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永嘉三科閥門(mén)有限公司
主營(yíng)產(chǎn)品： 管道式氣動(dòng)閥,襯氟安全閥,襯氟放料閥,抽汽止回閥,低阻力倒流防止器 |
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什么是套筒調(diào)節(jié)閥
2019-5-14 閱讀(470)
套筒式調(diào)節(jié)閥可分為電動(dòng)套筒調(diào)節(jié)閥,氣動(dòng)套筒調(diào)節(jié)閥,
套筒式調(diào)節(jié)閥的套筒與閥瓣為間隙配合，套筒上開(kāi)有多個(gè)節(jié)流窗口， 窗口的形狀決定了調(diào)節(jié)閥的流量特性， 窗口的面積大小影響調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)Cv 。閥座采用自對(duì)中無(wú)螺紋卡入式結(jié)構(gòu)， 閥座上的圓錐密封面與閥瓣上的圓錐密封面相配合形成切斷密封副， 保證閥瓣壓緊在閥座上時(shí)閥門(mén)嚴(yán)密關(guān)斷。閥座直徑的大小影響調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)Cv 。閥瓣上平行于軸向有對(duì)稱(chēng)分布的平衡孔， 使閥瓣上下端面的腔室連通， 這樣閥內(nèi)介質(zhì)作用在閥瓣軸向上的力大部分相互抵消， 介質(zhì)在閥桿上產(chǎn)生的不平衡力就非常小
電動(dòng)套筒調(diào)節(jié)閥，由3810L型(或PSL系列)直行程電子式電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和精小型套筒閥組成。內(nèi)含飼服功能，接受統(tǒng)一的4-20mA 或1-5V·DC的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，將電流信號(hào)轉(zhuǎn)變成相對(duì)應(yīng)的直線位移，自動(dòng)地控制調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，達(dá)到對(duì)管道內(nèi)流體的壓力、流量、溫度、液位等工藝參數(shù)的連續(xù)調(diào)節(jié)。
套筒式調(diào)節(jié)閥的套筒與閥瓣為間隙配合,套筒上開(kāi)有多個(gè)節(jié)流窗口, 窗口的形狀決定了調(diào)節(jié)閥的流量特性, 窗口的面積大小影響調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)Cv 。閥座采用自對(duì)中無(wú)螺紋卡入式結(jié)構(gòu), 閥座上的圓錐密封面與閥瓣上的圓錐密封面相配合形成切斷密封副, 保證閥瓣壓緊在閥座上時(shí)閥門(mén)嚴(yán)密關(guān)斷。閥座直徑的大小影響調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)Cv 。閥瓣上平行于軸向有對(duì)稱(chēng)分布的平衡孔, 使閥瓣上下端面的腔室連通, 這樣閥內(nèi)介質(zhì)作用在閥瓣軸向上的力大部分相互抵消, 介質(zhì)在閥桿上產(chǎn)生的不平衡力就非常小。套筒上有一個(gè)聚四氟乙烯平衡密封座, 當(dāng)閥瓣全關(guān)時(shí), 閥瓣上平衡密封面壓緊在套筒上的聚四氟乙烯平衡密封座上形成嚴(yán)密切斷, 保證上腔室的介質(zhì)不能進(jìn)入平衡室。當(dāng)閥瓣上下移動(dòng)時(shí), 套筒上的節(jié)流窗口的通道面積會(huì)發(fā)生變化, 從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)管道內(nèi)介質(zhì)流量和壓力等的功能。
特點(diǎn)
1、 采用平衡型閥芯，不平衡力下，允許壓差大，操作穩(wěn)定。
2、 閥芯導(dǎo)向面大，可改善由渦流和沖擊引起的振蕩。
3、 比普通的單、雙座調(diào)節(jié)閥噪聲降低10dB左右。
4、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆維修方便。
優(yōu)點(diǎn)
①采用平衡式結(jié)構(gòu), 閥前后介質(zhì)壓差對(duì)閥瓣產(chǎn)生的不平衡力非常小, 相同工況下同類(lèi)型閥門(mén)所需要的執(zhí)行機(jī)構(gòu)推力小, 所以其閥桿直徑比單座非平衡閥設(shè)計(jì)或選擇更小。
