调节阀又名控制阀,一般由执行机构和阀门组成,是通过接受调节控制单元输出的控制信号,借助动力操作去改变介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的*终控制元件。(调节阀可以直接控制压力和流量。)
自力式调节阀(自力式控制阀)依靠流经阀内介质自身的压力、温度作为能源驱动阀瓣改变阀门的开度,达到调节压力、流量、温度的自动工作,不需要外接电源和二次仪表。(自力式调节阀多用来控制阀后压力。)
气动调节阀与自力式调节阀的区别:
自力式调节阀不但能控制阀后压力,控制阀前压力的情况也很多。自力式调节阀实际上是个纯比例调节系统,会有余差产生。调节阀在控制压力时是不管流量大小的。但对于任何一种调节阀来说,直接控制的都是流量。这两类阀门*大的区别,主要在于控制阀既需要外界能源(如电源或气源)做驱动能,又需要接受外来控制仪表信号才能改变阀内截流件相对位置,从而实现改变流体流量。而自力式调节阀则既不需外来能源,又不需要接受外来控制仪表信号,仅靠被调介质的压力信号,便可实现压力调节。自力式调节阀的特点是由于自力式压力调节阀没有外来驱动能源,因此该产品的操作力较小。
1,调节上:调节阀比自力式阀的调节精度高
自力式调节阀的调节精度基本取决于自力式阀的弹簧和膜片精度,一般*终调节精度不会优于5%,10%有保证。
而普通调节阀,*终的调节精度取决于表送器的精度和调节器的精度,而调节器精度很高,其影响一般忽略不计。
所以自力式阀的调节精度肯定比普通调节回路的精度要差不少,在调节精度要求高时,不建议采用自力式阀。
一般来说调节阀和自力式调节阀同样用来调节压力出来的效果是没什么不同的,但调节阀是仪表风、弹簧力与介质平衡,自力阀是膜盒介质压力、弹簧与管道介质压力平衡。如果上游压力变了,自力阀开度会变,流量也就跟着变了。
2,应用:一个现场,一个远传,一个用介质压力调,一个用仪表风。
调节阀要是引到DCS控制的话,可以方便地改变给定,可以人为的快速关闭或打开,可以有各种相关的趋势纪录。
自力调节阀给定基本调不了,而且只能是现场自己运行。智能化的程度要大打折扣。自力式调节阀调整设定值比较麻烦,因此用在不需要经常改变设定的场合,比如设备润滑油供油等。自力式调节阀要从工艺介质取压,因此用在较干净的场合,介质有腐蚀、颗粒等就不适用了。
3,安装与设计:
自力式调节阀有阀前取压控制和阀后取压控制。设计时,应为取压点的安装留好间距。安装时,蒸汽管线上的自力式调节阀执行结构应向下安装,取压点从主管底部接入冷凝器,冷凝器应高于执行机构低于蒸汽主管,避免蒸汽过热损害阀体。除此之外,应执行机构向上安装,由于自力式调节阀常用于气体管,则此时取压点应从主管顶部开口。
气动调节阀是一种直角回转结构,它与阀门定位器配套使用,可实现比例调节;V型阀芯较为适用于各种调节场合,具有额定流量系数大,可调比大,密封效果好,调节性能灵敏,体积小,可竖卧安装。适用于控制气体、蒸汽、液体等介质。
由于气动调节阀应用范围越来越广,相继的就出现了各型各色的小故障,常见的故障主要有调节阀不动作、动作不稳定、调节阀振动、调节阀的泄漏量增大以及调节阀的动作迟钝。
(一)调节阀不动作:
1.无信号、无气源。
①气源未开,②由于气源含水在冬季结冰,导致风管堵塞或过滤器、减压阀堵塞失灵,③压缩机故障;④气源总管泄漏。
2.定位器无气源。
①过滤器堵塞;②减压阀故障I③管道泄漏或堵塞。
3.有气源,无信号。
①调节器故障,②信号管泄漏;③定位器波纹管漏气;④调节网膜片损坏。
4.定位器有气源,无输出。
定位器的节流孔堵塞。
5.有信号、无动作。
①阀芯脱落,②阀芯与与阀座卡死;③阀杆弯曲或折断;④阀座阀芯冻结或焦块污物;⑤执行机构弹簧因长期不用而锈死。
(二)调节阀的动作不稳定:
1.信号压力不稳定。
①控制系统的时间常数(T=RC)不适当;②调节器输出不稳定。
2.气源压力不稳定。
