之前介紹SY42AX煤礦水管路減壓閥應(yīng)用案例,現(xiàn)在介紹帶定位器氣動薄膜調(diào)節(jié)閥安裝調(diào)試氣動薄膜調(diào)節(jié)閥是生產(chǎn)過程自動控制系統(tǒng)中用量大和重要的產(chǎn)品之一。定位器是氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的主要附件,為了改善氣動薄膜調(diào)節(jié)閥工作特性,定位器與氣動薄膜調(diào)節(jié)閥配套使用,定位器接收從控制器或控制系統(tǒng)4 ~ 20mA 直流電流信號,并向氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸送空氣控制閥門位置。氣動調(diào)節(jié)閥是以壓縮氣體(常采用凈化壓縮空氣)為動力源,以氣缸為執(zhí)行器,并根據(jù)實(shí)際需求可選配電/氣閥門定位器、電/氣轉(zhuǎn)換器、電磁閥、保位閥、儲氣罐、氣體過濾/減壓/油霧分離器等附件去驅(qū)動閥門,來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)目標(biāo),接收工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的控制信號來完成調(diào)節(jié)管道介質(zhì)的,比如流量、壓力、溫度、液位等各種工藝過程參數(shù)。
2、氣動調(diào)節(jié)閥工作原理
上海申弘閥門有限公司主營閥門有:蒸汽減壓閥,減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥自工業(yè)控制系統(tǒng)如DCS、PLC等系統(tǒng)送出4-20ma電流信號,送至氣動調(diào)節(jié)閥定位器。定位器根據(jù)所接收到的電流值,自動調(diào)節(jié)壓縮空氣量(壓力)的大小,并將壓縮空氣送至膜室上/下腔。
當(dāng)膜室內(nèi)的氣壓大于彈簧的彈力范圍及閥體內(nèi)部壓力和其它阻力時,就可以推動閥芯、閥桿、推桿等構(gòu)件自由運(yùn)動了。
定位器( 圖1) 由電機(jī)、先導(dǎo)閥、閥瓣、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、反饋桿和彈簧等組成。為了打開閥門,增加電流信號,力矩電機(jī)工作產(chǎn)生電磁場,擋板受電磁場作用遠(yuǎn)離噴嘴。噴嘴和擋板間距變大,排出先導(dǎo)閥內(nèi)部線軸上方的氣壓。受其影響線軸向右邊移動,推動擋住底座的閥瓣,氣壓通過底座輸入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。隨著執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室內(nèi)部壓力增加,執(zhí)行機(jī)構(gòu)推桿下降,通過反饋桿把執(zhí)行機(jī)構(gòu)推桿位移的變化傳達(dá)到滑板,位移變化又傳達(dá)到量程反饋桿,拉動量程彈簧。當(dāng)量程彈簧和力矩電機(jī)的力保持平衡時,擋板回到原位,減少與噴嘴間距。隨著通過噴嘴排出空氣量的減少,線軸上方氣壓增加。線軸回到原位,閥瓣重新堵住底座,停止氣壓輸入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動停止時,定位器保持穩(wěn)定狀態(tài)。
3、帶定位器氣動薄膜調(diào)節(jié)閥安裝調(diào)試安裝
首先在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的上方臨時安裝空氣過濾減壓閥( 圖2) ,在連接執(zhí)行機(jī)構(gòu)與閥體的開合螺母上安裝反饋銷,將反饋銷插入定位器反饋桿一字槽內(nèi)。要將反饋銷正確插入到反饋桿的固定彈簧上,以減少滯后度,裝上定位器。用螺釘將定位器固定在配件托架上。安裝后反饋桿在閥門行程50% 的位置要處于水平狀態(tài)??烧{(diào)整支架和反饋桿連接件,使反饋桿處于水平狀態(tài)。如果安裝后反饋桿不在水平狀態(tài),則對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的線性有影響。
氣動調(diào)節(jié)閥的彈簧范圍
