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文档简介
调节阀基础知识`北京燕化正邦设备检修有限公司包头神华煤化工项目部张志峰目录
一、调节阀概述及分类二、调节阀的结构三、调节阀的附件四、调节阀的类型及选型五、调节阀的故障处理调节阀概述及分类阀门是石油、化工、电站、传输管线等流体输送系统中的控制部件,具有导流、截止、调节、节流、分流或者溢流泄压的功能。用于流体控制的阀门,从最简单的的截断装置到极为复杂的自控系统,其品种和规格繁多;阀门的工作压力可从0.001Mpa到1000Mpa,工作温度从-269℃-1430℃的高温。随着各类成套设备工艺流程和性能的不段改进,阀门种类还在不断增加,且有多种分类方法调节阀概述及分类调节阀用于调节被控介质的流量、压力、温度和液位等参数。根据控制器输出的信号,自动控制阀门的开度,改变调节参数,把被调参数控制在要求范围之内,从而达到过程生产自动化。调节阀按其驱动能源形式分为:气动、电动和液动。(1)气动执行机构以洁净空气为动力,通过推动薄膜或活塞的移动来驱动阀阀体运动,控制阀门开度以达到控制目的,具有结构简单、性能稳定、维护方便和动作可靠,调节灵敏等特点。(2)电动执行机构以电力驱动的电动机为动力,接收标准24V信号来控制阀门,一体化执行机构具有结构简单、维护方便、不需要电气转换环节等优点,不适合用在快速反应或调节频繁的阀门上。(3)液动执行机构以液压油(或水)为动力,推动活塞运动来控制阀门,可以产生很大的推力。常采用在大口径或高压力管道上。缺点是装置体积大,控制复杂,需要一套供油系统来配合工作,一般在特阀和滑阀上使用。气动调节阀按其执行机构形式分为:气动薄膜式和气动活塞式。
(1)按功能划分:两位式、调节式
(2)按阀杆移动方式划分:直行程、角行程
(3)按阀杆移动方式划分:正作用(ZMA)、反作用(ZMB)
(4)按作用形式划分:单作用、双作用
电动和液动调节阀按执行机构运动的方式分为:直行程和角行程。目前我厂普遍使用气动调节阀和电动调节阀,液动调节阀使用较少,并且只在控制环境比较苛刻的环境下使用。有人认为,调节阀的气开、气关就是正作用和反作用,这种理解对吗?
答:不对,调节阀由执行机构和阀体部件两部分组成,调节阀一般采用气动薄膜(有弹簧)执行机构,其作用方式有正反两种,信号压力增大时,推杆下移的叫正作用执行机构,信号压力增大时,推杆上移的叫反作用执行机构。
阀体部件分为正、反装两种,阀杆下移时,阀芯与阀座间流通面积减小的称为正装式,反之称为反装式。
调节阀的作用形式分为气开和气关两种,有信号压力时调节阀关,无信号压力时调节阀开的为气关式,反之为气开式。气开、气关是由执行机构的正、反作用和阀体部件的正反装组合而成。调节阀概述及分类按用途和作用分类(1)截断阀类:主要用于截断或接通管路中的介质流。如截止阀、闸阀、球阀、旋塞阀、蝶阀、隔膜阀等(2)止回阀类:用于阻止介质的倒流。如各种不同类型的止回阀等(3)调节阀类:主要用于调节管路中介质的压力和流量。如直通单座调节阀、直通双座调节阀、偏心旋转阀等。(4)分流合流阀类:用于改变介质流动的方向,起分流或混合介质的作用,如各种结构的三通、四通旋塞阀等。(5)其他特殊种类专用阀门调节阀概述及分类按公称通径分类(1)小口径阀门公称通径DN≤40mm的阀门(2)中口径的阀门公称通径DN50mm-300mm的阀门(3)大口径的阀门公称通径DN350-1200mm的阀门(4)特大口径的阀门公称通径DN≥1400mm的阀门按公称压力分类(1)真空阀工作压力低于标准大气压的阀门(2)低压阀公称压力PN≤1.6Mpa的阀门(3)中压阀公称压力PN2.5-6.4Mpa的阀门(4)高压阀公称压力PN10.0-80.0Mpa的阀门(5)超高压阀公称压力PN≥100Mpa的阀门
