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氣動薄膜調節閥結構及工作原理

作者:濟圣閥門 日期:2018-10-29 點擊:1190

1.氣動薄膜調節閥結構

氣動薄膜調節閥由氣動薄膜執行機構與調節閥二部分組成。氣動薄膜調節閥主要由氣室、薄膜、推力盤、彈簧、推桿、調節螺母、閥位標尺、閥桿、閥芯、閥座、填料函、閥體、閥蓋和支架等組成。(結構圖如下)

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2.氣動薄膜調節閥的工作原理:

氣動薄膜調節閥的動作是調節器來信號壓力,輸入氣動執行機構的氣室中,產生推力,通過連接推桿推動閥芯,產生相應位移—即行程,閥芯位置的變化使閥的流通截面積發生變化,從而達到調節介質流量的目的。

氣動薄膜調節閥的選型

1.根據使用要求選型

氣動薄膜調節閥由閥芯和閥體(包括閥座)兩部分組成,按不同的使用要求有不同的結構形式,氣動薄膜調節閥主要有直通單座閥、雙座調節閥和高壓角式調節閥。

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直通雙座閥閥體內有上下兩個閥芯,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。但由于閥體內流路復雜,用于高壓差時對閥體的沖蝕損傷較嚴重,不宜用于高粘度、含懸浮顆?;蚝w維的介質。此外由于受加工條件的限制,雙座閥上下兩個閥芯不易同時關嚴,所以關閉時泄漏量大,尤其是在高溫或低溫的場合下使用時,因材料的熱膨脹系數不同,更易引起嚴重的泄漏。

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焦、粘結和堵塞。

2.根據安全性選型

氣動薄膜調節閥有氣開閥和氣閉閥兩種形式。根據不同生產工藝上的安全和使用要求考慮,當信號壓力中斷時調節閥處于打開或關閉位置,對工藝生產造成的危害性大小而定。 如果閥門處于關閉位置時危害小,則選用氣開閥,信號壓力中斷時,使調節閥處于關閉位置,反之,則選用氣閉閥。

3.根據流量特性選型

在自控系統的設計過程中選擇氣動薄膜調節閥應著重考慮流量特性。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,流量相對變化值大;流量大時,流量相對變化值小。因此,直線流量調節閥在小開度(小負荷)情況下調節性能不好,不易控制,往往會產生振蕩,故直線流量特性調節閥不宜用于小開度的情況,也不宜用于負荷變化較大的調節系統,而適用于負荷比較平穩,變化不大的調節系統。因此,直線流量調節閥在小開度(小負荷)情況下調節性能不好,不易控制,往往會產生振蕩,故直線流量特性調節閥不宜用于小開度的情況,也不宜用于負荷變化較大的調節系統,而適用于負荷比較平穩,變化不大的調節系統。百分比流量特性的調節閥在小負荷時調節作用弱,大負荷調節作用強,它在接近關閉時調節作用弱,工作和緩平穩,而接近全開時調節作用強,工作靈敏有效,在一定程度上,可以改善調節品質,因此它適用于負荷變化較大的場合,無論在全負荷生產和半負荷生產都能起到較好的調節作用。

4.調節閥口徑的選擇

應根據已知的流體計算出所要求的流量系數CV值,再根據產品技術參數表選取合適的調節閥口徑。在計算CV值時要注意液體、氣體、水蒸氣和其它蒸氣的區別。

流量系數即CV值(中國工業稱為:KV值)是閥門、調節閥等工業閥門的重要工藝參數和技術指標。正確計算和選擇CV值是保障管道流量控制系統正常工作的重要步驟。

流量系數(CV值)定義:是指單位時間內、在測試條件中管道保持恒定的壓力,管道介質流經閥門的體積流量,或是質量流量。即閥門的最大流通能力。閥門的CV值須通過測試和計算來確定。

氣動薄膜調節閥現場安裝注意事項

1.氣動薄膜調節閥的安裝

調節閥安裝是否合理,不僅關系到調節閥的安裝、拆卸和維修方便與否,也決定了調節閥能否在自動調節系統中起到良好的調節作用,安裝調節閥時應注意以下幾個方面:

1.1調節閥應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,一般要加支撐座。減小管線的振動所引起的調節閥開關卡澀或不到位的現象。

