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CKD電磁閥的工況選型及實(shí)例分析

       CKD電磁閥與其它儀表配套使用,可實(shí)現(xiàn)過程中流量、液位、力、溫度等I藝參數(shù)與其它介質(zhì)如液體、氣體、 蒸汽等的自動調(diào)節(jié)和遠(yuǎn)程控制。隨著企業(yè)自動化程度的逐步提高,集散控制系統(tǒng)( DCS )以及其它智能型儀表在自動化域中的應(yīng)用已越來越普遍,通過計算機(jī)的優(yōu)化控制,將使取得大效益。而在優(yōu)化的同時也使控制系統(tǒng)的主要故障集中于調(diào)節(jié)系統(tǒng)的終端執(zhí)行裝置即調(diào)節(jié)閥上,調(diào)節(jié)閥在控制流體流量的工作過程中,接受控制操作信號,按控制規(guī)律實(shí)現(xiàn)對流量的調(diào)節(jié)。它的動作靈敏與否,直接關(guān)系著整個控制系統(tǒng)的。根據(jù)控制系統(tǒng)在純堿的應(yīng)用統(tǒng)計,調(diào)節(jié)系統(tǒng)有80%左右的故障出自調(diào)節(jié)閥。因此,如何保證動薄膜調(diào)節(jié)閥在我廠中的可靠、準(zhǔn)確運(yùn)行 ,是我們需要探討的個很重要的問題。

       CKD電磁閥由于氨鹽水有嚴(yán)重的腐蝕性,碳酸氫銨在攝氏25°C以下易結(jié)晶的性質(zhì),使調(diào)節(jié)閥在運(yùn)行中因閥體內(nèi)壁結(jié)疤、結(jié)晶、結(jié)垢導(dǎo)致閥卡、不動作或動作遲鈍,使系統(tǒng)不能進(jìn)行自動調(diào)節(jié)的現(xiàn)象比較普遍,占調(diào)節(jié)閥故障總數(shù)的50% ,給造成的影響較大;由調(diào)節(jié)閥填料老化、變硬導(dǎo)致閥動作遲鈍或從閥桿處泄漏等故障達(dá)15% ;由于膜片損壞漏氣或硬芯碎裂導(dǎo)致閥不能調(diào)節(jié)的現(xiàn)象達(dá)12%在過程控制中的作用是人所共知的,在許多控制過程中要求調(diào)節(jié)閥在故障時處于某個位置,以保護(hù)工藝過程不出現(xiàn)事故,這就要求調(diào)節(jié)閥在設(shè)計上實(shí)現(xiàn)故障一安全的三斷 (斷氣、斷電、斷信號)保護(hù)措施。對于電動調(diào)節(jié)閥來說,比較簡單,斷信號時,可以根據(jù)控制模塊的設(shè)定而停留在開、關(guān)、保持中的任位置,而斷電時,自然停留在故障位置,或帶有復(fù)位裝置的電動執(zhí)行器也可將閥位運(yùn)行到全開或全關(guān)。

       對于氣動調(diào)節(jié)閥來說,就比較復(fù)雜了, 所以我們主要討論氣動調(diào)節(jié)閥的三斷保位方法。般來說,我們在選擇動薄膜調(diào)節(jié)閥時,都要確定選氣開還是氣閉,這就是選擇調(diào)節(jié)閥斷氣時的保護(hù)位置,如果I藝要求斷氣時閥門打開,則選擇常開(氣閉)式調(diào)節(jié)閥，反之則選常閉(氣開)式調(diào)節(jié)閥。這只是個粗淺的方案,如果工藝要求斷氣、斷電、斷信號的三斷保護(hù),則調(diào)節(jié)閥就需要配置些附件來組成個保護(hù)系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)控制要求,這些附件主要有保位閥、電磁閥、氣罐等。以嚇是單作用氣動薄膜調(diào)節(jié)閥和雙作用氣動調(diào)節(jié)閥的兩種保位方案。

CKD電磁閥方案(調(diào)節(jié)閥配用電-氣閥門]定位器)

本方案主要由CKD電磁閥閥位信號返回器等組成。工作原理如下:

1、斷氣源:當(dāng)控制系統(tǒng)氣源故障(失氣)時,氣動保位閥自動關(guān)閉將定位器的輸出信號壓力鎖定在動控制閥的膜室內(nèi),輸出信號壓力與控制閥彈簧產(chǎn)性的反力相平衡,氣動控制閥的閥位保持在故障位置。該保位閥應(yīng)設(shè)定在略低于氣源的小值時啟動。

2、斷電源:當(dāng)控制系統(tǒng)電源故障(失電)時,失電(信號)比較器控制單電控電磁換向閥的輸出電壓消失,單電控電磁換向閥失電, 單電控電磁換向閥內(nèi)的滑閥在復(fù)位彈簧的作用下滑動,電磁閥換向,將氣動保位閥的膜室壓力排空,氣動保位閥關(guān)閉,將定位器的輸出信號壓力鎖定在氣動控制閥的膜室內(nèi),輸出信號壓力與控制閥彈簧產(chǎn)生的反力相平衡,氣動控制閥的閥位保持在故障位置。