①压缩机容量太小;②减压阀故障。
3.气源压力稳定,信号压力也稳定,但调节阀的动作仍不稳定。
①定位器中放大器的球阀受脏物磨损关不严,耗气量特别增大时会产生输出震荡;②定位器中放大器的喷咀挡板不平行,挡板盖不住喷咀;③输出管、线漏气;④执行机构刚性太小;⑤阀杆运动中摩擦阻力大,与相接触部位有阻滞现象。
(三)调节阀振动:
1.调节阀在任何开度下都振动。
①支撑不稳;②附近有振动源;③阀芯与衬套磨损严重。
2.调节阀在接近全闭位置时振动。
①调节阀选大了,常在小开度下使用;②单座阀介质流向与关闭方向相反。
(四)流量可调范围变小:
主要原因是阀芯被腐蚀变小,从而使可调的最小流量变大。了解气动调节阀的故障现象及原因,可以对症采取措施予以解决。
(五)调节阀的泄漏量增大:
1.阀全关时泄漏量大。
①阀芯被磨损,内漏严重,②阀未调好关不严。
2.阀达不到全闭位置。
①介质压差太大,执行机构刚性小,阀关不严;②阀内有异物;③衬套烧结。
(六)调节阀的动作迟钝:
1.阀杆仅在单方向动作时迟钝。
①气动薄膜执行机构中膜片破损泄漏;②执行机构中“O”型密封泄漏。
2.阀杆在往复动作时均有迟钝现象。
①阀体内有粘物堵塞;②聚四氟乙烯填料变质硬化或石墨一石棉填料润滑油干燥;③填料加得太紧,摩擦阻力增大;④由于阀杆不直导致摩擦阻力大;⑤没有定位器的气动调节阀也会导致动作迟钝。
控制简单、反应快速、且本质安全,不需另外再采取防爆措施是气动调节阀生存的根本。气动调节阀是以压缩空气为动力,实现开关量或比例式调节,源以气缸为执行器,接收工业自动化控制系统的控制信号来完成调节管道介质的流量、压力、温度等各种工艺参数。
气动调节阀常见故障及产生的原因
常见故障及产生的原因:
(1)调节阀不动作。故障现象及原因如下:
a.无信号、无气源:
①气源未开。
②由于气源含水在冬季结冰,导致风管堵塞或过滤器、减压阀堵塞失灵。
③压缩机故障。
④气源总管泄漏。
b.有气源,无信号:
①调节器故障。
②信号管泄漏。
③定位器波纹管漏气。
④调节网膜片损坏。
c.定位器无气源:
①过滤器堵塞。
②减压阀故障。
③管道泄漏或堵塞。
d.定位器有气源,无输出:定位器的节流孔堵塞。
e.有信号、无动作:
①阀芯脱落,
②阀芯与阀座卡死。
③阀杆弯曲或折断。
④阀座阀芯冻结或焦块污物。
⑤执行机构弹簧因长期不用而锈死。
(2)调节阀的动作不稳定,故障现象和原因如下:
a.气源压力不稳定:
①压缩机容量太小。
②减压阀故障。
b.信号压力不稳定:
①控制系统的时间常数(T=RC)不适当。
②调节器输出不稳定。
c.气源压力稳定,信号压力也稳定,但调节阀的动作仍不稳定:
①定位器中放大器的球阀受脏物磨损关不严,耗气量特别增大时会产生输出震荡。
②定位器中放大器的喷咀挡板不平行,挡板盖不住喷咀。
③输出管、线漏气。
④执行机构刚性太小。
⑤阀杆运动中摩擦阻力大,与相接触部位有阻滞现象。
(三)气动调节阀的泄漏量增大。泄漏的原因如下:
①阀全关时泄漏量大。阀芯被磨损,内漏严重,阀未调好关不严。
②阀达不到全闭位置。介质压差太大,执行机构刚性小,阀关不严;阀内有异物;衬套烧结。
(四)气动调节阀振动。故障现象和原因如下:
①调节阀在任何开度下都振动。支撑不稳;附近有振动源;阀芯与衬套磨损严重。
②调节阀在接近全闭位置时振动。调节阀选大了,常在小开度下使用;单座阀介质流向与关闭方向相反。
(五)气动调节阀的动作迟钝。迟钝的现象及原因如下:
①阀杆仅在单方向动作时迟钝。气动薄膜执行机构中膜片破损泄漏;执行机构中“O”型密封泄漏。
②阀杆在往复动作时均有迟钝现象。阀体内有粘物堵塞;聚四氟乙烯填料变质硬化或石墨一石棉填料润滑油干燥;填料加得太紧,摩擦阻力增大;由于阀杆不直导致摩擦阻力大;没有定位器的气动调节阀也会导致动作迟钝。
(六)流量可调范围变小。主要原因是阀芯被腐蚀变小,从而使可调的小流量变大。