气动薄膜调节阀具有结构紧凑、重量轻、动作灵敏、流体通道呈~流线型、压降损失少、阀容量大、流量特性精确、拆装方便等优点。广泛应用于精确控制气体、液体、蒸汽等介质,工艺参数如压力、流量、温度、液位保持在给定值。
气动薄膜调节阀的特点有以下9点如下:
1、气动薄膜调节阀的执行机构的输入输出特性呈现线性关系,既输出位移量与输入信号压力之间成线性关系。输出的位移称行程,由行程显示板显示。一些反作用执行机构还在膜盒上部安装阀位显示器,用于显示阀位。国产气动薄膜调节阀执行机构的行程有10mm、16mm、25mm、40mm、60mm和100mm等六种规格。
2、执行机构的膜片有效面积与推力成正比,有效面积越大,执行机构的推力也越大。
3、正、反作用执行机构的结构基本相同,由上膜盖、下膜盖、薄膜膜片、推杆、弹簧、调节件、支架和行程显板等组成。
4、正、反作用执行机构结构的主要区别是反作用执行机构的输入信号在膜盒下部,引出的推杆也在下部,由于薄膜片的良好密封,因此,在阀杆引出处不需要进行密封。
5、可通过调节件的调整,改变弹簧初始力,从而改变执行机构的推力。
6、气动薄膜调节阀可添加自锁装置,实现控制阀的自锁和保位。
7、可添加阀门定位器,实现阀位检测和反馈,提高控制性能。
8、气动薄膜调节阀可添加位移转换装置,使直线位移转换为角位移,用于旋转阀体。
9、气动薄膜调节阀可添加手轮机构,在自动控制失效时采用手轮进行降级操作,提高系统可靠性。
气动薄膜调节阀是使用较为广泛的阀门之一,主要由气动执行机构与阀体组成,执行器的气室中为膜片结构,顾称为薄膜式,即上下气室中间加个膜片,产生推力的是一片薄膜橡胶膜片。通过控制器、定位器或其它来源提供的气源,驱动阀体运动,改变阀芯与阀座间的流通面积,从而达到调节流量的作用。
气动薄膜调节阀可以从5个方面来划分,分别是按用途和作用、介质工作温度、压力、特殊用途和按原理、作用又按结构。 气动薄膜单座调节阀种类:
1、按用途和作用(1)两位阀;(2)调节阀;(3)分流阀;(4)切断阀;
2、按介质工作温度分类(1)高温阀;(2)中温阀;(3)常温阀;(4)低温阀;
3、按压力分类(1)真空阀;(2)低压阀;(3)中压阀;(4)高压阀;(5)超高压阀;
4、常用分类法这种分类方法既按原理、作用又按结构划分,是目前国内、国际常用的分类方法。
一般分为九个大类:(1)单座调节阀;(2)双座调节阀;(3)套筒调节阀;(4)角形调节阀;(5)三通调节阀;(6)隔膜阀;(7)蝶阀;(8)球阀;(9)偏心旋转阀;
5、特殊用途
(1)软密封切断阀;(2)硬密封切断阀;(3)耐磨调节阀;(4)耐腐蚀调节阀;(5)全四氟耐蚀调节阀(6)全耐蚀合金调节阀;(7)紧急动作切断或放空阀;(8)防堵调节阀;(9)耐蚀防堵切断阀;(10)保温夹套阀;(11)大压降切断阀;(12)小流量调节阀;(13)大口径调节阀;(14)大可调比调节阀;(15)低S节能调节阀;(16)低噪音阀;(17)精小型调节阀;(18)衬里(橡胶、四氟、陶瓷)调节阀;(19)水处理专用球阀;(20)烧碱专用阀;
通过以上5点气动薄膜单座调节阀种类分类情况的分析,我们可以比较直观的了解了气动薄膜单座调节阀种类分属情况。我国是一个发展中的大国,各行各业正健康高速的发展。很多行业对阀门的需求也不断膨胀,如何进一步扩大气动薄膜单座调节阀的市场竞争力,加快对气动薄膜单座调节阀种类研究十分必要。
气动薄膜调节阔工作原理:
气动薄膜调节阀以压缩空气作为动力,通过电气阀门定位器来控制气源压力的大小,使空气作用于调节阀的橡胶膜片,膜片的收缩与扩张再带动阀杆上下动作,从而达到控制管道介质流量、压力、温度等各种工艺参数的目的。