彈簧范圍:是指一臺閥在靜態(tài)啟動時的膜室壓力到走*行程時的膜室壓力。20~100KPa,表示這臺閥靜態(tài)啟動時膜室壓力是20KPa,關(guān)閉時的膜室壓力是100KPa。常用的彈簧范圍有20~100KPa、20~60KPa、60~100KPa、60~180KPa、40~200KPa。
調(diào)節(jié)閥 | 工藝介質(zhì)狀態(tài):氣體;操作溫度:400℃,閥前壓力:0.6MPa;閥后壓力:0.58MPa,閥關(guān)閉差壓:1.0MPa; ,正常流量:60000NM3/h,管道材質(zhì):20#;管道外徑/內(nèi)徑:DN600,空氣故障時閥位置:開;閥型式:三偏心蝶閥;作用型式:氣關(guān);連接形式:法蘭連接且?guī)鋵Ψㄌm、螺栓,螺母,墊片及大小頭等 。法蘭標(biāo)準(zhǔn)HG/20592/PN16;法蘭尺寸及密封面DN400/RF 法蘭材質(zhì):不銹鋼,型式:多彈簧薄膜式,作用形式:正作用,帶手輪 氣源接頭1/4"NPT(內(nèi)螺紋) 定位器:西門子智能定位器;輸入信號:4-20mADC+HART;氣源壓力0.5-0.7,作用形式:氣關(guān) 電氣接口尺寸1/2"NPT(內(nèi)螺紋) 氣源接頭1/4"NPT(內(nèi)螺紋) 防爆等級:Ex ia II CT4,帶過濾減壓器及其附件、配管用Ø10的不銹鋼管;說明: 1.供貨商必須按標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)計(jì)算,并且提供調(diào)節(jié)閥計(jì)算書. |
調(diào)節(jié)閥 | 工藝介質(zhì)狀態(tài):氣體; 操作溫度:40℃,閥前壓力:0.6MPa; 閥后壓力:0.55MPa,閥關(guān)閉差壓:0.8MPa; 正常流量:4000NM3/h, 管道材質(zhì):20#; 管道外徑/內(nèi)徑:DN150 空氣故障時閥位置:開; 閥型式:截止閥; 作用型式:氣開; 連接形式:法蘭連接且?guī)鋵Ψㄌm、螺栓,螺母,墊片及大小頭等 。法蘭標(biāo)準(zhǔn)HG/20592/PN16;法蘭尺寸及密封面DN150/RF法蘭 材質(zhì):碳鋼 型式:多彈簧薄膜式,作用形式:反作用, 氣源接頭1/4"NPT(內(nèi)螺紋) 定位器:電氣閥門定位器(智能型); 輸入信號:4-20mADC+HART;氣源壓力0.5-0.7,作用形式:氣開 電氣接口尺寸1/2"NPT(內(nèi)螺紋) 氣源接頭1/4"NPT(內(nèi)螺紋) 防爆等級:Ex ia II CT4,帶過濾減壓器及其附件、配管用Ø10的不銹鋼管; 說明: 1.供貨商必須按標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)計(jì)算,并且提供調(diào)節(jié)閥計(jì)算書. |
調(diào)節(jié)閥 | 工藝介質(zhì)狀態(tài):氣體; 操作溫度:40℃,閥前壓力:0.1MPa; 閥后壓力:0.03MPa,閥關(guān)閉差壓:0.5MPa; 正常流量:25000NM3/h, 管道材質(zhì):20#; 管道外徑/內(nèi)徑:DN500 空氣故障時閥位置:開; 閥型式:碟閥; 作用型式:氣開; 連接形式:法蘭連接且?guī)鋵Ψㄌm、螺栓,螺母,墊片及大小頭等 。法蘭標(biāo)準(zhǔn)HG/20592/PN16;法蘭尺寸及密封面DN400/RF 法蘭材質(zhì):碳鋼 型式:多彈簧薄膜式,作用形式:反作用, 氣源接頭1/4"NPT(內(nèi)螺紋) 定位器:西門子智能定位器; 輸入信號:4-20mADC+HART;氣源壓力0.5-0.7,作用形式:反作用 電氣接口尺寸1/2"NPT(內(nèi)螺紋) 氣源接頭1/4"NPT(內(nèi)螺紋) 防爆等級:Ex ia II CT4,帶過濾減壓器及其附件、配管用Ø10的不銹鋼管; 說明: 1.供貨商必須按標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)計(jì)算,并且提供調(diào)節(jié)閥計(jì)算書. |
