智能型电动调节球阀采用一体化结构,与电动执行机构相配,有输入控制信号(4~20mADC或1-5VDC)及单相电源即可控制运转,具有功能强,体积小,轻便宜人,性能可靠,配套简单,流通能力大,特别适合于介质是粘稠,含颗粒,纤维性质的场合.目前该阀广泛应用于食品,环保,轻工,石油,造纸,化工,教学和科研设备,电力等行业的工业自动控制系统中.
随着引进装置和技术的加快,国内常用的一些技术参数与国外参数有时容易造成混乱.在规范中,对调节阀的检验规定了检查项目,包括阀体压力试验,阀座密封试验,膜头(气缸)泄漏,行程和全行程时间等项目.
2.1 阀体压力试验
阀体压力试验是检验阀体耐压,包括铸体本身是否有砂眼,机械连接部位是否严密以及有无变形等.试验是由专门的部门,用专用的设备进行的,试验用的介质是洁净水,在阀门全开的前提下升压至公称压力的1.5倍,在规定时间内无可见的泄漏为合格.
2.2 阀座密封试验
阀座密封试验是为了检查阀座和阀芯之间的严密性.调节阀的结构形式决定了其阀芯与阀座的密封等级.密封检查是在调节阀完全关闭的情况下检查阀座的泄漏量,即在规定的实验条件下试验流体通过一个装配好的处于关闭状态下的阀门,测量泄露的数量;使用的介质根据试验的程序选定,一般使用洁净水,切断阀使用空气.
要清楚调节阀的泄漏计算方法,必须要明确流量系数,在国内和国外的定义和表示方法的不同以及他们之间的关系.
调节阀流量系数的符号在国内为C和Kv,分别是用工程单位制(MKS制)和国际单位制(SI制)表示,定义分别是调节阀全开的前提下:
C — 温度5～40℃的水,在1kg/cm2压降下,1h内流过调节阀的m3.
Kv— 温度5～40℃的水,在105Pa压降下,1h内流过调节阀的m3.
国外一般采用英制单位,表示符号为Cv,同样是在阀全开的条件 Cv— 温度60℉(15.61℃)的水,在1 lb/in2 (7kPa)压降下,每min流过调节阀的美加仑数.
三者之间的关系是:
Cv=1.17C
Kv=1.01C
膜头密封试验
膜头气密试验是检查与信号管路终端连接的气室的密封性,造成密封性差的原因主要包括橡胶膜片有裂纹穿孔,与阀杆连接用于固定膜片的螺母未拧紧造成渗漏,上下膜头盖压接膜片处螺栓未拧紧的泄漏以及反作用调节阀中阀杆与下膜头气室的密封环处漏气等原因.
如果是进口调节阀,而且带有阀门定位器,那么鉴于国外调节阀气密试验压力较国内要求高,为了不破坏原有管路的密封,可以不拆卸管路,进行定量的膜头密封试验.如果定位器有切换开关,可以通过切换开关向膜头通入气源压力;如果没有切换开关的话,则向定位器输人量程点信号,使定位器输出信号压力的最大值.用肥皂水检查调节阀各处连接的密封点—膜头周边和通大气部分;对于反作用调节阀同时检查密封环与推杆连接处的密封.
对于采用Siemens公司的SIPART PS智能节能型定位器,本身,管路及膜头的密封性检查也可以采取另外一种方法,就是输入一个信号(如75%),使调节阀处于某一个点处停留3min,检查输出是否变化,即瞬间震动,然后重新平衡.如果管路或膜头漏气,由于采用不耗气型放大器,那么泄漏的压力不会及时得到补充;要到因泄漏造成的压力下降到引起阀杆出现变化,放大器的平衡机构检测到这个变化而采取补气过程,此时需要经过2- 3个上下周期才能达到重新的平衡.为了使可能存在的这种现象更加明显,应该将输人信号放在靠近满量程处,即70%以上.这样因为管路和膜头压力大,如果有泄漏则现象明显,这对于小膜头调节阀尤其重要.
带有行程显示的智能阀门定位器灵敏度测试
灵敏度是调节阀的又一个性能指标,按照规范要求,灵敏度用百分表测定,使调节阀薄膜气室处于分别为对应12.5%,50%和87.5%位置的信号压力上,增加或降低信号压力,测定使阀杆开始移动的压力变化值,且不得超过信号范围的1.5%,有阀们定位器的调节阀压力变化值不得超过0.3%.
对于带有行程显示的智能阀门定位器灵敏度测试可以不使用百分表等标准仪器,而改用定位器的行程指示,由于行程显示是通过将阀杆的机械位移变化量转换电阻值的变化,这种变化被采集到定位器的微处理器中,按照预先设置的量程值进行运算处理,将其在显示器上显示出来,灵敏度较高,指示能精确到0.1%,完全能够满足灵敏度测试的要求.
