小七說：氣動調(diào)節(jié)閥是石油,、化工,、電力,、冶金等工業(yè)企業(yè)廣泛使用的工業(yè)過程控制儀表之一,。化工生產(chǎn)中調(diào)節(jié)閥在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中是必不可少的,，它是組成工業(yè)自動化系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié),，它如生產(chǎn)過程自動化的手腳,。下面，小七就帶大家全面的了解氣動調(diào)節(jié)閥,。　

　　氣動調(diào)節(jié)閥就是以壓縮空氣為動力源,，以氣缸為執(zhí)行器，并借助于電氣閥門定位器,、轉(zhuǎn)換器,、電磁閥、保位閥等附件去驅(qū)動閥門,，實現(xiàn)開關量或比例式調(diào)節(jié),，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：流量、壓力,、溫度等各種工藝參數(shù),。氣動調(diào)節(jié)閥的特點就是控制簡單，反應快速,，且本質(zhì)安全,，不需另外再采取防爆措施。

　　氣動調(diào)節(jié)閥通常由氣動執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)閥連接安裝調(diào)試組成,，氣動執(zhí)行機構(gòu)可分為單作用式和雙作用式兩種,，單作用執(zhí)行器內(nèi)有復位彈簧，而雙作用執(zhí)行器內(nèi)沒有復位彈簧,。其中單作用執(zhí)行器,，可在失去起源或突然故障時，自動歸位到閥門初始所設置的開啟或關閉狀態(tài),。

　　氣動調(diào)節(jié)閥根據(jù)動作形式分氣開型和氣關型兩種,，即所謂的常開型和常閉型，氣動調(diào)節(jié)閥的氣開或氣關,，通常是通過執(zhí)行機構(gòu)的正反作用和閥態(tài)結(jié)構(gòu)的不同組裝方式實現(xiàn),。

　　氣開型（常閉型）是當膜頭上空氣壓力增加時，閥門向增加開度方向動作,，當達到輸入氣壓上限時,，閥門處于全開狀態(tài)。反過來,，當空氣壓力減小時,，閥門向關閉方向動作，在沒有輸入空氣時,，閥門全閉,。顧通常我們稱氣開型調(diào)節(jié)閥為故障關閉型閥門。

　　氣關型（常開型）動作方向正好與氣開型相反,。當空氣壓力增加時,，閥門向關閉方向動作,；空氣壓力減小或沒有時，閥門向開啟方向或全開為止,。顧通常我們稱氣關型調(diào)節(jié)閥為故障開啟型閥門,。

　　氣開氣關的選擇是根據(jù)工藝生產(chǎn)的安全角度出發(fā)來考慮。當氣源切斷時,，調(diào)節(jié)閥是處于關閉位置安全還是開啟位置安全,。

　　舉例來說，一個加熱爐的燃燒控制,，調(diào)節(jié)閥安裝在燃料氣管道上,，根據(jù)爐膛的溫度或被加熱物料在加熱爐出口的溫度來控制燃料的供應。這時,，宜選用氣開閥更安全些,，因為一旦氣源停止供給，閥門處于關閉比閥門處于全開更合適,。如果氣源中斷,，燃料閥全開，會使加熱過量發(fā)生危險,。又如一個用冷卻水冷卻的的換熱設備,，熱物料在換熱器內(nèi)與冷卻水進行熱交換被冷卻，調(diào)節(jié)閥安裝在冷卻水管上,，用換熱后的物料溫度來控制冷卻水量,，在氣源中斷時，調(diào)節(jié)閥應處于開啟位置更安全些,，宜選用氣關式(即FO)調(diào)節(jié)閥,。

　　閥門定位器是調(diào)節(jié)閥的主要附件，與氣動調(diào)節(jié)閥大大配套使用,，它接受調(diào)節(jié)器的輸出信號,，然后以它的輸出信號去控制氣動調(diào)節(jié)閥，當調(diào)節(jié)閥動作后,，閥桿的位移又通過機械裝置反饋到閥門定位器,，閥位狀況通過電信號傳給上位系統(tǒng)。閥門定位器按其結(jié)構(gòu)形式和工作原理可以分成氣動閥門定位器,、電-氣閥門定位器和智能式閥門定位器,。

