氣動薄膜調(diào)節(jié)閥具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、動作靈敏、流體通道呈~流線型、壓降損失少、閥容量大、流量特性精確、拆裝方便等優(yōu)點。廣泛應(yīng)用于精確控制氣體、液體、蒸汽等介質(zhì),工藝參數(shù)如壓力、流量、溫度、液位保持在給定值。
氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的特點有以下9點如下:
1、氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機構(gòu)的輸入輸出特性呈現(xiàn)線性關(guān)系,既輸出位移量與輸入信號壓力之間成線性關(guān)系。輸出的位移稱行程,由行程顯示板顯示。一些反作用執(zhí)行機構(gòu)還在膜盒上部安裝閥位顯示器,用于顯示閥位。國產(chǎn)氣動薄膜調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機構(gòu)的行程有10mm、16mm、25mm、40mm、60mm和100mm等六種規(guī)格。
2、執(zhí)行機構(gòu)的膜片有效面積與推力成正比,有效面積越大,執(zhí)行機構(gòu)的推力也越大。
3、正、反作用執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)基本相同,由上膜蓋、下膜蓋、薄膜膜片、推桿、彈簧、調(diào)節(jié)件、支架和行程顯板等組成。
4、正、反作用執(zhí)行機構(gòu)結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別是反作用執(zhí)行機構(gòu)的輸入信號在膜盒下部,引出的推桿也在下部,由于薄膜片的良好密封,因此,在閥桿引出處不需要進行密封。
5、可通過調(diào)節(jié)件的調(diào)整,改變彈簧初始力,從而改變執(zhí)行機構(gòu)的推力。
6、氣動薄膜調(diào)節(jié)閥可添加自鎖裝置,實現(xiàn)控制閥的自鎖和保位。
7、可添加閥門定位器,實現(xiàn)閥位檢測和反饋,提高控制性能。
8、氣動薄膜調(diào)節(jié)閥可添加位移轉(zhuǎn)換裝置,使直線位移轉(zhuǎn)換為角位移,用于旋轉(zhuǎn)閥體。
9、氣動薄膜調(diào)節(jié)閥可添加手輪機構(gòu),在自動控制失效時采用手輪進行降級操作,提高系統(tǒng)可靠性。
氣動薄膜調(diào)節(jié)閥是使用較為廣泛的閥門之一,主要由氣動執(zhí)行機構(gòu)與閥體組成,執(zhí)行器的氣室中為膜片結(jié)構(gòu),顧稱為薄膜式,即上下氣室中間加個膜片,產(chǎn)生推力的是一片薄膜橡膠膜片。通過控制器、定位器或其它來源提供的氣源,驅(qū)動閥體運動,改變閥芯與閥座間的流通面積,從而達到調(diào)節(jié)流量的作用。
氣動薄膜調(diào)節(jié)閥可以從5個方面來劃分,分別是按用途和作用、介質(zhì)工作溫度、壓力、特殊用途和按原理、作用又按結(jié)構(gòu)。 氣動薄膜單座調(diào)節(jié)閥種類:
1、按用途和作用(1)兩位閥;(2)調(diào)節(jié)閥;(3)分流閥;(4)切斷閥;
2、按介質(zhì)工作溫度分類(1)高溫閥;(2)中溫閥;(3)常溫閥;(4)低溫閥;
3、按壓力分類(1)真空閥;(2)低壓閥;(3)中壓閥;(4)高壓閥;(5)超高壓閥;
4、常用分類法這種分類方法既按原理、作用又按結(jié)構(gòu)劃分,是目前國內(nèi)、國際常用的分類方法。
一般分為九個大類:(1)單座調(diào)節(jié)閥;(2)雙座調(diào)節(jié)閥;(3)套筒調(diào)節(jié)閥;(4)角形調(diào)節(jié)閥;(5)三通調(diào)節(jié)閥;(6)隔膜閥;(7)蝶閥;(8)球閥;(9)偏心旋轉(zhuǎn)閥;
5、特殊用途
(1)軟密封切斷閥;(2)硬密封切斷閥;(3)耐磨調(diào)節(jié)閥;(4)耐腐蝕調(diào)節(jié)閥;(5)全四氟耐蝕調(diào)節(jié)閥(6)全耐蝕合金調(diào)節(jié)閥;(7)緊急動作切斷或放空閥;(8)防堵調(diào)節(jié)閥;(9)耐蝕防堵切斷閥;(10)保溫夾套閥;(11)大壓降切斷閥;(12)小流量調(diào)節(jié)閥;(13)大口徑調(diào)節(jié)閥;(14)大可調(diào)比調(diào)節(jié)閥;(15)低S節(jié)能調(diào)節(jié)閥;(16)低噪音閥;(17)精小型調(diào)節(jié)閥;(18)襯里(橡膠、四氟、陶瓷)調(diào)節(jié)閥;(19)水處理專用球閥;(20)燒堿專用閥;
通過以上5點氣動薄膜單座調(diào)節(jié)閥種類分類情況的分析,我們可以比較直觀的了解了氣動薄膜單座調(diào)節(jié)閥種類分屬情況。我國是一個發(fā)展中的大國,各行各業(yè)正健康高速的發(fā)展。很多行業(yè)對閥門的需求也不斷膨脹,如何進一步擴大氣動薄膜單座調(diào)節(jié)閥的市場競爭力,加快對氣動薄膜單座調(diào)節(jié)閥種類研究十分必要。