②閥桿與填料之間的摩擦力比較小, 減小了閥門(mén)動(dòng)作的阻力, 且閥桿和填料的磨損也小, 使用壽命增加。另外, 較小直徑的閥桿在中高溫時(shí)熱脹冷縮變化量小, 避免了在中高溫時(shí)閥桿與填料之間摩擦力增大或互相抱卡塞住的情況發(fā)生。
③由于新型套筒閥是平衡式結(jié)構(gòu), 與非平衡式的直通單座閥比較, 所配置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以比較小, 但卻可以克服比直通單座調(diào)節(jié)閥高的介質(zhì)壓差。例如, DN200/ DN250/ DN300 的新型套筒調(diào)節(jié)閥只需配置C60 氣缸式執(zhí)行機(jī)構(gòu), 不需要更大的氣缸執(zhí)行機(jī)構(gòu)。大閥座直徑時(shí), 允許工作壓差是相同配置直通單座調(diào)節(jié)閥的2 倍左右, 也可配置薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)和防爆電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
④新型套筒調(diào)節(jié)閥采用自對(duì)中無(wú)螺紋卡入式閥座結(jié)構(gòu)和模塊化設(shè)計(jì), 閥門(mén)拆裝方便, 并能達(dá)到Ⅳ級(jí)以上泄漏量標(biāo)準(zhǔn)。
⑤在150℃以下時(shí), 金屬硬密封可以達(dá)到Ⅳ級(jí)以上泄漏量標(biāo)準(zhǔn), 聚四氟乙烯軟密封可以達(dá)到Ⅵ級(jí)泄漏量標(biāo)準(zhǔn)。DN200/ DN250/ DN300 的新型套筒調(diào)節(jié)閥使用壽命高于直通單座調(diào)節(jié)閥。
⑥新型套筒調(diào)節(jié)閥在DN80 以上時(shí), 調(diào)節(jié)范圍的幾何尺寸和公差應(yīng)符合圖樣要求。
套筒調(diào)節(jié)閥故障及解決辦法
套筒調(diào)節(jié)閥在過(guò)程控制中的作用是人所共知的，在許多控制過(guò)程中要求套筒調(diào)節(jié)閥在故障時(shí)處于某一個(gè)位置，以保護(hù)工藝過(guò)程不出現(xiàn)事故，這就要求套筒調(diào)節(jié)閥在設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)故障 —安全的三斷（斷氣、斷電、斷信號(hào)）保護(hù)措施。對(duì)于電動(dòng)調(diào)節(jié)閥來(lái)說(shuō)，比較簡(jiǎn)單，斷信號(hào)時(shí)，可以根據(jù)控制模塊的設(shè)定而停留在全開(kāi)、全關(guān)、保持中的任一位置，而斷電時(shí)，自然停留在故障位置，或帶有復(fù)位裝置的電動(dòng)執(zhí)行器也可將閥位運(yùn)行到全開(kāi)或全關(guān)。
對(duì)于套筒調(diào)節(jié)閥來(lái)講，情況就比較復(fù)雜了，所以我們主要討論套筒調(diào)節(jié)閥的三斷保位方法。一般來(lái)說(shuō)，我們?cè)谶x擇套筒薄膜調(diào)節(jié)閥時(shí)，都要先確定選氣開(kāi)還是氣閉，這就是選擇調(diào)節(jié)閥斷氣時(shí)的保護(hù)位置，如果工藝要求斷氣時(shí)閥門(mén)打開(kāi)，則選擇常開(kāi)（氣閉）式調(diào)節(jié)閥，反之則選常閉（氣開(kāi)）式調(diào)節(jié)閥。這只是一個(gè)粗淺的方案，如果工藝要求斷氣、斷電、斷信號(hào)的三斷保護(hù)，則調(diào)節(jié)閥就需要配置一些附件來(lái)組成一個(gè)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。以下是單作用氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥和雙作用氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的兩種保位方案。
一、套筒薄膜調(diào)節(jié)閥方案（調(diào)節(jié)閥配用電－氣閥門(mén)定位器）
主要由套筒調(diào)節(jié)閥、氣閥門(mén)定位器、失電（信號(hào)）比較器、單電控電磁換向閥、氣動(dòng)保位閥、閥位信號(hào)返回器等組成。其工作原理如下：
1、斷氣源：當(dāng)控制系統(tǒng)氣源故障（失氣）時(shí)，套筒保位閥自動(dòng)關(guān)閉將定位器的輸出信號(hào)壓力鎖定在氣動(dòng)控制閥的膜室內(nèi)，輸出信號(hào)壓力與控制閥彈簧產(chǎn)生的反力相平衡，氣動(dòng)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(shí)啟動(dòng)。