1.2為了防止調節閥膜片老化,延長使用壽命,安裝時應盡量遠離高溫、振動和腐蝕嚴重的環境。

1.3為了便于維護檢修,調節閥應安裝在靠近地面或樓板的地方。為了檢修拆卸方便,應注意調節閥  距離地面(或樓板)留有適當的高度,對于正作用氣開式調節閥,因閥芯拆卸時需從閥體下面取出,調節閥距地面更應有足夠的距離,這在管線安裝時必須要考慮的問題。

1.4為了使調節閥和調節系統出現故障時,不致于影響生產和發生安全事故,故一般都需要安裝旁路和旁路閥。但旁路閥不能安裝在調節閥的正上方,以免旁路閥內腐蝕性介質泄漏到調節閥上。自動調節系統中起到良好的調節作用,安裝調節閥前、后安裝截止閥,對于高溫、高壓、高壓、易凍、易粘稠介質,還要安裝排泄閥。

氣動薄膜調節閥檢修重點檢查的部件

1.氣動薄膜調節閥檢修應重點檢查的部件

1.1閥體內壁的檢查:對使用于高壓差及有腐蝕性介質場合的閥體內壁易受介質沖擊和腐蝕,必須重點檢查耐壓、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:閥芯是調節閥工作時的可動部件,受介質沖蝕最嚴重,特別是在高壓情況下工作時,閥芯因汽蝕現象磨損更為嚴重,在檢修時應需認真檢查。

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。

氣動薄膜調節閥常見故障及解決方法 

1.氣動薄膜調節閥常見的故障及解決的相應辦法

1.1 調節閥不動作

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??;閥芯與閥座或套筒卡死,閥桿彎曲等原因使調節閥不能動作。

解決的辦法拆開膜頭,檢查膜片損壞時,應修補膜片或更換膜片;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,應車削打磨處理光滑為止;檢查閥桿是否彎曲,彎曲不嚴重時應在平臺上打表矯直,若彎曲度超差時,應及時更換閥桿。

1.2調節閥動作正常,但不起調節作用

主要原因有:閥芯脫落,此時,雖然閥桿動作正常,但閥芯不動,因此無調節作用。另外管道堵塞,也會出現調節閥不起調節作用的現象。

解決的相應辦法拆件閥體,檢查:閥芯是否脫落,并查找脫落的原因,給予相應的修理;拆檢調節閥時,若發現管道堵塞,應及時聯系生產工藝車間給予清理和疏通。

1.3調節閥動作遲鈍或閥桿抖動

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造成動作遲鈍或抖動;填料長期不更換,填料內進入硬物,劃傷閥杠后,造成閥桿抖動;閥桿或因閥體內含有粘性大的介質等物料堵塞等情況而引起調節閥誤動作。

解決的相應辦法調節閥應根據裝置的檢修計劃或裝置的間歇停車,要及時對調節閥做出相應的檢修計劃予以解體檢查或下線檢修,檢查或檢修時應根據填料情況應及時更換填料;若檢查閥桿有輕微劃傷時,應用油石修磨光滑。若閥桿劃傷嚴重時,要及時更換閥桿;解體檢查發現閥桿或因閥體內含有粘性大的介質等物料堵塞時,應根據物料來選擇蒸汽、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、閥座的嚴重腐蝕或因閥芯、閥座間有硬物墊住損傷密封面,會造成介質的大量泄漏,這是調節閥常見的故障之一。

解決的辦法:一是通常通過拆檢該閥,對嚴重腐蝕的閥芯、閥座進行堆焊硬質合金的辦法或通過直接更換閥芯、閥座等內件的辦法恢復該閥原來的密封效果。二是當發現該閥拆檢后的閥芯、閥座間有硬物墊住損傷密封面時,應通過車削密封面和研磨的方法來恢復該閥原來的密封效果。 

1.5閥門定位器和電器轉換器輔助裝置

主要原因:因為閥門定位器和電器轉換器等是調節閥的輔助裝置,它們接受調節器的輸人信號,然后以它自己輸出信號來控制調節閥。特別是閥門定位器,與氣動閥配套使用構成一閉環控制回路,用以提高調節閥控制精度??朔盍虾c閥桿的摩擦力,提高閥門動作速度,可實現分段控制來改變調節閥的流量。

解決辦法:因此,要想取得理想的調節效果,必須使調節閥與定位器配合好,應用閥門定位器以提高調節閥的定位精度及工作可靠性,確保調節質量。為此,要通過對閥門定位器和電器轉換器等調節閥的輔助裝置的定期的檢查,或通過定期的大修進行系統的檢查和調試維修。

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