氣動薄膜調(diào)節(jié)闊工作原理:
氣動薄膜調(diào)節(jié)閥以壓縮空氣作為動力,通過電氣閥門定位器來控制氣源壓力的大小,使空氣作用于調(diào)節(jié)閥的橡膠膜片,膜片的收縮與擴張再帶動閥桿上下動作,從而達到控制管道介質(zhì)流量、壓力、溫度等各種工藝參數(shù)的目的。
當氣室輸入了0.02 ~0.10MPa信號壓力之后,薄膜產(chǎn)生推力,使推力盤向下移動,壓縮彈簧,帶動推桿、閥桿、閥芯向下移動,閥芯離開了閥座,從而使壓縮空氣流通。當信號壓力維持一定時,閥門就維持在一定的開度上,從而實現(xiàn)對被調(diào)介質(zhì)的調(diào)節(jié)。
氣動薄膜調(diào)節(jié)閥根據(jù)工藝需要,分為氣開閥(故障關(guān))和氣關(guān)閥(故障開) ,正作用氣開閥,反作用氣關(guān)閥,只是改變閥芯位置和倒換信號壓力輸入口而構(gòu)成。
正作用:增加氣源壓力,把膜片向下推,并使執(zhí)行機構(gòu)推桿伸出;
反作用:增加氣源壓力,把膜片向下推,并使執(zhí)行機構(gòu)推桿縮回;
氣動薄膜調(diào)節(jié)閥在運行使用中,會有各種工藝介質(zhì)流經(jīng)自動閥,其中有工藝原料的塊狀物質(zhì)、蒸汽沖刷來的泥沙、石塊、鐵屑、鐵皮,還有儀表安裝和技改中焊接、氣割掉入管道的焊渣等。這些異物和阻流物質(zhì),對自動閥的正常工作和精度影響較大,久而久之,會形成堵塞、卡死。
現(xiàn)場一般采取如下措施:
1、卡塞
(1)清洗法。這種方法適合用在工藝停車檢修時。需要拆卸調(diào)節(jié)閥清理,去除污垢和異物。值得注意的是,拆卸時,一定要把壓縮空氣關(guān)閉,以免造成不必要的傷害。儀表的密封墊和密封圈可以也同時更換。
(2)利用沖刷法。這種方法在現(xiàn)場使用的較多。當調(diào)節(jié)閥堵塞時,通常是先詢問工藝主任或OCC人員,是否可以反復開關(guān)自動閥,利用現(xiàn)有的工藝介質(zhì)的流動壓力來達到?jīng)_洗的目的。如現(xiàn)有的介質(zhì)和工況不適合,也可以在條件滿足的情況下,用外來的蒸汽或者有一定壓力的水進行沖洗。沖洗時,注意閥門的開度控制在適當位置。
(3)裝設(shè)過濾器過濾。在工藝管道上裝設(shè)過濾器也是儀表自動閥維護的常用措施。尤其是工藝上十分重要和口徑較小的調(diào)節(jié)閥多用此方法,可以確保自動閥的開度正常,工況穩(wěn)定。
2、內(nèi)漏
調(diào)節(jié)閥的閥座內(nèi)進入較小的鐵渣和硬物,長期停留不能排出時,其閥墊、密封圈和閥芯都會受到不同程度的破壞,影響調(diào)節(jié)閥的滲漏能力。特別是對反應(yīng)釜制氫工藝的高壓管線的自動閥,一點點的破壞甚至劃痕都會造成內(nèi)漏,影響安全生產(chǎn)。
(1)研磨。選擇相應(yīng)的粗砂和細砂對自動閥的閥墊和閥芯進行研磨,提高閥墊和閥芯的接觸密封面的光滑度和嚙合度。若調(diào)節(jié)閥使用在高壓系統(tǒng),則需對調(diào)節(jié)閥進行打壓試驗后,再正常使用。
(2)增強執(zhí)行機構(gòu)密封。通過此方法可以保證調(diào)節(jié)閥的關(guān)閉嚴實,密封可靠。通常采用移動彈簧的工作范圍、選用大動力源的執(zhí)行機構(gòu)和選取小剛度的彈簧來實現(xiàn)。
3、外漏
調(diào)節(jié)閥的填料不按期更換,自動閥鎖緊裝置的螺絲因振動而松動,包括剛檢修過后的調(diào)節(jié)閥底座螺絲沒校緊或用力不均勻都會造成調(diào)節(jié)閥的外漏。可以采用如下辦法:
(1)更換新填料來增強閥桿的密封,也可以選取密封油脂對閥桿進行密封。
(2)可以適當使用高密封性的金屬纏繞墊或者四氟填料,尤其蒸汽調(diào)節(jié)閥,必須選用金屬加石墨的纏繞墊。
(3)采用透鏡墊來密封上、下蓋,若閥座和閥體的密封是平面密封,建議選用透鏡墊密封,效果顯著。
4、調(diào)節(jié)閥控制不穩(wěn)
導致控制不穩(wěn)的原因很多,如選型設(shè)計不合理,閥門口徑選的過小或過大;OCC工藝操作人員使用不當,儀表和工藝參數(shù)設(shè)置不合理;組態(tài)失誤而沒有進行調(diào)試;工藝介質(zhì)壓力增大、流量不穩(wěn)定等;有時候是這幾種因素共同作用導致的結(jié)果。
經(jīng)常采取以下具體方法:
(1)選擇合適的閥門口徑。若考慮到經(jīng)濟性和時間,也可以考慮選用合適的變徑來增大或縮小調(diào)節(jié)閥與工藝管道的連接管徑。
(2)對PID值進行合理的設(shè)置,并經(jīng)過實際的調(diào)試運行合格后,投入使用。
(3)加強調(diào)節(jié)閥運動機構(gòu)的剛度,以緩解調(diào)節(jié)閥的振動。
(4)調(diào)整調(diào)節(jié)閥的結(jié)果類型,避免共振現(xiàn)象的發(fā)生。