调节阀概述及分类按介质工作温度分类(1)低温阀-100℃≤t≤-40℃的阀门(2)常温阀-40℃≤t≤120℃的阀门(3)中温阀120℃≤t≤450℃的阀门(4)高温阀t>450℃的阀门按阀体材料的分类(1)非金属材料的阀门如陶瓷阀门、玻璃钢阀门、塑料阀门(2)金属材料阀门如铜合金阀门、钛合金阀门、蒙乃尔合金阀门、铸铁阀门、铸钢阀门、低合金钢阀门、高合金钢阀门(3)金属阀体衬里阀门如衬铅阀门、衬搪瓷阀门调节阀概述及分类按与管道连接方式分类(1)法兰连接阀门阀体上带有法兰,与管道采用法兰连接的阀门(2)螺纹连接阀门阀体上带有内螺纹或外螺纹,与管道采用螺纹连接的阀门(3)焊接连接阀门阀体上带有焊口,与管道采用焊接连接的阀门(4)卡套连接的阀门用卡套与管道连接的阀门气动蝶阀电动直行程阀液动滑阀
流通能力Cv是选择调节阀的主要参数之一,调节阀的流通能力的定义为:当调节阀全开时,阀两端压差为0.1MPa,流体密度为1g/cm3时,每小时流经调节阀的流量数,称为流通能力,也称流量系数,以Cv表示,单位为t/h,液体的Cv值按下式计算。
根据流通能力Cv值大小查表,就可以确定调节阀的公称通径DN。调节阀的常用名词解释调节阀的常用名词解释调节阀流量特性调节阀的流量特性,是在阀两端压差保持恒定的条件下,介质流经调节阀的相对流量与它的开度之间关系,一般来说改变调节阀的阀芯与阀座的流通截面,便可控制流量。但在实际上,由于多种因素,如在截流面积变化的同时,还发生阀前后压差的变化,而压差的变化又引起流量的变化。在阀前后压差保持不变时,控制阀的流量特性称为理想流量特性;控制阀结构特性是指阀芯位移与流体流通截面积之间的关系,他纯粹由阀芯大小和几何形状决定,与控制阀几何形状有关外,还考虑了在压差不变的情况下流量系数的影响,因此,控制阀理想流量特性与结构特性是不同的。理想流量也许主要由线性、等百分比、抛物线、快开四种。在实际生产应用过程中,控制阀前后压差总是变化的,这时的流量特性称为工作流量特性,因为控制阀往往和工艺设备串联或并联使用,流量因压力损失的变化而变化,在实际工作中因阀前后压差的变化而使理想流量特性变成工作特性。调节阀的常用名词解释(1)等百分比特性(对数)等百分比特性的相对行程和相对流量不成直线关系,在行程的每一点上单位行程变化所引起的流量的变化与此点的流量成正比,流量变化的百分比是相等的。所以它的优点是流量小时,流量变化小,流量大时,则流量变化大,也就是在不同开度上,具有相同的调节精度。(2)线性特性(线性)线性特性的相对行程和相对流量成直线关系。单位行程的变化所引起的流量变化是不变的。流量大时,流量相对值变化小,流量小时,则流量相对值变化大。
Q=Qmax(1/R+(1-1/R)l/L)(3)抛物线特性流量按行程的二方成比例变化,大体具有线性和等百分比特性的中间特性。
(4)快开特性的阀芯形式一般是平板形的,他的有效位移一般为阀座直径的1/4,当位移再增大时,阀的流通面积就不再增大,失去调节作用。快开特性调节阀适用于快速启闭的切断阀或双位调节系统。调节阀的常用名词解释不同流量特性的阀芯曲面形状1-线性2-等百分比3-快开4-抛物线性从上述四种特性的分析可以看出,各种阀门都有自己特定的流量特性,就其调节性能上讲,以等百分比特性为最优,其调节稳定,调节性能好。而抛物线特性又比线性特性的调节性能好,可根据使用场合的要求不同,挑选其中任何一种流量特性。(1)调节阀可控制的最小流量与泄漏量是一回事,这句话对吗?
答:不对,可控最小流量Qmin是可调流量的下限值,它一般为最大流量Qmax的2%-4%,而泄漏量是阀全关时泄漏的量,泄漏量仅为最大流量的0.1%--0.01%
(2)一台气动薄膜调节阀,若阀杆再全行程50%位置,则流过阀的流量是否也在最大量的50%?