調(diào)節(jié)閥 | 工藝介質(zhì)狀態(tài):氣體; 操作溫度:40℃,閥前壓力:0.6MPa; 閥后壓力:0.55MPa,閥關(guān)閉差壓:0.8MPa; 正常流量:3000NM3/h, ; 管道材質(zhì):20#; 管道外徑/內(nèi)徑:DN100 空氣故障時閥位置:開; 閥型式:截止閥; 作用型式:氣開; 連接形式:法蘭連接且?guī)鋵Ψㄌm、螺栓,螺母,墊片及大小頭等 。法蘭標(biāo)準(zhǔn)HG/20592/PN16;法蘭尺寸及密封面DN100/RF 法蘭材質(zhì):碳鋼 型式:多彈簧薄膜式,作用形式:反作用, 氣源接頭1/4"NPT(內(nèi)螺紋) 定位器:西門子智能定位器; 輸入信號:4-20mADC+HART;氣源壓力0.5-0.7,作用形式:氣開 電氣接口尺寸1/2"NPT(內(nèi)螺紋) 氣源接頭1/4"NPT(內(nèi)螺紋) 防爆等級:Ex ia II CT4,帶過濾減壓器及其附件、配管用Ø10的不銹鋼管; 說明: 2.供貨商必須按標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)計(jì)算,并且提供調(diào)節(jié)閥計(jì)算書. |
調(diào)節(jié)閥 | 工藝介質(zhì)狀態(tài):氣體; 操作溫度:40℃,閥前壓力:0.6MPa; 閥后壓力:0.55MPa,閥關(guān)閉差壓:0.8MPa; ,正常流量:25023.7NM3/h, ; 管道材質(zhì):20#; 管道外徑/內(nèi)徑:DN450 空氣故障時閥位置:開; 閥型式:碟閥; 作用型式:氣開; 連接形式:法蘭連接且?guī)鋵Ψㄌm、螺栓,螺母,墊片及大小頭等 。法蘭標(biāo)準(zhǔn)HG/20592/PN16;法蘭尺寸及密封面DN250/RF 法蘭材質(zhì):碳鋼 型式:多彈簧薄膜式,作用形式:反作用, 氣源接頭1/4"NPT(內(nèi)螺紋) 定位器:西門子智能定位器; 輸入信號:4-20mADC+HART;氣源壓力0.5-0.7,作用形式:氣開 電氣接口尺寸1/2"NPT(內(nèi)螺紋) 氣源接頭1/4"NPT(內(nèi)螺紋) 防爆等級:Ex ia II CT4,帶過濾減壓器及其附件、配管用Ø10的不銹鋼管; 說明: 3.供貨商必須按標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)計(jì)算,并且提供調(diào)節(jié)閥計(jì)算書. |
調(diào)節(jié)閥 | 工藝介質(zhì)狀態(tài):氣體; 操作溫度:40℃,閥前壓力:0.28MPa; 閥后壓力:0.18MPa,閥關(guān)閉差壓:0.6MPa; ,正常流量:6000NM3/h, 管道材質(zhì):20#; 管道外徑/內(nèi)徑:DN200 空氣故障時閥位置:開; 閥型式:截止閥; 作用型式:氣開; 連接形式:法蘭連接且?guī)鋵Ψㄌm、螺栓,螺母,墊片及大小頭等 。法蘭標(biāo)準(zhǔn)HG/20592/PN16;法蘭尺寸及密封面DN150/RF 法蘭材質(zhì):碳鋼 型式:多彈簧薄膜式,作用形式:反作用, 氣源接頭1/4"NPT(內(nèi)螺紋) 定位器:西門子智能定位器; 輸入信號:4-20mADC+HART;氣源壓力0.5-0.7,作用形式:氣開 電氣接口尺寸1/2"NPT(內(nèi)螺紋) 氣源接頭1/4"NPT(內(nèi)螺紋) 防爆等級:Ex ia II CT4,帶過濾減壓器及其附件、配管用Ø10的不銹鋼管; 說明: 4.供貨商必須按標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)計(jì)算,并且提供調(diào)節(jié)閥計(jì)算書. |
調(diào)節(jié)閥 | 工藝介質(zhì)狀態(tài):氣體; 操作溫度:40℃,閥前壓力:0.1MPa; 閥后壓力:0.04MPa,閥關(guān)閉差壓:0.6MPa; 正常流量:30000NM3/h, 管道材質(zhì):20#; 管道外徑/內(nèi)徑:DN500 空氣故障時閥位置:開; 閥型式:碟閥; 作用型式:氣開; 連接形式:法蘭連接且?guī)鋵Ψㄌm、螺栓,螺母,墊片及大小頭等 。法蘭標(biāo)準(zhǔn)HG/20592/PN16;法蘭尺寸及密封面DN400/RF 法蘭材質(zhì):碳鋼 型式:多彈簧薄膜式,作用形式:反作用, 氣源接頭1/4"NPT(內(nèi)螺紋) 定位器:西門子智能定位器(智能型); 輸入信號:4-20mADC+HART;氣源壓力0.5-0.7,作用形式:氣關(guān) 電氣接口尺寸1/2"NPT(內(nèi)螺紋) 氣源接頭1/4"NPT(內(nèi)螺紋) 防爆等級:Ex ia II CT4,帶過濾減壓器及其附件、配管用Ø10的不銹鋼管; 說明: 1.供貨商必須按標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)計(jì)算,并且提供調(diào)節(jié)閥計(jì)算書. |
