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的相關(guān)信息吧!

    氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥是石油、化工、電力、冶金等工業(yè)企業(yè)廣泛使用的工業(yè)過程控制儀表之一。化工生產(chǎn)中調(diào)節(jié)閥在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中是必不可少的,它是組成工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié),它如生產(chǎn)過程自動(dòng)化的手腳。下面帶大家全面的了解氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。

        
    工作原理
                                              
    氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥就是以壓縮空氣為動(dòng)力源,以氣缸為執(zhí)行器,并借助于電氣閥門定位器、轉(zhuǎn)換器、電磁閥、保位閥等附件去驅(qū)動(dòng)閥門,實(shí)現(xiàn)開關(guān)量或比例式調(diào)節(jié),接收工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制信號來完成調(diào)節(jié)管道介質(zhì)的:流量、壓力、溫度等各種工藝參數(shù)。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的特點(diǎn)就是控制簡單,反應(yīng)快速,且本質(zhì)安全,不需另外再采取防爆措施。

    氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥通常由氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥連接安裝調(diào)試組成,氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可分為單作用式和雙作用式兩種,單作用執(zhí)行器內(nèi)有復(fù)位彈簧,而雙作用執(zhí)行器內(nèi)沒有復(fù)位彈簧。其中單作用執(zhí)行器,可在失去起源或突然故障時(shí),自動(dòng)歸位到閥門初始所設(shè)置的開啟或關(guān)閉狀態(tài)。

    氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥根據(jù)動(dòng)作形式分氣開型和氣關(guān)型兩種,即所謂的常開型和常閉型,氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣開或氣關(guān),通常是通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正反作用和閥態(tài)結(jié)構(gòu)的不同組裝方式實(shí)現(xiàn)。

氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥作用方式

氣開型(常閉型)是當(dāng)膜頭上空氣壓力增加時(shí),閥門向增加開度方向動(dòng)作,當(dāng)達(dá)到輸入氣壓上限時(shí),閥門處于全開狀態(tài)。反過來,當(dāng)空氣壓力減小時(shí),閥門向關(guān)閉方向動(dòng)作,在沒有輸入空氣時(shí),閥門全閉。顧通常我們稱氣開型調(diào)節(jié)閥為故障關(guān)閉型閥門。

氣關(guān)型(常開型)動(dòng)作方向正好與氣開型相反。當(dāng)空氣壓力增加時(shí),閥門向關(guān)閉方向動(dòng)作;空氣壓力減小或沒有時(shí),閥門向開啟方向或全開為止。顧通常我們稱氣關(guān)型調(diào)節(jié)閥為故障開啟型閥門。

氣開氣關(guān)的選擇是根據(jù)工藝生產(chǎn)的安全角度出發(fā)來考慮。當(dāng)氣源切斷時(shí),調(diào)節(jié)閥是處于關(guān)閉位置安全還是開啟位置安全。

舉例來說,一個(gè)加熱爐的燃燒控制,調(diào)節(jié)閥安裝在燃料氣管道上,根據(jù)爐膛的溫度或被加熱物料在加熱爐出口的溫度來控制燃料的供應(yīng)。這時(shí),宜選用氣開閥更安全些,因?yàn)橐坏庠赐V构┙o,閥門處于關(guān)閉比閥門處于全開更合適。如果氣源中斷,燃料閥全開,會(huì)使加熱過量發(fā)生危險(xiǎn)。又如一個(gè)用冷卻水冷卻的的換熱設(shè)備,熱物料在換熱器內(nèi)與冷卻水進(jìn)行熱交換被冷卻,調(diào)節(jié)閥安裝在冷卻水管上,用換熱后的物料溫度來控制冷卻水量,在氣源中斷時(shí),調(diào)節(jié)閥應(yīng)處于開啟位置更安全些,宜選用氣關(guān)式(即FO)調(diào)節(jié)閥。

常見故障及處理


調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作
首先確認(rèn)氣源壓力是否正常,查找氣源故障。如果氣源壓力正常,則判斷定位器或電/氣轉(zhuǎn)換器的放大器有無輸出;若無輸出,則放大器恒節(jié)流孔堵塞,或壓縮空氣中的水分聚積于放大器球閥處。用小細(xì)鋼絲疏通恒節(jié)流孔,清除污物或清潔氣源。

如果以上皆正常,有信號而無動(dòng)作,則執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障或閥桿彎曲,或閥芯卡死。遇此情況,必須卸開閥門進(jìn)一步檢查。

調(diào)節(jié)閥卡堵
如果閥桿往復(fù)行程動(dòng)作遲鈍,則閥體內(nèi)或有黏性大的物質(zhì),結(jié)焦堵塞或填料壓得過緊,或聚四氟乙烯填料老化,閥桿彎曲劃傷等。調(diào)節(jié)閥卡堵故障大多出現(xiàn)在新投入運(yùn)行的系統(tǒng)和大修投運(yùn)初期,由于管道內(nèi)焊渣、鐵銹等在節(jié)流口和導(dǎo)向部位造成堵塞從而使介質(zhì)流通不暢,或調(diào)節(jié)閥檢修中填料過緊,造成摩擦力增大,導(dǎo)致小信號不動(dòng)作、大信號動(dòng)作過頭的現(xiàn)象。