答:不一定,要以阀的结构特性而定。在阀两端压差恒定的情况下,如果是快开阀,则流量大于50%,如果是直线阀,则流量等于50%,如果为等百分比阀,则小于50%。调节阀的常用名词解释阀芯阀芯是内件最为关键的零件,为了适应不同的需要,得到不同的特性,阀芯的结构形状是多种多样的,例如:
(1)平板型阀芯,这种阀芯的地面为平板形,其机构简单,加工方便,具有快开特性,一般作为两位阀使用
(2)柱塞型阀芯,这类阀芯分为上下双导向和上导向两种;双导向的特点是上下可以倒装,倒装后可以改变调节阀的正反作用。常见的阀特性有线性和等百分比两种,这两种特性所用的阀芯形状是不同的。上导向的特点是用于角形阀和高压阀,对于小流量阀,一般采用球形、针形阀芯,也有部分阀门在圆柱体上铣出小槽。
(3)多级阀芯,把几个阀芯串接在一起,起到逐级降压的作用,用于高压差阀,可防止噪声。多级阀芯的结构也很大,有的阀芯可串成椎体形状。调节阀的常用名词解释上阀盖
上阀盖是装在调节阀的执行机构与阀之间的部件,其中装有填料函,能适应不同的工作温度和密封要求。常见的调节阀上阀盖结构形式有四种。
(1)普通型,适用于常温场合,工作温度为-20-200℃
(2)散吸热型,适用于高温或者低温,工作温度为-60℃-450℃,散吸热片的作用是散掉高温流体传给调节阀的热量,或吸收外界传给调节阀的热量,以保证填料在允许的温度范围之内。
(3)长颈型,适用于深度冷冻的场合,工作温度为-60℃-250℃,他的上阀盖增加了一段直颈,有足够的长度,可以保护填料在允许的低温范围而不致冻结,颈的长短取决于温度的高低和阀口径的大小。
(4)波纹管密封型,适用于有毒、易挥发或贵重的流体,可以避免介质的外漏损耗,防止有毒、易爆介质外漏而发生危险和伤人事故调节阀的常用名词解释上阀盖的结构多种多样,在达到使用目的的原则下,结构工艺越简单越好,密封件主要有普通型标准形式,填料靠压紧,结构简单实用,磨损之后还可以再调整并压紧;带弹簧形式由于有有压缩弹簧的作用力,使密封圈的密封性能更好;有测试腔的双层填料函,这种结构只连接到进行热交换的上阀盖中,保证密封的可靠。调节阀的常用名词解释密封填料
(1)聚伺服乙烯V型圈,填料结构制造成V形结构,它是用聚四氟乙烯粉末压制成型或用聚四氟乙烯棒料切制而成。在两端压紧的情况下,由于这两种材料的摩擦系数小,有润滑作用,密封性好,60°V形结构用于普通阀,90°V形结构用于高压阀。这种密封材料的缺点是耐温差,不能用于200℃以上的高温,也不能用于熔融状态下的碱金属,以及高温的氟、氟化氢等介质。
(2)石棉-聚四氟乙烯,把有四氟乙烯的石棉压制成环,使用时加入适当的润滑油或矿物脂,可用于高温、高压。
(3)石棉-石墨,可用于高温、高压和非腐蚀介质系统,使用时石棉绳盘绕在阀杆周围,用压盖压紧。但必须安装注油器,利用润滑油起到密封润滑的作用。一些增强型的石棉-石墨填料适用于高温、高压(35Mpa\600℃)的场合。密封填料调节阀的常用名词解释(1)调节阀的填料装于何处,起什么作用?
答:调节阀的填料装于上阀盖填料室内,其作用是防止介质因阀杆移动而向外泄漏。四氟填料的摩擦力大,可不带定位器使用,石墨填料的摩檫力大,应带定位器使用。(2)石墨填料有哪几种结构类型?各有什么特点?答:石墨环的结构有三种,即丝状石墨、片状石墨、和弯片状石墨。丝状石墨是编丝装结构,与其他两种结构相比,弹性更换,更能包围住阀杆并净化阀杆表面。石墨材料很容易粘在阀杆上,使填料区产生阻力和刮痕,引起泄漏,而丝状石墨有利于克服这种故障;但丝状结构容易导致空隙,从易渗透性看,工作性能不是十分理想。
片状石墨把若干片板压成整体,根据填料函尺寸加工成精确的填料环,形成方形断面。填料环的纹理和阀杆表面相垂直,因此流体不容易渗透,但它也减小了轴向压力和径向压力的比值,因此,要用更大的预紧力才能密封。
弯片状石墨在加工制作时,先把石墨片包绕在圆形心轴上,模压到预定的密度。片状石墨或弯片状石墨在压制时的压力要比它工作时的压力高很多,因此它在填料函中不会再收缩,由于结构原因,其纹理和阀杆轴线平行,高温时也容易渗透。但由于加工容易,价格低廉,目前被广泛应用。有一直线流量特性调节阀,其最大流量为50m3/h,最小流量为2m3/h,若全行程为16mm,那么在4mm行程时的流量是多少?可调比:R=Qmax/Qmin=25若在4mm行程的流量为:Q=Qmax(1/R+(1-1/R)l/L)=50(1/25+(1-1/25)4/16=14m3/h调节阀的结构调节阀由执行机构和调节机构两部分组成,其中执行机构是调节阀的推动部分,调节机构是调节阀的调节部分。我们主要介绍气动执行机构的相关内容。1、执行机构(1)气动薄膜执行机构(带弹簧)