当气室输入了0.02 ~0.10MPa信号压力之后,薄膜产生推力,使推力盘向下移动,压缩弹簧,带动推杆、阀杆、阀芯向下移动,阀芯离开了阀座,从而使压缩空气流通。当信号压力维持一定时,阀门就维持在一定的开度上,从而实现对被调介质的调节。
气动薄膜调节阀根据工艺需要,分为气开阀(故障关)和气关阀(故障开) ,正作用气开阀,反作用气关阀,只是改变阀芯位置和倒换信号压力输入口而构成。
正作用:增加气源压力,把膜片向下推,并使执行机构推杆伸出;
反作用:增加气源压力,把膜片向下推,并使执行机构推杆缩回;
气动薄膜调节阀在运行使用中,会有各种工艺介质流经自动阀,其中有工艺原料的块状物质、蒸汽冲刷来的泥沙、石块、铁屑、铁皮,还有仪表安装和技改中焊接、气割掉入管道的焊渣等。这些异物和阻流物质,对自动阀的正常工作和精度影响较大,久而久之,会形成堵塞、卡死。
现场一般采取如下措施:
1、卡塞
(1)清洗法。这种方法适合用在工艺停车检修时。需要拆卸调节阀清理,去除污垢和异物。值得注意的是,拆卸时,一定要把压缩空气关闭,以免造成不必要的伤害。仪表的密封垫和密封圈可以也同时更换。
(2)利用冲刷法。这种方法在现场使用的较多。当调节阀堵塞时,通常是先询问工艺主任或OCC人员,是否可以反复开关自动阀,利用现有的工艺介质的流动压力来达到冲洗的目的。如现有的介质和工况不适合,也可以在条件满足的情况下,用外来的蒸汽或者有一定压力的水进行冲洗。冲洗时,注意阀门的开度控制在适当位置。
(3)装设过滤器过滤。在工艺管道上装设过滤器也是仪表自动阀维护的常用措施。尤其是工艺上十分重要和口径较小的调节阀多用此方法,可以确保自动阀的开度正常,工况稳定。
2、内漏
调节阀的阀座内进入较小的铁渣和硬物,长期停留不能排出时,其阀垫、密封圈和阀芯都会受到不同程度的破坏,影响调节阀的渗漏能力。特别是对反应釜制氢工艺的高压管线的自动阀,一点点的破坏甚至划痕都会造成内漏,影响安全生产。
(1)研磨。选择相应的粗砂和细砂对自动阀的阀垫和阀芯进行研磨,提高阀垫和阀芯的接触密封面的光滑度和啮合度。若调节阀使用在高压系统,则需对调节阀进行打压试验后,再正常使用。
(2)增强执行机构密封。通过此方法可以保证调节阀的关闭严实,密封可靠。通常采用移动弹簧的工作范围、选用大动力源的执行机构和选取小刚度的弹簧来实现。
3、外漏
调节阀的填料不按期更换,自动阀锁紧装置的螺丝因振动而松动,包括刚检修过后的调节阀底座螺丝没校紧或用力不均匀都会造成调节阀的外漏。可以采用如下办法:
(1)更换新填料来增强阀杆的密封,也可以选取密封油脂对阀杆进行密封。
(2)可以适当使用高密封性的金属缠绕垫或者四氟填料,尤其蒸汽调节阀,必须选用金属加石墨的缠绕垫。
(3)采用透镜垫来密封上、下盖,若阀座和阀体的密封是平面密封,建议选用透镜垫密封,效果显著。
4、调节阀控制不稳
导致控制不稳的原因很多,如选型设计不合理,阀门口径选的过小或过大;OCC工艺操作人员使用不当,仪表和工艺参数设置不合理;组态失误而没有进行调试;工艺介质压力增大、流量不稳定等;有时候是这几种因素共同作用导致的结果。
经常采取以下具体方法:
(1)选择合适的阀门口径。若考虑到经济性和时间,也可以考虑选用合适的变径来增大或缩小调节阀与工艺管道的连接管径。
(2)对PID值进行合理的设置,并经过实际的调试运行合格后,投入使用。
(3)加强调节阀运动机构的刚度,以缓解调节阀的振动。
(4)调整调节阀的结果类型,避免共振现象的发生。
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