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化工自動控制過程中如何選擇氣動調(diào)節(jié)閥及其原理是什么?

發(fā)布于:2019/7/18 9:30:23 點擊量:139

    在我國科技水平的進步之下,我國化工生產(chǎn)自動化也得到了迅速的推廣,能夠?qū)崿F(xiàn)對流量、壓力、液位與溫度的精確控制,在化工自動控制系統(tǒng)之中,調(diào)節(jié)閥屬于一個重要的執(zhí)行器,其型號與安裝質(zhì)量對于調(diào)節(jié)回路的調(diào)節(jié)品質(zhì)有著重要的影響,如果調(diào)節(jié)閥的選擇和應用不當,就會嚴重威脅到調(diào)節(jié)閥的使用壽命,情況嚴重時甚至會導致系統(tǒng)發(fā)生停車事故。

    在工業(yè)自動化程度的發(fā)展下,氣動調(diào)節(jié)閥作為一種良好的執(zhí)行機構(gòu)也得到了廣泛的使用,該種調(diào)節(jié)閥有著動作可靠、結(jié)構(gòu)簡單的特征,對于保障系統(tǒng)安全運行有著十分重要的意義,下面就針對化工自動控制過程中氣動調(diào)節(jié)閥的選擇與應用進行深入的分析。

    一、化工自動控制過程中氣動調(diào)節(jié)閥的選擇

    1.調(diào)節(jié)閥類型與結(jié)構(gòu)的選擇

    根據(jù)其行程的不同,氣動調(diào)節(jié)閥能夠分為兩種不同的類型,即直行程與角行程,根據(jù)結(jié)構(gòu)來分,氣動調(diào)節(jié)閥能夠分為蝶閥、角形閥、套筒閥、球閥、隔膜閥、直通單座閥等類型。

    其中,直通單座調(diào)節(jié)閥是使用過程中泄漏量最小的調(diào)節(jié)閥,流量性能理想,結(jié)構(gòu)簡單,能夠用于泄漏要求嚴格的區(qū)域中,但是其流路卻相對復雜,這也在一定程度上限制了其使用范圍。

    直通雙座調(diào)節(jié)閥是與直通單座調(diào)節(jié)閥相反的一種調(diào)節(jié)閥,對于泄漏并無嚴格的要求,適宜用在工作壓差大的區(qū)域中,目前,直通雙座調(diào)節(jié)是我國應用范圍最為廣泛的一種調(diào)節(jié)閥。

    套筒閥能夠分成兩種類型,即雙密封套筒閥與單密封套筒閥,套筒閥有著良好的穩(wěn)定性,噪聲低、拆裝方便,但是其價格相對較高,維修要求也較高,因此,使用范圍也受到了一些限制。

    隔膜閥的流路簡單,其生產(chǎn)使用的也是耐腐蝕性較高的PT-FE與PFA,很適合應用在強堿或者強酸環(huán)境中,但是調(diào)節(jié)性能相對較差。

    2.調(diào)節(jié)閥材質(zhì)的選擇

    調(diào)節(jié)閥的使用對于耐腐蝕性能、耐壓等級與溫度都有著近乎苛刻的要求,因此,目前的調(diào)節(jié)閥多使用鑄鐵材質(zhì),這就能夠有效提升調(diào)節(jié)閥的耐腐蝕性能與抗壓強度;在調(diào)節(jié)閥內(nèi)部元件材質(zhì)上,多使用不銹鋼材質(zhì),如果系統(tǒng)對于泄漏量的要求不大,則可以選擇軟密封,如果系統(tǒng)對于泄漏量的要求較高,就需要使用哈氏合金。