2、斷電源：當(dāng)控制系統(tǒng)電源故障（失電）時(shí)，失電（信號(hào)）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(dòng)，電磁閥換向，將氣動(dòng)保位閥的膜室壓力排空，氣動(dòng)保位閥關(guān)閉，將定位器的輸出信號(hào)壓力鎖定在氣動(dòng)控制閥的膜室內(nèi)，輸出信號(hào)壓力與控制閥彈簧產(chǎn)生的反力相平衡，氣動(dòng)控制閥的閥位保持在故障位置。
3、斷信號(hào)：當(dāng)控制系統(tǒng)信號(hào)故障（失信號(hào)）時(shí)，失電（信號(hào)）比較器檢測(cè)到后，斷掉單電控電磁換向閥的電壓信號(hào)，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(dòng)，電磁閥換向，將氣動(dòng)保位閥的膜室壓力排空，氣動(dòng)保位閥關(guān)閉，將定位器的輸出信號(hào)壓力鎖定在氣動(dòng)控制閥的膜室內(nèi)，輸出信號(hào)壓力與控制閥彈簧產(chǎn)生的反力相平衡，氣動(dòng)控制閥的閥位保持在故障位置。
位置反饋信號(hào)由閥位信號(hào)返回器給出。
優(yōu)點(diǎn)：“三斷”保護(hù)啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)反應(yīng)較快，動(dòng)作迅速。
缺點(diǎn)：電磁閥長(zhǎng)期帶電，影響使用壽命。配用附件較多，安裝、調(diào)試復(fù)雜一些，閥位反饋需另配閥位信號(hào)返回器，在配用手輪的情況下，比較復(fù)雜。
二、雙作用套筒調(diào)節(jié)閥方案（調(diào)節(jié)閥配用電－氣閥門(mén)定位器）
主要由控制閥、氣控?fù)Q向閥、定位器、自鎖閥、單向閥、減壓閥、儲(chǔ)氣罐等組成。其工作原理如下：
當(dāng)控制系統(tǒng)氣源故障（失氣）時(shí)，自鎖閥（其作用方式與保位閥相反）自動(dòng)打開(kāi)，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(gè)氣控?fù)Q向閥中的其中一個(gè)排氣，另一個(gè)進(jìn)氣，單向閥關(guān)閉，氣源由儲(chǔ)氣罐中儲(chǔ)存的氣源向閥門(mén)供氣，從而實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的全關(guān)或全開(kāi)。全關(guān)或全開(kāi)的轉(zhuǎn)換可通過(guò)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)閥門(mén)保位，加裝氣動(dòng)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(chǔ)氣罐即可。
若要實(shí)現(xiàn)斷氣源時(shí)，能夠保證閥門(mén)有若干次的動(dòng)作，可采用以下方案。
由儲(chǔ)氣罐、單向閥、閉鎖閥、截止閥等組成。其工作原理如下：
當(dāng)氣源故障（失氣）時(shí)，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(kāi)系統(tǒng)的氣源管路，接通儲(chǔ)氣罐管路，由儲(chǔ)氣罐向閥門(mén)供氣，以保證閥門(mén)有若干次動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制的目的。由于儲(chǔ)氣罐的容量有限，且儲(chǔ)氣罐中的氣源壓力隨著閥門(mén)動(dòng)作不斷下降，不可長(zhǎng)期使用儲(chǔ)氣罐為閥門(mén)供氣。本方案配用儲(chǔ)氣罐的容量應(yīng)比一般保護(hù)用儲(chǔ)氣罐的容量大。本方案在斷氣源時(shí)，閥門(mén)動(dòng)作的次數(shù)與儲(chǔ)氣罐的容量有關(guān)。
對(duì)于套筒薄膜調(diào)節(jié)閥的保位方案，還有一個(gè)可供參考：在定位器和執(zhí)行器之間串聯(lián)保位閥和兩位三通電磁閥各一，在斷氣時(shí)用保位閥來(lái)保位，在斷信號(hào)時(shí)，用電磁閥來(lái)保位，不過(guò)，電磁閥必須與定位器進(jìn)行連鎖（在控制程序中設(shè)定），即定位器有信號(hào)，電磁閥必有電，定位器一旦失信號(hào)，電磁閥必須立即斷電。