气动薄膜执行机构是一种广泛应用的执行机构,气源压力范围一般在0.3-0.6Mpa之间,经过过滤减压阀后供给阀门定位器作为工作气源执行机构调节机构调节阀的结构气动薄膜执行机构有正作用和反作用两种形式之分,信号压力增加时推杆向下动作的叫正作用执行机构,信号压力增加时推杆向上动作时推杆向上动作的叫反作用执行机构。正、反作用执行机构均由上下膜盖、波纹薄膜、推杆、支架、压缩弹簧、弹簧座、调节件、标尺等组成。对于气动执行机构驱动的调节阀,如果有信号压力越大阀门开度也越大,则称该调节阀为气开式。当信号压力通入薄膜气室时,在薄膜上产生一个推力,使推杆移动并压缩弹簧。当弹簧的反作用力与信号压力在薄膜上产生的推力相平衡时,推杆稳定在一个新的位置。信号压力越大,在薄膜上产生的推力就越大,则与它平衡的弹簧了也越大,即推杆的位移量也越大,推杆的位移就是执行机构的直线输出位移,称为行程。在实际应用中,通过适当改变弹簧的预紧力以及信号的零点或量程范围,就可调整气动执行机构的行程或阀泄漏量。(3)长行程执行机构长行程执行机构具有行程长、转矩大的特点,适用于转角和力矩大的场合,如蝶阀、风门等。直行程阀门调节阀的结构如右图所示,调节机构是由阀盖、阀体、阀座、阀芯、阀杆和填料等零部件组成。阀杆和阀芯连接在一起,阀芯是阀内最为关键的零件,为了适应不同的需要,得到不同的阀门特性,阀芯的结构形状是多种多样的。调节阀的结构调节阀的结构2、调节机构:
调节机构主要由阀芯和阀座组成,实际上是一个局部阻力可以改变的节流元件。阀杆上部与执行机构相连,下部与阀芯相连。由于阀芯在阀体内移动,改变了阀芯与阀座之间的流通面积,即改变了阀的阻力系数,被控介质的流量也就相应地改变,从而达到控制工艺参数的目的。调节机构的类型主要有直通单座、直通双座控制阀、角形控制阀、三通控制阀、隔膜控制阀、蝶阀、球阀笼式阀(1)直通单座阀的特点是泄漏量小,甚至完全没有泄漏,结构上有调节性和切断型两种,适用于低压差场合(2)双座阀比同口径的单座阀流通能力大20%-25%,由于流体作用在上下阀芯上的推力可以相互抵消,所用允许较大差压。因为制造原因,上下阀芯与阀座的相对尺寸难以保证,使得上下阀门不容易同时关闭,泄漏量较大,同时,由于流路复杂,对阀体的冲刷及气蚀较严重。调节阀的结构(3)角形阀的阀体为直角形结构,阀芯为单导向结构。它流路简单,阻力小,适用于高压差、高粘度、含有悬浮物和颗粒状物质流体的调节,可以避免结焦、堵塞,也便于自净和清洗。(4)套筒阀的阀体与直通单座阀相似也叫做笼式阀,但阀内有一个圆柱形套筒,利用套筒导向,阀芯在套筒内上下移动。套筒壁上开有一定形状的窗口(节流孔),阀芯移动时,就改变了节流孔的面积,从而实现流量控制。根据流通能力大小的要求,套筒的窗口可分为四个,、两个或一个。套筒阀分为单密封和双密封两种结构,前者类似于直通单座阀,适用于单座阀的场合;后者类似于双座阀的结构,适用于双座阀的场合。
需要注意的是,套筒阀阀体内的零部件在组装时,必须将上阀盖-上阀盖密封垫片-套筒-阀座-阀体内阀座密封垫片依次压紧,否则会造成阀体外漏或内漏,也会在阀体内产生剧烈震荡而使调节阀无法正常工作调节阀的结构
由于套筒阀采用平衡型的阀芯结构,阀芯和套筒侧面导向;因此不平衡力小,稳定性好,不易振荡,从而改善原有阀芯容易损坏的情况。这种调节阀大的允许压差大,而且有降低噪声的作用。当改变套筒节流孔形状时,就能得到所需的流量特性。这种阀的阀座不用螺纹连接,维修方便,加工容易,通用性强。(如下图)调节阀的结构调节阀的结构(5)三通阀:阀体上有三个通道与管道连接,按其作用方式,三通阀分为分流型(把一种介质分为两路),合流型(把两种介质混合成一路)
