工控摘要:本文详细介绍了工业对调节阀的使用要求。在工业自动化过程控制领域中,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介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的zui终控制元件。
调节阀,又名控制阀,在工业自动化过程控制领域中,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介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的zui终控制元件。一般由执行机构和阀门组成。如果按行程特点,调节阀可分为直行程和角行程;按其所配执行机构使用的动力,可以分为气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀三种;按其功能和特性分为线性特性,等百分比特性及抛物线特性三种。调节阀适用于空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品等介质。
在现代化工厂的自动控制中,调节阀起着十分重要的作用,这些工厂的生产取决于流动着的液体和气体的正确分配和控制。这些控制无论是能量的交换、压力的降低或者是简单的容器加料,都需要某些zui终控制元件去完成。zui终控制元件可以认为是自动控制的“体力”。在调节器的低能量级和执行流动流体控制所需的高能级功能之间,zui终控制元件完成了必要的功率放大作用
调节阀是zui终控制元件的zui广泛使用的型式。其他的zui终控制元件包括计量泵、调节挡板和百叶窗式挡板(一种蝶阀的变型)、可变斜度的风扇叶片、电流调节装置以及不同于阀门的电动机定位装置。尽管调节阀得到广泛的使用,调节系统中的其它单元大概都没有像它那样少的维护工作量。在许多系统中,调节阀经受的工作条件如温度、压力、腐蚀和污染都要比其它部件更为严重,然而,当它控制工艺流体的流动时,它必须令人满意地运行及zui少的维修量。
调节阀在管道中起可变阻力的作用。它改变工艺流体的紊流度或者在层流情况下提供一个压力降,压力降是由改变阀门阻力或“摩擦”所引起的。这一压力降低过程通常称为“节流”。对于气体,它接近于等温绝热状态,偏差取决于气体的非理想程度(焦耳一汤姆逊效应)。在液体的情况下,压力则为紊流或粘滞摩擦所消耗,这两种情况都把压力转化为热能,导致温度略为升高。
在气动调节系统中,调节器输出的气动信号可以直接驱动弹簧一薄膜式执行机构或者活塞式执行机构,使阀门动作。在这种情况下,确定阀位所需的能量是由压缩空气提供的,压缩空气应当在室外的设备中加以干燥,以防止冻结,并应净化和过滤。当一个气动调节阀和电动调节器配套使用时,可采用电一气阀门定位器或电一气转换器。压缩空气的供气系统可以和用于全气动的调节系统一样来考虑。在调节理论的术语中,调节阀既有静态特性,又有动态特性,因而它影响整个控制回路成败。静态特性或增益项是阀的流量特性,它取决于阀门的尺寸、阀芯和阀座的组合结构、执行机构的类型、阀门定位器、阀前和阀后的压力以及流体的性质。
自动调节阀的历史可追溯到自力式调压阀,它包括一个带有重物杆的球形阀,重物用来平衡阀芯力,从而得到某种程度的调节,另一种早期的自力式调压阌的形式是压力平衡式调压阀。工艺过程的压力用管线接到弹簧薄膜调压阀的薄膜气室上。无论是减压阀、阀后压力式调压阀或是差压调压阀都笔够从这种基型阀门的变更而制造出来。
先进的现代化工业是以生产自动化为标志的。从自动化系统的发展历史和进步来看,技术工具的变更起着极为重要的作用。各种先进的控制手段不断出现, 但基本的控制规律没有改变,而技术工具的改进却是日新月异。智能仪表的研制和使用更为工业自动化开创了美好未来。典型的自动化控制系统主要有三个环节:检测、控制、执行三大部分。近年,检测仪表和控制仪表受到数字技术和微处理器技术的影响发生的变有目共睹,而执行器这一环节,特别是作为主要产品的控制阀,也有长足的进步。传统使用的调节阀基本上满足许多工业系统的需要,但随阒现代工业的大规模发展。如何生产出更多更好的先进产品,如何提高产品质量标准,如何更有效、更安全地操作,如何充分地利用资源、节约能源和保护生态环境,人们忆经对调节阀提出更高的要求,这些要求可归纳如下:质量更稳定,工作更可靠,操作更安全在过程控制中,调节阀直接和流体相接触 一旦发生故障,后果不堪设想。
在石油工业中,从油田到炼油厂,各种生产装置都大规模地集中监测和控制,大部分操作条件都是在高温低压或高温高压下进行, 介质都是各种易燃易爆的油各种油品,因此,调节阀的可靠性和防火性被提到*。在化学工业中,过程的多样性及工艺条件的变化,对温度、压力、流量和液位四大热工变量的控制和执行中, 都有很特殊问题要求调节阀能够适用。
在电力工业中,火力发电厂要对锅炉进行控制,锅炉调节系统中保持水位的正常至关重要,避免调节阀的误开误关,双是何等的重要。为确保调节阀的工作性能和可靠性,必须做到如下要求:
1、保证调节阀的质量调节阀的选用要经过严格的计算;类型、口径、各项性能都要符合要求;调节阀各种零件的材料要严格选择,要有足够的强度和刚度, 要按照国家标准通过耐压试验,气密性等试验。生产厂家的制造技术和测试方法必须符合标准,要由主管部门签定认可。严禁不具备生产条件的小厂进行生产。
2、确保可靠的操作性这里不公指调节阀本身的制造质量,而且包括对操作人员的培训和素质的提高。为了防止误操作,工艺人员一定要注意铭牌所标示的注意事项。根据我国新的气动调节阀标准(G B/T 4213-92)气动执行机构的铭牌至少要标出制造厂名、产品型号、额定流量系数、设计位号、产品编号及制造年月等事项。阀体上则应铸出或冲出表示介质流动方向的箭头和D N数值以及PN 的字样及数值。重要的阀门都要有足够的附件,如定位器、限位开关等。要有足够的安装空间和操作空间,有足够的安装空间和操作,有足够的照明,有严格的操作规程。