遇到此類情況,可迅速開、關(guān)副線或調(diào)節(jié)閥,讓贓物從副線或調(diào)節(jié)閥處被介質(zhì)沖跑。另外還可以用管鉗夾緊閥桿,在外加信號壓力的情況下,正反用力旋動(dòng)閥桿,讓閥芯閃過卡處。若不能解決問題,可增加氣源壓力、增加驅(qū)動(dòng)功率反復(fù)上下移動(dòng)幾次,即可解決問題。如果還是不能動(dòng)作,則需要對控制閥做解體處理,當(dāng)然,這一工作需要很強(qiáng)的專業(yè)技能,一定要在專業(yè)技術(shù)人員協(xié)助下完成,否則后果更為嚴(yán)重。

閥泄露
調(diào)節(jié)閥泄漏一般有調(diào)節(jié)閥內(nèi)漏、填料泄漏和閥芯、閥座變形引起的泄漏幾種情況,下面分別加以分析。

1、閥內(nèi)漏

閥桿長短不適,氣開閥閥桿太長,閥桿向上的(或向下)距離不夠,造成閥芯和閥座之間有空隙,不能充分接觸,導(dǎo)致不嚴(yán)而內(nèi)漏。同樣氣關(guān)閥閥桿太短,也可導(dǎo)致閥芯和閥座之間有空隙,不能充分接觸,導(dǎo)致關(guān)不嚴(yán)而內(nèi)漏。解決方法:應(yīng)縮短(或延長)調(diào)節(jié)閥閥桿使調(diào)節(jié)閥長度合適,使其不再內(nèi)漏。

2、填料泄漏

填料裝入填料函以后,經(jīng)壓蓋對其施加軸向壓力。由于填料的塑性變形,使其產(chǎn)生徑向力,并與閥桿緊密接觸,但這種接觸并非十分均勻,有些部位接觸的松,有些部位接觸的較緊,甚至有些部位根本沒有接觸上。

調(diào)節(jié)閥在使用過程中,閥桿同填料之間存在著相對運(yùn)動(dòng),這個(gè)運(yùn)動(dòng)叫軸向運(yùn)動(dòng)。在使用過程中,隨著高溫、高壓和滲透性強(qiáng)的流體介質(zhì)的影響,調(diào)節(jié)閥填料函也是發(fā)生泄漏現(xiàn)象較多的部位。造成填料泄漏的主要原因是界面泄漏,對于紡織填料還會(huì)出現(xiàn)滲漏(壓力介質(zhì)沿著填料纖維之間的微小縫隙向外泄漏)。閥桿與填料間的界面泄漏是由于填料接觸壓力的逐漸衰減,填料自身老化等原因引起的,這時(shí)壓力介質(zhì)就會(huì)沿著填料與閥桿之間的接觸間隙向外泄漏。

為了使填料裝入方便,在填料函頂端倒角,在填料函底部放置耐沖蝕的間隙較小的金屬保護(hù)環(huán),注意該保護(hù)環(huán)與填料的接觸面不能為斜面,以防止填料被介質(zhì)壓力推出。填料函與填料接觸部分的表面要精加工,以提高表面光潔度,減小填料磨損。填料選用柔性石墨,因?yàn)樗臍饷苄院谩⒛Σ亮π。L期使用變化小,磨損的燒損小,易于維修,且壓蓋螺栓重新擰緊后摩擦力不發(fā)生變化,耐壓性和耐熱性良好,不受內(nèi)部介質(zhì)的侵蝕,與閥桿和填料函內(nèi)部接觸的金屬不發(fā)生點(diǎn)蝕或腐蝕。這樣,有效地保護(hù)了閥桿填料函的密封,保證了填料密封的可靠性,使用壽命也有很大地提高。

3、閥芯、閥座變形泄漏

閥芯、閥座泄漏的主要原因是由于調(diào)節(jié)閥生產(chǎn)過程中的鑄造或鍛造缺陷可導(dǎo)致腐蝕的加強(qiáng)。而腐蝕介質(zhì)的通過,流體介質(zhì)的沖刷也會(huì)造成調(diào)節(jié)閥的泄漏。腐蝕主要以侵蝕或氣蝕的形式存在。當(dāng)腐蝕性介質(zhì)在通過調(diào)節(jié)閥時(shí),便會(huì)產(chǎn)生對閥芯、閥座材料的侵蝕和沖擊,使閥芯、閥座成橢圓形或其他形狀,隨著時(shí)間的推移,導(dǎo)致閥芯、閥座不匹配,存在間隙,關(guān)不嚴(yán)而發(fā)生泄漏。

把好閥芯、閥座的材質(zhì)選型關(guān)。選擇耐腐蝕的材料,對存在麻點(diǎn)、沙眼等缺陷的產(chǎn)品要堅(jiān)決剔除。若閥芯、閥座變形不太嚴(yán)重,可用細(xì)砂紙研磨,消除痕跡,提高密封光潔度,以提高密封性能。若損壞嚴(yán)重,則應(yīng)重新更換新閥。