3、斷信號:當(dāng)控制系統(tǒng)信號故障(失信號)時,電(信號)比較器檢測到后,斷掉單電控電磁換向閥的電壓信號,單電控電磁換向閥失電,單電控電磁換向閥內(nèi)的滑閥在復(fù)位彈簧的作用下滑動,電磁閥換向,將氣動保位閥的膜室壓力排空,氣動保位閥關(guān)閉,將定位器的輸出信號壓力鎖定在氣動控制閥的膜室內(nèi),輸出信號壓力與控制閥彈簧產(chǎn)生的反力相平衡,氣動控制閥的閥位保持在故障位置。

位置反饋信號由閥位信號返回器給出。

本方案的優(yōu)點(diǎn):“三斷" 保護(hù)啟動時,系統(tǒng)反應(yīng)較快,動作迅速。整體造價比較便宜。

本方案的缺點(diǎn):電磁閥長期帶電,影響使用壽命。配用附件較多,安裝、調(diào)試復(fù)雜些,閥位反饋需另配閥位信號返回器,在配用手輪的情況下,比較復(fù)雜。

雙作用氣動調(diào)節(jié)閥方案(調(diào)節(jié)閥配用電-氣閥門定位器)

本方案主要由CKD電磁閥其工作原理如下:

       當(dāng)控制系統(tǒng)氣源故障(失氣)時,自鎖閥(其作用方式與保位閥相反)自動打開,將氣控?fù)Q向閥的控制氣源撤消，氣控?fù)Q向閥的滑閥在彈簧的作用下復(fù)位,兩個氣控?fù)Q向閥中的其中個排氣氣,另個進(jìn)氣,單向閥關(guān)閉,氣源由儲氣罐中儲存的氣源向閥門供氣,從而實(shí)現(xiàn)閥[門的全關(guān)或全開。全關(guān)或全開的轉(zhuǎn)換可通過調(diào)整氣控?fù)Q向閥的連接方式實(shí)現(xiàn)。

        如果要實(shí)現(xiàn)閥[ ]保位,加裝e動保位閥并改變管路連接,用自鎖閥直接控制保位閥,取消氣控?fù)Q向閥、單向閥、儲e氣罐即可。若要實(shí)現(xiàn)斷氣源時,能夠保證閥門]有若干次的動作,可采用以下方案。

本方案由儲氣罐、單向閥、 閉鎖閥、截止閥等組成。工作原理如下:

       當(dāng)氣源故障(失氣)時,單向閥關(guān)閉,閉鎖閥失氣,在閉鎖閥的滑閥在彈簧的作用下復(fù)位,氣路換向,斷開系統(tǒng)的氣源管路,接通儲氣罐管路，由儲氣罐向閥門供氣,以保證閥門有若干次動作,實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制的目的。由于儲氣罐的容量有限,且儲氣罐中的氣源壓力隨著閥[門動作不斷下降,可長期使用儲氣罐為閥門供氣。本方案配用儲氣罐的容量應(yīng)比般保護(hù)用儲氣罐的容量大。本方案在斷氣源時,閥門動作的次數(shù)與儲氣罐的容量有關(guān)。

CKD電磁閥的是自控系統(tǒng)中的執(zhí)行器,其應(yīng)用反映在系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)上,調(diào)節(jié)閥應(yīng)用的好壞,即應(yīng)用與三個方面有關(guān):

(1)正確選型(含計算)一系統(tǒng)設(shè)計人員;

(2)產(chǎn)量一 廠

(3)正確安裝、使用、維護(hù)一用戶。

       所以,我們講不只是廠的問題，它是個廣義的概念,包括系統(tǒng)設(shè)計人員、和使用人員。

      下面列舉常見的應(yīng)用問題,這些問題若能很好地處理,可以說你選閥就不會出現(xiàn)大的事故。

(1)口徑計算小了不能滿足Qmax,大了常小開度工作,調(diào)節(jié)差,壽命短。

( 2 )校核關(guān)閉時的4P-有些根本就不作校核,造成閥關(guān)不死,打不開。

( 3 )校核可調(diào)比R- R小了不能滿足流量變化范圍。

(4 )確定彈簧范圍~涉及彈簧范圍、啟始工作壓力、輸出力、穩(wěn)定性、調(diào)整等。

(5 )材質(zhì)與結(jié)構(gòu)~ 這里學(xué)問大,個的工程設(shè)計人員,

所選的閥結(jié)構(gòu)和材質(zhì)應(yīng)是在滿足使用功能前提下,得到的是簡單的結(jié)構(gòu)、低的價格相反，花了很多錢,甚引進(jìn)產(chǎn)品,還是用不好,這種費(fèi)用可差20 ~ 30倍。不好的影響則更大,開停停,造成經(jīng)濟(jì)損失和產(chǎn)量下降,有的甚無法投用。

因此,個有經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)設(shè)計人員就知道閥在現(xiàn)場的重要性,開始就重視閥的正確選型,并與我們密切配合。