调节阀的结构(6)蝶阀:蝶阀结构简单,它由阀体、阀板、阀板轴和密封等部件组成。蝶阀阻力损失小,结构紧凑,寿命长,特别适用于低压差,大口径,大流量气体和带有悬浮物流体的场合,一般泄漏量较大;但也有高性能,低泄漏量的蝶阀结构。它的流量特性在转角60°前与等百分比相似,60°后转矩增大,工作不稳定,特性变差,所用蝶阀通常在60°范围之内使用。调节阀的结构(7)球阀:球阀按阀芯形式可分为O型球阀和V型球阀。O型球阀阀体上开有一个和管道直径相等的通孔,阀杆可以把球体在密封座中旋转,从全开位置到全关位置的转角为90°。V型球阀它的阀体开有V形口,随着球的旋转,开口面积不断发生变化,但开口面的形状始终保持为三角形。当V形口旋转到阀体内,球体和阀体中的密封圈紧密接触。开、关的角度范围为90°。调节阀的结构(8)偏心旋转阀:偏心旋转阀的特点是阀芯与阀座闭合时依靠柔壁的弹性变形,自动对中,密封性好,泄漏量少,流路简单,流阻小,比同样口径的其他阀流通能力大,流体不平衡力小,允许压差大,可耐受较高温度。此外,它结构简单,体积小,重量轻,价格低。调节阀的附件控制阀的三断保护
控制阀三断保护是指:断气源保护、断电源保护、断信号源保护
三断保护是满足工艺系统安全运行的重要保障,与电磁阀、保位阀、快速泄压阀等附件组合使用。调节阀的附件过滤减压阀过滤减压阀就是将总气源管来的气压进行过滤和设定,达到气动执行机构所要求的气源质量和风压增速器(放大器)在气源管道安装,可以调节阀门运行速度的装置,一般安装在气缸较大的调节阀上,以改善阀门动作速度。现场用的增速器为SMC公司的型号为IL100-02和IL100-03调节阀的附件调节阀的附件锁止阀锁止阀有KOSO厂家的CL-420、CL523H和YTC厂家的YT-400调节阀的附件直通式电磁阀原理:电磁阀由两个基本功能单元组成,即电磁阀线圈(电磁铁)和磁芯以及包含一个或几个孔的阀体。通电时,电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起,阀门打开;断电时,电磁力消失,弹簧把关闭件压在阀座上,阀门关闭,有的电磁线圈被直接装在阀体上,阀芯被封闭在密封管中,构成一个简洁、紧凑的组合特点:在真空、负压、零压时能正常工作,但通径一般不超过25mm
现场大部分选用ASCO厂家的电磁阀。通过电磁阀可以实现阀门联锁动作。调节阀的附件电磁阀安装使用(1)电磁阀优先使用本安型电磁阀,有防爆结构时可不设安全栅。(2)采用24VDC电磁阀时,因工作电流大(0.5A作用),应特别注意传输导线的线芯截面以保证电磁阀能获得足够的驱动功率;现场防爆等级一般使用ExiaIICT6,防护等级不低于IP65,功耗小于4W低功耗电磁阀。(3)如果24V电磁阀无法满足要求时,也可使用220VAC电磁阀。(4)电磁阀有通电打开和通电关闭两种,未特别说明,则一般为通电打开型。(5)电磁阀一般为水平安装,若垂直安装,电磁阀将不能正常工作。调节阀的附件调节阀的附件一、阀门定位器阀门定位器是调节阀的主要附件,它与气动调节阀配套使用,接受调节器的输出信号,然后定位器输出信号去控制气动调节阀,当调节阀动作后,阀杆的位移又通过机械装置反馈到阀门定位器,形成一个闭环回路。根据现场调节阀定位器的种类,总结出定位器的类型、安装和调校方法、步骤。我们简单介绍一下定位器的类型和安装所注意的事项,定位器的调校将作为重点部分来单独讲解。1、定位器的类型现场调节阀所用的定位器有以下几种类型:(1)ABB智能阀门定位器;(2)西门子5210系列智能阀门定位器;(3)FisherDVC6000系列智能阀门定位器(4)萨姆森3703-3系列智能阀门定位器;(5)福斯logic520、3000、D3系列智能阀门定位器(6)FisherDVC2000智能阀门定位器(7)梅索尼兰SVI系列智能阀门定位器,主要应用于机组喘振阀门调节阀的附件1.阀门定位器--用于改善调节阀工作特性,实现正确定位;2.阀位开关--显示调节阀上、下限的行程工作位置;3.气动保位阀--气源故障时,保持阀门当时位置;4.三通、四通电磁阀--实现气路的自动切换;5.空气过滤减压阀--作为气源净化、调压之用;6.储气罐--气源故障时,由它取代,使阀能继续工作一段时间;7.手轮机构--系统故障时,可切换进行手动操作;8.气控阀--与电磁阀作用基本相同,通过气压信号实现气路转换。9.功率放大器(boost)--一是升压进入执行机构的气源压力,让执行机构输出更大的力。另一个作用是增大进入执行机构的气体流量,让执行机构实现快开或快关。阀门定位器的作用主要有哪些?
