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【原创】如何实现调节阀的切断功能_气动调节阀执行器的几种控制方式

来源 : www.hztjv.com   发布时间 : 2018-08-27
对于浙江汇正自控阀门有限公司您有所了解吗?今天浙江汇正自控阀门有限公司的小编就给大家带来关于如何实现调节阀的切断功能的详细介绍,也让您对浙江汇正自控阀门有限公司了解更多

在使用时,调节阀往往会出现调节阀切断不好,泄漏大等故障。除因堵卡、允许压差过小而被顶开等原因造成的泄漏增加外,绝大部分都是由于调节阀的结构缺陷和选型不当造成的。而现代工业对调节阀的要求越来越高,在要求较高的应用场合都会对调节阀提出切断要求,因此切断功能是调节阀的一个重要的使用功能和内在质量指标(对切断等级的划分及标准见相关资料)。因此要格外注意。

一、结构型式的选择

双密封类调节阀(如双座阀、双密封套筒阀等)主要的缺点之一就是泄漏大。但上世纪80年代以前,盛行套筒阀,然而套筒阀有许多不足:零件多、可靠性差、备件难、维护难、切断效果不理想等等。实际上,这是设计思路陷入了误区,与其在阀体的“心脏”内作如此复杂的改动,倒不如通过外部调整来实现。因此, 应选择单密封类调节阀。这样,密封问题、可靠性问题、维修和备件问题均被一一解决了。 此时,解决矛盾的重点转化为介质对阀的不平衡力增大的问题,解决它仅需配强力活塞执行 机构、加粗阀杆即可。这种通过外部来解决的办法显然比通过内部的复杂改进要容易得多, 与其说这是办法问题,还不如说这是思路问题。 到九十年代时,人们开始寻找结构更简单、密封更可靠的切断阀。这时,发现角行程 阀比直行程阀(单座阀、套筒阀、闸阀)更具有优越性,于是产生了三偏心切断蝶阀、全功能切断阀、硬密封切断球阀。

二、密封面的选择

(1)面对面密封:

常见的柱塞阀芯,其密封面为60℃的小锥面,阀座也是60℃的小锥面,此小锥面的宽度通 常在0.5mm~2mm之间,要密封好就必须保证两个锥面良好接触。但事实上,它始终受到加工 误差的影响(如同心度、不圆度、倾斜度等),其密封效果不十分理想。这类阀的泄漏率通常为 10-4,经过精密的研磨可达10-6,只能达到较好的密封等级。

(2)球面密封:

利用阀芯的球面转动与固定的阀座小锥面相切,它们之间为线接触,这就比上述面对面密 封的效果好。华林公司推出的全功能超轻型阀、球面密封蝶阀等就是采用这一思路来制作的,其泄漏率可达10-6~10-8,高性能的三偏心蝶阀可高达10-8,以至零泄漏。

三、密封材料的选择

(1)软密封

除耐腐蚀的衬里阀门外,一般的软密封阀指阀芯或阀座两者之一采用非金属材料(主要为聚四氟乙烯,还有橡胶等)的密封形式的阀。

(2)硬密封

硬密封再堆焊耐磨合金等是切断阀的最佳选择。

(1)软密封,切断效果好,但不适宜用于含颗粒介质,一旦划伤,泄漏会急剧增加。因此,条件允许时尽量选用硬密封。全功能超轻型阀硬密封可达10-7~10-8,三偏心蝶阀可达零 泄漏。

(2)对密封耐磨性的考虑:除选硬密封外,对泄漏要求10-6以上的切断型调节阀,应该(或者说必须)堆焊耐磨合金以提高密封的耐磨性、耐冲蚀、耐划伤的能力,提高阀的寿命。

(3)对高温介质的切断调节阀在室温下组装的,在高温下工作,温度变化几百度。热膨 胀会改变装配时建立的密封比压。过紧,密封面会卡住,运动时会严重擦伤,拉伤;过松, 密封压不够,两种情况泄漏都会急剧增加。解决的最好办法是用弹性阀座来吸收这一变化造 成的差异。通常有三种弹性方案:①弹簧式;②薄片式柔性金属环;③刚柔相济的弹性阀座。 后者最好,即有柔性克服热膨胀,又有刚度并堆耐磨合金来提高耐磨面的可靠性。

(4)对含颗粒的冲蚀介质,要考虑阀芯避让开高速介质的直接冲蚀。直行程阀、蝶阀都 不具备这一功能,而全功能超轻型阀偏心旋转具有这一特点。遇此,应选后二种阀。

(5)对于硬密封,必须有足够的硬度差,同一硬度材料“互不相让”,容易擦伤。

(6)对所配执行机构应增大推力和刚度,使之动作自如。

五、切断阀主要阀型

按上述分析,切断阀的主要阀型如下,选择切断阀应综合考虑泄漏率、介质种类、介质 温度、流量系数等各种参数和性价比。在如下优选秩序中,先考虑硬密封调节,如何实现调节阀的切断功能再考虑软密封。

(1)全功能超轻型调节阀

(2)三偏心金属硬密封蝶阀

(3)双偏心球面密封蝶阀

(4)球阀

(5)偏心旋转阀

(6)单座阀

(7)单座套筒阀

(8)软密封阀

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在实践中发现因为现在的操控办法和手法越来越多,在实践工业生常和工业操控中,用来气动调节阀操控气动执行机构的办法也许多,常用的有以下几种。

依据单片机开发的智能显现仪操控

智能显现仪是用来监测阀门作业状况,并气动调节阀操控阀门执行期作业的仪器,它经过两路方位传感器监督阀门的作业状况,判断气动调节阀是处于开阀仍是关阀状况,经过编程记录 阀门开关的数字,并且有两路与阀门开度对应的4~20mA输出及两足常开常闭输出触点。经过这些输出信号,操控阀门的开关动作。依据体系的要求,可将智能 阀门显现仪从硬件上分为3部分来规划:模仿部分、数字部分、按键/显现部分。

气动调节阀模仿电路部分首要包含电源、模仿量输入电路、模仿量输出电路三部分。

电源部分供给整个电路能量,包含模仿电路、数字电路和显现的能源供应。为了完成阀门开读的远程操控,需求将阀门的开度信息传送给其他的操控仪表,同时操控仪 表能从远方拟定阀门为某一开度,体系需求1路4~20mA的模仿量输入信号和1~2路4~20mA的模仿量输出信号。模仿量输入信号经过A/D变换变成与 阀门开度相对应的数字信号后送给数字部分的单片机,在单片机中对它进行滤波处理后就可以输出了。阀门的开度信息经过D/A变换后变成模仿信号输出,用来接 显现仪显现阀门开度或衔接其他的操控设备。在本规划体系中,一切的数字量数据均选用串行的输入输出办法,为了节约芯片资源和空间,输入的4~20mA的模 拟量在转化为数字量时,选用已有的4路DA芯片与单片机的体系资源相结合作8位的AD运用。

气动阀门执行器的操控办法利用压缩空气推进执行器内多组组合气动活塞运动,传力给横梁和内曲线轨迹的特性,带动空芯主轴作旋转运动,压缩空气气盘输至各缸,改动进出气方位以改动主轴旋转方向,依据负载(阀门)所需旋转扭矩的要求,可调整气缸组合数目,带动负载(阀门)作业。 两位五通电磁阀一般与双效果气动执行机构配套运用,两位是两个方位可控:开-关,五通是有五个通道通气,其中1个与气源衔接,两个与双效果气缸的外部气室的进出气口衔接,两个与内部气室的进出气口连续,详细的作业原理可参照双效果气动执行机构作业原理。

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