    在耐腐蝕材料的選擇上,需要綜合考慮液體濃度、溫度與壓力,并結(jié)合機械沖擊進行選擇。

    3.氣動調(diào)節(jié)閥的工作原理與優(yōu)勢

    (1)氣動調(diào)節(jié)閥的工作原理分析

    氣動調(diào)節(jié)閥的動力源是壓縮控制,執(zhí)行器為氣缸,能夠借助電氣閥門的電磁閥、轉(zhuǎn)換器、定位器、保位閥等部件來實現(xiàn)驅(qū)動閥門的作用,也可以實現(xiàn)對于開關(guān)的比例式調(diào)節(jié),繼而利用各類控制信號來完成管道介質(zhì)溫度、壓力、流量及其他參數(shù)的設置。氣動調(diào)節(jié)閥有著反應迅速、控制簡單、本質(zhì)安全的特征,不需要再另外設置防爆裝置。在氣室有一定的壓力信號后,薄膜就會出現(xiàn)推力,拉動推力盤、閥桿、推桿、壓縮彈簧、閥芯的移動,在閥芯離開閥座之后,壓縮空氣就會流通起來,在信號壓力到了某個定值之后,閥門就會維持在相應開度上。

    氣動調(diào)節(jié)閥使用可靠性高、結(jié)構(gòu)簡單,在運行的過程中也不會出現(xiàn)電火花,因此,其應用范圍十分的廣泛,也能夠應用在有防爆需求的輸油站中。

    二、調(diào)節(jié)閥流量特性分析

    調(diào)節(jié)閥的流量特性包括工作流量與理想流量兩種狀態(tài),在進口與出口壓差一直的狀態(tài)下,經(jīng)過調(diào)解閥的流量就是理想流量,這種理想流量有著直線、拋物線、快開、百分比的特征。

    在調(diào)節(jié)質(zhì)量方面,化工自動控制過程主要依賴特性補償原理進行生產(chǎn),系統(tǒng)的生產(chǎn)對于調(diào)節(jié)閥的特性有嚴苛的規(guī)定,基于這一因素,在進行選擇時,必須要詳細的分析調(diào)節(jié)閥放大系數(shù),防止調(diào)節(jié)系數(shù)出現(xiàn)變化。

    在流量特性方面,調(diào)節(jié)閥在使用過程中會出現(xiàn)流量的變化,這就很容易引發(fā)震蕩問題,在實施大開度操作時,調(diào)節(jié)閥會出現(xiàn)緩慢狀態(tài),很容易出現(xiàn)調(diào)節(jié)不及時與調(diào)節(jié)不靈敏的情況,考慮到這一因素,直線流量調(diào)節(jié)閥不宜用于變化大的系統(tǒng)中。

    三、調(diào)節(jié)閥安裝時的注意事項

    在安裝調(diào)節(jié)閥前,需要對調(diào)節(jié)閥進行仔細、詳盡的分析,在管道完全清理干凈之后,方可進行安裝,在安裝過程中,需要保持垂直或者直立狀態(tài),同時,還需要在調(diào)節(jié)閥前后位置中設置好支架,保證調(diào)節(jié)閥工作的安全性與穩(wěn)定性。此外,在安裝的過程中,還需要分析流向問題,為了保障安裝質(zhì)量,應該在應力較小的情況下安裝,若安裝環(huán)境惡劣,就必須要做好相關(guān)的防塵措施與防水措施,同時,還要保障入口位置直管段長度符合標準需求,若安裝需要小口徑閥門,就需要嚴格的遵照設計標準規(guī)范進行,一般情況下,出口位置直管段需要比閥門直徑大3到5倍。在安裝時,還要留出足夠的空間,以便利于后續(xù)的維護與操作,并控制好管道通徑,在選擇管道連接方式時,應該綜合分析到各類影響因素。

    四、結(jié)語

    總而言之,調(diào)節(jié)閥是化工自控控制回路的重要部件,調(diào)節(jié)閥的選型、安裝以及維護工作都會影響到化工系統(tǒng)的運轉(zhuǎn),因此,工作人員必須要嚴格遵循相關(guān)的安裝制度,綜合分析各類因素來選擇調(diào)節(jié)閥。在科技水平的發(fā)展之下,化工自動控制對于調(diào)節(jié)閥也提出了更高的要求,這就需要對調(diào)節(jié)閥進行深入的研究,不斷提升調(diào)節(jié)閥使用的可靠性與穩(wěn)定性。



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