答:1.改善调节阀的静态特性,提高阀门的位置线性度2.改善调节阀的动态特性,减少调节信号的传递滞后3.改变调节阀的流量特性4.改变调节阀对信号压力的响应范围,实现分程控制5.使阀门动作反向ABB智能阀门定位器ABB智能阀门定位器技术参数:4~20mA输入2线制;供电电压24VDC输入气源压力0~
0.6MPa定位器安装安装阀门定位器时,确保位置反馈的冲程或旋转角正确无误,直线式执行器安装最大旋转角为60°,旋转式执行器安装最大旋转角为120°。现场所用的安装方式均为直行程。ABB智能阀门定位器检查位置返馈杆的安装角度。按住MODE键。同时点击⇧键或⇩键,直到显示操作模式代码1.3。松开MODE键。使用⇧、⇩键操作,使执行器分别运行到两个终端位置,记录两终端角度。两个角度应符合下列推荐角度范围(最小角位移20度,无需严格对称)直行程应用范围在-28º---+28º之内。角行程应用范围在-57º---+57º之内。全行程角度应不小于25º西门子5210/5220系列阀门智能定位器西门子SIPARTPS2阀门智能定位器输入模拟信号:4-20mA输出气压信号:0-0.1MPa一、调试前准备工作接汽源,再接电源,将电流给到4mA以上如定位器没有调试过,这时显示屏中应出现P进入组态,先按“+”再同时按“—”,反之相同,看阀门的最大点或最小点。看最小点应在5-9之间,不对调定位器的黑色齿轮。看最大点应不超过95,调最小点尽量接近5.用“+”、“—”键将阀门行程调到50%,调试前准备工作完成。注意:如果定位器调试过必须清零,清零步骤为:按手键进入(新出的为50,最初的为55),再按“+”5秒出现OCAY,再按手键5秒,出现C4抬手出现P,进入组态后调试步骤同以上2、3、4相同。西门子5210/5220系列阀门智能定位器二、初始化的调校步骤Ⅰ、执行机构的自动初始化注:自动初始化前一定要正确设定阀门的开关方向!否则初始化无法进行!1.正确移动执行机构,离开中心位置,开始初始化。直行程选择:;角行程选择:,用“+”,“—”键切换;2.短按功能键,切换到第二参数:显示:或,用“+”,“—”键切换;注:这一参数必需与杠杆比率开关的设定值相匹配。3.用功能键切换到参数三,显示如下:显示:西门子5210/5220系列阀门智能定位器如果你希望在初始化阶段完成后,计算的整个冲程量用mm表示,这一步必须设置。为此,你需要在显示屏上选择与刻度杆上驱动钉设定值相同的值。4.用功能键切换参数四,显示如下:显示:5.下按“+”键超过5秒,初始化开始显示:初始化进行时,“RUN1”至“RUN5”一个接一个出现于显示屏下行。注:初始化过程依据执行机构,可持续15分钟。有下列显示时,初始化完成。在你短促下压功能键后,出现显示:通过下按功能键超过5秒,退出组态方式。约5秒后,软键显示将出现。松开功能键后,装置将在Manual方式,按功能键将方式切换为AUTO,此时可以远控操作。FisherDVC6000系列阀门定位器FisherDVC6000系列阀门定位器DVC6010用于直行程控制阀(最大行程4英寸)DVC6020用于旋转式及长行程直行程控制阀(4-24英寸行程)DVC6030用于纵向旋转式控制阀(纵向旋转旋转式执行机构)以DVC6010为例在将定位器安装到定位器支架前,一定要将定位销装好,并确认阀门处于初始状态(故障状态),以保证定位器的零点与阀门的机械零点相对应。。FisherDVC6000系列阀门定位器执行机构为反作用时(气开式FC),定位销安装在标记为“B”的定位孔中,行机构为正作用时(气关式FO),定位销安装在标记为“B”的定位孔中。
模拟输入信号:4-20mA
最小电压:用于模拟控制时仪表端子上的最小电压须为10.5V,用于HART通信的电压须为11V。
最大电压:30V直流电压。FisherDVC2000智能阀门定位器FisherDVC2000智能阀门定位器模拟输入信号:4-20mA最小电压:用于模拟控制时仪表端子上的最小电压须为8.5V,用于HART通信的电压须为9.0V。最大电压:30V直流电压1.将安装支架安装到执行机构上。2.根据阀动作形式选择壳体的配置方式,如图所示3.将反馈件和磁铁组件安装在阀杆联接件上。不要拧紧,因为还需要进行调准。4.垂直放置磁片,使阀门名义行程起点对准反馈组件上所示的有效行程上端点。梅索尼兰SVI®IIAP智能定位器SVIIIAP单作用式定位器供气压力使用20-100psi(1.4-6.9bar),双作用式定位器供气压力使用20-150psi(1.4-10.4)bar,最小供气管直径为1/4英寸。SVIIIAP定位器上电1)拧掉SVIIIAP面板盖子上的四个固定螺钉,移开盖子。将电流信号源接到端子“+”和“-”上,参看图11。重新将面板盖子和显示屏装上。2)将电流调节到12mA,在新安装的定位器初次上电情况下,出厂时已将定位器设定为正常模式工作。