定位器抗冲击的稳定性
调节阀是通过调节流量从而达到调节其它参数的目的的,有些场合要求调节阀对外界干扰抵抗能力强,电磁干扰可以通过单端接地等措施消除.但现场检查和操作时,有可能对调节阀的阀体或信号管路以及定位器等产生冲击,从而造成处于平衡状态的调节阀短时间失去平衡,出现波动,对正在进行的控制造成影响,所以应对此进行检查,检查的方法如下:
在试验过程中,将调节阀处于某一开度(不能在0%和100%位置,否则现象不明显),用手轻拍定位器和信号管路的任意位置,模仿可能出现的震动环境,定位器输出应该未受影响,阀杆不产生上下移动,否则应加固.对于定位器与定位器连成一体而本身未加固定的调节阀,方法是将定位器的过滤器减压阀安装在膜头上,连接管路到定位器,使定位器与调节阀合一,既增加了支点,又加强了定位器后面的容器容积,对因过滤器减压阀容量小造成的震动有益.
判定标准是,对于出现补气现象或振动冲击造成的调节阀阀位变化不得超过±1%.
贯穿试验的全过程
对调节阀性能指标的检验是一个连续过程,作业过程中任何环节错误都有可能影响试验过程的连续比和结果,甚至影响回路的过程控制无法达到目的,所以应严格要求.比如:
(1)试验前要充分清洗调节阀阀腔内部,防止杂物残留,否则会引起阀芯与阀座之间关闭不严,出现泄漏量超标,甚至影响阀芯导向部位动作不良.
(2)空气配管接口及电气配线接口的塞子和盖等,在性能试验中可以拆下,必须及时恢复直到配管工程和配线工程开始时打开.临时接头连接处为了防止漏气而使用的密封材料,在拆卸时要清除干净,防止进人气管路而堵塞放大器.调试过程完成后,必须拧紧定位器,附件以及配线端子箱上的盖子盖紧,防止因雨水或周围液体的侵人而导致漏电,附件故障,引起触电事故,达到防水和隔爆目的.
(3)调节阀在调试过程中,强度和泄漏试验完成后,必须用压缩空气或者氮气吹扫干净,使内部不含有水滴,调校完成后必须将连接法兰口密封好,防止进人水和油等杂质.
(4)手轮应在没有气源情况下操作,操作结束后手轮必须回到规定位置,否则自动控制时达不到规定的行程.超过规定位置,用力过大时有可能损坏手动机构5 常见故障,异常的判别方法及措施
在调节阀检查试验过程中,可能出现一些问题,如装配问题,泄漏问题等,除了要检查试验程序是否正确外,有时需要从调节阀本体进行解决.
比如振荡是调节阀调试中经常出现的一种现象,造成振荡的原因有多种,一般可以通过调整加以解决.对于由于定位器放大倍数大而调节阀本身膜头气室小而产生的振荡,除了从定位器解决外,也可以从管路上解决,如增加管路的容量.常用的解决方法是在确保行程时间达到设计要求的前提下,增加一个阻尼器,也就是一个接头,改变阻尼器的内径可以改变信号流量,达到减缓膜头内压力的变化速度,从而改变调节过程中振荡的固有频率,达到防止振荡的目的.
电气阀门定位器的常见故障及解决办法:
故障
可能原因
解决办法
定位器输出速度慢
(1)输入气室泄漏;
(1)更换破损膜片;
(2)恒节流孔有堵塞现象;
(2)清洗节流孔;
(3)气源管路泄漏;
(3)检查泄漏处,并处理;
(4)档板有刻伤或位置不良.
(4)更换档板或重新调整.
定位器无输出压力(输入信号后档板不动作)
(1)正负极接线错误
(1)重新接线;
(2)气源无压力;
(2)输入规定的气源压力;
(3)磁电组件线圈断线.
(3)把线圈断线接好.
定位器无输出压力(输入信号后档板有动作)
(1)喷嘴档板的间隙过大;
(1)松开紧固螺钉,在输入最大信号时调节喷嘴档板间隙,使压力表数值达0.1~0.11MPa,紧固螺钉后,再复检一次;
(2)档板表面被划伤;
(2)更换档板;
(3)零点位置调节不当;
(3)输入最小信号,转动调零螺钉使拖架向左移动,拉紧调零弹簧,直至执行机构开始动作;
(4)放大器气路堵塞;
(4)检查气路;
(5)喷嘴节流孔堵塞;
(5)A:使用细钢丝进行疏通,B:更换空气过滤减压阀的过滤元件.
(6)调零弹簧过软.
(6)更换调零弹簧.
输入电流信号变化后定位器输出压力不降低
(1)安装位置不合适,使喷嘴与档板的间隙太小;
(1)重新调整喷嘴与档板的间隙;
(2)喷嘴端面或者档板与喷嘴接触部位有脏物,致使实际间隙减小;
(2)清除喷嘴端面或者档板与喷嘴接触部位的脏物;
(3)调节后未紧固喷嘴底座上的螺钉,使间隙发生变化;
(3)紧固喷嘴底座上的螺钉;
(4)恒节流孔零件脱落,导致节流孔变大.
(4)检查恒节流孔,并重新安装脱落的零件.
零位错位
(1)调零螺丝有松动现象;
(1)紧固调零螺丝,并重新调整零点;
(2)输入气室的膜片泄漏;
(2)紧固放大器螺钉,并更换损坏的膜片;
(3)行程调整后紧固件
(3)重新紧固行程调整件;
(4)凸轮松动.
(4)紧固凸轮.
定位器输出出现错位现象
(1)输入气室泄漏;
(1)更换破损件或紧固密封泄漏处;
(2)凸轮松动;
(2)重新紧固凸轮;
(3)主杠杆支点板,弹簧片螺丝松动.
(3)重新紧固螺丝.
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