調(diào)節(jié)閥 | 工藝介質(zhì)狀態(tài):氣體; 操作溫度:40℃,閥前壓力:0.5MPa; 閥后壓力:0.03MPa,閥關(guān)閉差壓:0.6MPa; 正常流量:25000NM3/h, 管道材質(zhì):20#; 管道外徑/內(nèi)徑:DN150 空氣故障時閥位置:開; 閥型式:截止閥; 作用型式:氣開; 連接形式:法蘭連接且?guī)鋵Ψㄌm、螺栓,螺母,墊片及大小頭等 。法蘭標(biāo)準(zhǔn)HG/20592/PN16;法蘭尺寸及密封面DN100/RF 法蘭材質(zhì):碳鋼 型式:多彈簧薄膜式,作用形式:反作用, 氣源接頭1/4"NPT(內(nèi)螺紋) 定位器:西門子智能定位器(智能型); 輸入信號:4-20mADC+HART;氣源壓力0.5-0.7,作用形式:氣關(guān) 電氣接口尺寸1/2"NPT(內(nèi)螺紋) 氣源接頭1/4"NPT(內(nèi)螺紋) 防爆等級:Ex ia II CT4,帶過濾減壓器及其附件、配管用Ø10的不銹鋼管; 說明: 2.供貨商必須按標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)計(jì)算,并且提供調(diào)節(jié)閥計(jì)算書. |
調(diào)節(jié)閥 | 工藝介質(zhì)狀態(tài):氣體; 操作溫度:40℃,閥前壓力:0.28MPa; 閥后壓力:0.18MPa,閥關(guān)閉差壓:0.6MPa; ,正常流量:6000NM3/h, 管道材質(zhì):20#; 管道外徑/內(nèi)徑:DN200 空氣故障時閥位置:開; 閥型式:截止閥; 作用型式:氣開; 連接形式:法蘭連接且?guī)鋵Ψㄌm、螺栓,螺母,墊片及大小頭等 。法蘭標(biāo)準(zhǔn)HG/20592/PN16;法蘭尺寸及密封面DN80/RF 法蘭材質(zhì):碳鋼 型式:多彈簧薄膜式,作用形式:反作用, 氣源接頭1/4"NPT(內(nèi)螺紋) 定位器:西門子智能定位器(智能型); 輸入信號:4-20mADC+HART;氣源壓力0.5-0.7,作用形式:氣開 電氣接口尺寸1/2"NPT(內(nèi)螺紋) 氣源接頭1/4"NPT(內(nèi)螺紋) 防爆等級:Ex ia II CT4,帶過濾減壓器及其附件、配管用Ø10的不銹鋼管; 說明: 4.供貨商必須按標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)計(jì)算,并且提供調(diào)節(jié)閥計(jì)算書. |
定位器在氣動薄膜調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的安裝
4、配管
定位器與氣動薄膜調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣管安裝前需清除氣管內(nèi)部的雜質(zhì)。氣管不能受壓或破損,氣管內(nèi)徑要達(dá)到定位器的正常通氣要求。在定位器氣源接口前方必須安裝帶有過濾功能的空氣減壓閥,以防止水分、油污等異物進(jìn)入定位器內(nèi)部。將帶有過濾功能的空氣減壓閥與定位器進(jìn)口連接( 圖3) ,定位器設(shè)計(jì)為信號增加時,從出口1 輸出壓力。因此,使用在氣動調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)時,要把出口1 和執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室相連接。 定位器在氣動薄膜調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的氣管安裝
5、動作設(shè)定
5.1、閥門全關(guān)( 0 點(diǎn)) 設(shè)定
(1) 輸入來自控制器與氣動薄膜調(diào)節(jié)閥全關(guān)位置相對應(yīng)的電流信號4mA。