供电后显示屏上会循环的显示以下参数:梅索尼兰SVI®IIAP智能定位器PRES:压力单位以及压力值SIGNAL:输入电流量POS:阀门位置3)在显示屏的左上角上会显示一个感叹号“!”表示有更多的可用状态。4)进行校验和配置注意:如果该SVIIIAP没有本地按键和显示屏,那就无法进行本地操作。可以使用ValVue2软件或HART手操机对定位器进行校验和配置。梅索尼兰SVI®IIAP智能定位器对SVIIIAP进行校准:1:在给SVIIIAP供电后观察显示屏,看它是在一般操作模式或是在手动操作模式下。2:如果在一般操作模式下,将会在“POS”和“SIGNAL”之间轮流显示。3:如果在手动模式下,显示内容“POS-M”和“SIGNAL”。4:在手动模式下,要进行手动模式的操作,按“*”键选择进入。5:按“+”键“CONFIG”出现,再按“+”键“CALIB”出现。6:通过按“*”键选择进入“CALIBRA”校验菜单,STOP出现,按“*”运行,阀门会从全开走到全关。察看所有的警告信息。7:按“*”键阀门会动作,并执行自动校准。8:在STOP运行完毕后,按“+”两次直到TUNE出现梅索尼兰SVI®IIAP智能定位器自整定执行SVIIIAP的自整定功能:1:按“*”键开始自整定操作,该步骤要进行3到10分钟,通过使阀门大幅和小幅的移动,来校验出最佳的位置响应。2:当在自动校验过程时,显示屏上会显示数字消息,表示过程进行中。3:当自动校验结束时会显示TUNE。4:重复的按“+”直到SETUP出现。5:按“*”键会回到SETUP菜单,出现“CALIB”选项。调节阀的检查测试调节阀的测试
世界上各个国家的调节阀生产厂家和各个公司对调节阀产品的性能测试标准和方法不太一样。测试项目很多,一般可分为产品的出厂检验项目和型式的测试项目。产品的出厂检验项目是必不可少的,即对每一台产品的这些性能一定要进行检查,主要指标包括各项静态特性(基本误差、始终点偏差、额定行程偏差、回差、死区、重复性、再现性误差等项),还有气密性、密封性、泄漏性、耐压强度和外观等项,这些都是出厂前的必查项目,生产厂家必须保证所有各项的技术指标合乎标准,验收也按这些项目进行。型式测试是为了提高产品质量和研究、开发产品时所确定的试验项目,例如额定流量系数试验,流量特性试验,压力恢复系数试验,响应特性,噪声试验等。对每台产品不必都进行专项试验,但要抽查。调节阀的检查测试调节阀的外观检查
调节阀的气动执行机构和阀体的外表应刷漆或涂抹其他涂料,不锈钢和铜阀体可以不刷漆,阀体上的箭头及文字涂红漆。表面涂层应光洁、完好,不得有剥落、碰伤及瘢痕等缺点。紧固件不能松动和损伤。螺栓材质要符合要求,阀上应有标尺行程指针或其他阀位标志,检查元件有无丢失现象。调节阀安装过程要确保安全性
防止泄漏:安装过程中紧固件一定要反复检查已紧固,使用过程中如果在填料函、法兰垫片等部位形成缝隙或小孔就可能产生泄漏。如果介质为高温高压有腐蚀性介质,那么损坏的程度将越来越严重,泄漏越来越厉害。防止泄漏的方法很多,在安装检修过程中,填料的选择,密封方法的选择等。调节阀的检查测试调节阀的技术指标气动调节阀的技术指标主要包括各项静态特性(基本误差、回差、始终点偏差、额定行程偏差、死区等),以及气密性、密封性、泄漏量、耐压强度和外观等项目。所谓静态特性是指阀门行程和输入信号之间的静态关系。
气动调节阀的行程校验实际上就是调节阀静态特性的测试与调整(1)
基本误差在规定的参比条件下,实际行程的特性曲线与规定行程的特性曲线之间的最大差值。(2)回差同一输入信号上升和下降的两个相应行程值间的最大差值(3)始终点偏差始点偏差也称为零点误差,终点偏差也称为终点误差,仪表在规定的使用条件下工作时,当输入是信号范围的上、下限值时。调节阀的相应行程值得误差称为始终点偏差。始终点偏差用调节阀额定行程得百分数表示。调节阀的检查测试调节阀的技术指标(4)额定行程偏差仪表在规定的使用条件下工作时,输入超过信号范围上限值的规定值时的偏差,称为额定行程偏差(5)死区输入信号沿正反方向变化而不致引起行程有任何可觉察变化的区间调节阀的检查测试调节阀的检查测试调节阀的气密性检查
气动执行机构的气密性试验有两种方法。第一种方法是当执行机构测试气室的压力达到额定压力之后,利用截止阀切断气源,观察并测试膜头中的气压变化,在规定的时间内不允许气压的下降值超过规定值。第二种方法是在执行机构的测试气室的压力达到额定压力之后,在个密封处涂抹肥皂水,不允许有泄漏气泡出现。调节阀的检查测试安装放空阀或排放阀
a.任何一个管路设计和安装,在切断时都会不可避免地积留高压流体。如果积聚流体的潜在能量有很大危险性,应在调节阀的每一侧安装放空阀和(或)排放阀。
b.对于积聚有大量高压物料的阀门,要考虑安装两个放空阀或排放阀。这样,在两个阀门之间只积聚少量物料,同时能逐步释放系统的压力。在这个过程中调节阀必须打开。
c.在切断阀之间积留的大量高压流体可能会积聚相当大的力量,如果在泄放调节阀压力的操作中粗心大意,可能发生严重的人身事故。在系统切断之后,阀门中的系统压力还可以再保持一段时间,如果此时要维修这个阀门时并把它打开或取走,则必须有降低这个压力的安全措施,同时也必须有排出集聚的有害流体的措施。
d.要选择一个能够限制流量的放空阀,这样可以保护操作人员。如果流体含有悬浮颗粒,容易堵塞放空阀,因此,为了安全放空,安装在管道顶部的阀门放空处要用大尺寸的排放阀。调节阀的类型及选型调节阀又名控制阀,通过接受调节控制单元输出的控制信号,借助动力操作去改变流体流量。调节阀一般由执行机构和阀门组成。如果按其所配执行机构使用的动力,调节阀可以分为气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀三种,即以压缩空气为动力源的气动调节阀,以电为动力源的电动调节阀,以液体介质(如油等)压力为动力的电液动调节阀,另外,按其功能和特性分,还有水力控制阀、电磁阀、电子式、智能式、现场总线型调节阀等。调节阀的阀体类型种类很多,常用的阀体种类有直通单座、直通双座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋转、蝶形、套筒式、球形等。调节阀的类型及选型在具体选择时,可做如下考虑:
(1)阀芯形状结构
主要根据所选择的流量特性和不平衡力等因素考虑。
(2)耐磨损性
当流体介质是含有高浓度磨损性颗粒的悬浮液时,阀的内部材料要坚硬。
(3)耐腐蚀性
由于介质具有腐蚀性,尽量选择结构简单阀门。
(4)介质的温度、压力
当介质的温度、压力高且变化大时,应选用阀芯和阀座的材料受温度、压力变化小的阀门。
(5)防止闪蒸和空化
闪蒸和空化只产生在液体介质。在实际生产过程中,闪蒸和空化会形成振动和噪声,缩短阀门的使用寿命,因此在选择阀门时应防止阀门产生闪蒸和空化。调节阀的类型及选型调节阀执行机构的选择
为了使调节阀正常工作,配用的执行机构要能产生足够的输出力来保证高度密封和阀门的开启。
对于双作用的气动、液动、电动执行机构,一般都没有复位弹簧。作用力的大小与它的运行方向无关,因此,选择执行机构的关键在于弄清最大的输出力和电机的转动力矩。对于单作用的气动执行机构,输出力与阀门的开度有关,调节阀上的出现的力也将影响运动特性,因此要求在整个调节阀的开度范围建立力平衡。执行机构类型的确定
对执行机构输出力确定后,根据工艺使用环境要求,选择相应的执行机构。对于现场有防爆要求时,应选用气动执行机构。从节能方面考虑,应尽量选用电动执行机构。若调节精度高,可选择液动执行机构。如发电厂透明机的速度调节、炼油厂的催化装置反应器的温度调节控制等。调节阀的类型及选型调节阀一般采用薄膜(有弹簧)执行机构,其作用方式有正、反两种。信号压力增大时,推杆下移的叫正作用执行机构,信号压力增大时,推杆上移的叫反作用执行机构。阀体部件分为正装、反装两种。阀杆下移时,阀芯与阀座流通截面积减小的称为正装式,反之称为反装式。调节阀的作用方式分为气开和气关两种,有信号压力时调节阀关,无信号压力时调节阀开的为气气关式,反之为气开式。气开、气关是由执行机构的正、反作用和阀体部件的正反装组合而成调节阀的类型及选型调节阀的作用方式选择
调节阀的作用方式只是在选用气动执行机构时才有,其作用方式通过执行机构正反作用和阀门的正反作用组合形成。组合形式有4种即正正(气关型)、正反(气开型)、反正(气开型)、反反(气关型),通过这四种组合形成的调节阀作用方式有气开和气关两种。对于调节阀作用方式的选择,主要从三方面考虑:a)工艺生产安全;b)介质的特性;c)保证产品质量,经济损失最小序号执行机构阀调节阀
(a)正正气关
(b)正反气开
(c)反正气开
(d)反反气关不能以气开、气关形式来判断阀的正反作用。调节阀的类型及选型调节阀安装时,必须考虑到调节阀在现场维修或日常拆卸维修的可能性,维修费用的高低取决于接近阀门的方便性。尤其是一些高位置的阀门,更需要考虑维护调节阀所需的空间、间隙和方便性。应从以下角度考虑。
a.如果需要拆卸带有阀杆和阀芯的顶部组件,阀门的上方应留有足够的空隙;如果需要拆卸底部法兰和阀杆、阀芯部件,阀门的底部应留空隙。
b.如果需要拆卸阀门附件,如手轮、阀门定位器、保位阀等,阀门的侧面应留空隙。
c.为了拆卸阀体法兰上的螺栓,应留有足够的空隙。在设计用大小头连接调节阀人口和出口配管时必须考虑这个空隙尺寸。如果是大口径阀,或者是高空管道上的阀,若不考虑这个问题,维修时装卸阀门将非常困难。调节阀气路图阀体调节阀的类型及选型1.调节阀前后压差较小,要求泄漏量小,一般远用--单座阀
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