(2) 通過順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)0 點(diǎn)調(diào)節(jié)按鈕調(diào)整閥門的全關(guān)位,對準(zhǔn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的起點(diǎn)。向符號“+”方向旋轉(zhuǎn)時,0點(diǎn)彈簧拉伸,0點(diǎn)上升。向符號“-”方向旋轉(zhuǎn)時,0點(diǎn)彈簧壓縮,0點(diǎn)下降( 圖4) 。點(diǎn)調(diào)節(jié)裝置
5.2、閥門全開( 量程) 設(shè)定
(1) 輸入來自控制器與氣動薄膜調(diào)節(jié)閥全開位置相對應(yīng)的電流信號20mA。
(2) 確認(rèn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程標(biāo)尺,通過調(diào)節(jié)量程按鈕調(diào)整閥門的全開位。如果行程指示低于行程刻度,調(diào)節(jié)量程按鈕向符號“+”方向旋轉(zhuǎn)。如果行程指示高于行程刻度,調(diào)節(jié)量程按鈕向符號“-”方向旋轉(zhuǎn)( 圖5) 。量程調(diào)節(jié)裝置
(3) 調(diào)節(jié)量程后,0點(diǎn)會發(fā)生變化,要重新調(diào)整0 點(diǎn),調(diào)整0 點(diǎn)后再重新調(diào)整量程。要反復(fù)進(jìn)行幾次0 點(diǎn)和量程調(diào)節(jié)。
(4) 調(diào)整后,擰緊0 點(diǎn)和量程調(diào)節(jié)件中間的鎖定螺絲。
氣動調(diào)節(jié)閥的FO與FC
氣動調(diào)節(jié)閥的動作類型分兩種:氣開型(Air to Open)和氣關(guān)型(Air to Close)。
氣開型:當(dāng)膜頭上空氣壓力增加時,閥門向增加開度方向動作,當(dāng)達(dá)到輸入氣壓上*,閥門處于全開狀態(tài)。反過來,當(dāng)空氣壓力減小時,閥門向關(guān)閉方向動作,在沒有輸入空氣時,閥門全閉。故有時氣開型閥門又稱故障關(guān)閉型(Fail to Close FC)。
氣關(guān)型:動作方向正好與氣開型相反,當(dāng)空氣壓力增加時,閥門向關(guān)閉方向動作,空氣壓力減小或沒有時,閥門向開啟方向動作,直到全開為止,故有時又稱為故障開啟型(Fail to Open FO)。氣動調(diào)節(jié)閥的氣開或氣關(guān),通常由閥體內(nèi)部結(jié)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的不同組裝方式實(shí)現(xiàn)的。
5、氣動調(diào)節(jié)閥FO的兩種形式
A:氣源進(jìn)膜室上腔,彈簧位于膜室下腔,閥芯正裝,進(jìn)氣后閥門關(guān)閉。
B:氣源進(jìn)膜室下腔,彈簧位于膜室上腔,閥芯反裝,進(jìn)氣后閥門關(guān)閉。
6、氣動調(diào)節(jié)閥FC的兩種形式
A:氣源進(jìn)膜室下腔,彈簧位于膜室上腔,閥芯正裝,進(jìn)氣后閥門打開。
B:氣源進(jìn)膜室上腔,彈簧位于膜室下腔,閥芯反裝,進(jìn)氣后閥門打開。
值得一提的是,目前絕大多數(shù)場合閥體內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用閥芯正裝。
6、帶定位器氣動薄膜調(diào)節(jié)閥安裝調(diào)試結(jié)語
通過合理的配管、安裝、調(diào)試和維護(hù),定位器用于需要控制的氣動薄膜調(diào)節(jié)閥裝置中,維護(hù)簡單,使用方便,故障率低。閥門定位器:經(jīng)過不同時期的發(fā)展,有機(jī)械式的,有智能型的,早期還有別的類型,閥門定位器是調(diào)節(jié)閥的主要附件,通常與氣動調(diào)節(jié)閥配套使用,它接收控制系統(tǒng)的輸出信號,然后以它的輸出信號去控制氣動調(diào)節(jié)閥,當(dāng)調(diào)節(jié)閥動作后,閥桿的位移又通過機(jī)械裝置反饋到閥門定位器。閥位狀況可以通過電信號,或者另外加閥位開關(guān)將數(shù)字量信號傳給工業(yè)控制系統(tǒng),也可以不傳輸。通常情況下輸入定位器信號增大時,定位器輸出氣信號增大的為正作用,反之(定位器輸出氣信號減小)為反作用,定位器單體的正反作用與執(zhí)行機(jī)構(gòu)及閥體無關(guān)。與本文相關(guān)的論文:自力式煤氣調(diào)壓閥組?