　　閥門定位器能夠增大調(diào)節(jié)閥的輸出功率，減少調(diào)節(jié)信號的傳遞滯后,，加快閥桿的移動速度,，能夠提高閥門的線性度，克服閥桿的磨擦力并消除不平衡力的影響，從而保證調(diào)節(jié)閥的正確定位,。

　　用執(zhí)行機構(gòu)分氣動執(zhí)行機構(gòu)，電動執(zhí)行機構(gòu),，有直行程,、角行程之分。用以自動,、手動開閉各類伐門,、風板等。

　　(1)氣動調(diào)節(jié)閥安裝位置,，距地面要求有一定的高度,，閥的上下要留有一定空間，以便進行閥的拆裝和修理,。對于裝有氣動閥門定位器和手輪的調(diào)節(jié)閥,，必須保證操作、觀察和調(diào)整方便,。

　　(2)調(diào)節(jié)閥應安裝在水平管道上,，并上下與管道垂直， 一般要在閥下加以支撐,，保證穩(wěn)固可靠,。對于特殊場合下，需要調(diào)節(jié)閥水平安裝在豎直的管道上時,，也應將調(diào)節(jié)閥進行支撐(小口徑調(diào)節(jié)閥除外),。安裝時，要避免給調(diào)節(jié)閥帶來附加應力),。

　　(3)調(diào)節(jié)閥的工作環(huán)境溫度要在(－30～ 60) 相對濕度不大于95% 95% ,，相對濕度不大于95%。

　　(4)調(diào)節(jié)閥前后位置應有直管段,，長度不小于10倍的管道直徑(10D),，以避免閥的直管段太短而影響流量特性。

　　(5)調(diào)節(jié)閥的口徑與工藝管道不相同時,，應采用異徑管連接,。在小口徑調(diào)節(jié)閥安裝時，可用螺紋連接,。 閥體上流體方向箭頭應與流體方向一致,。

　　(6)要設置旁通管道。目的是便于切換或手動操作,， 可在不停車情況下對調(diào)節(jié)閥進行檢修,。

　　(7)調(diào)節(jié)閥在安裝前要徹底清除管道內(nèi)的異物，如污垢、焊渣等

　　首先確認氣源壓力是否正常,，查找氣源故障,。如果氣源壓力正常，則判斷定位器或電/氣轉(zhuǎn)換器的放大器有無輸出,；若無輸出,，則放大器恒節(jié)流孔堵塞，或壓縮空氣中的水分聚積于放大器球閥處,。用小細鋼絲疏通恒節(jié)流孔,，清除污物或清潔氣源。

　　如果以上皆正常,，有信號而無動作,，則執(zhí)行機構(gòu)故障或閥桿彎曲，或閥芯卡死,。遇此情況,，必須卸開閥門進一步檢查。

　　如果閥桿往復行程動作遲鈍,，則閥體內(nèi)或有黏性大的物質(zhì),，結(jié)焦堵塞或填料壓得過緊，或聚四氟乙烯填料老化,，閥桿彎曲劃傷等,。調(diào)節(jié)閥卡堵故障大多出現(xiàn)在新投入運行的系統(tǒng)和大修投運初期，由于管道內(nèi)焊渣,、鐵銹等在節(jié)流口和導向部位造成堵塞從而使介質(zhì)流通不暢,，或調(diào)節(jié)閥檢修中填料過緊，造成摩擦力增大,，導致小信號不動作,、大信號動作過頭的現(xiàn)象。

　　遇到此類情況,，可迅速開,、關副線或調(diào)節(jié)閥，讓贓物從副線或調(diào)節(jié)閥處被介質(zhì)沖跑,。另外還可以用管鉗夾緊閥桿,，在外加信號壓力的情況下，正反用力旋動閥桿,，讓閥芯閃過卡處,。若不能解決問題，可增加氣源壓力,、增加驅(qū)動功率反復上下移動幾次,，即可解決問題,。如果還是不能動作，則需要對控制閥做解體處理,，當然,，這一工作需要很強的專業(yè)技能，一定要在專業(yè)技術人員協(xié)助下完成,，否則后果更為嚴重,。

　　調(diào)節(jié)閥泄漏一般有調(diào)節(jié)閥內(nèi)漏、填料泄漏和閥芯,、閥座變形引起的泄漏幾種情況,，下面分別加以分析,。

　?。?）閥內(nèi)漏

　　閥桿長短不適，氣開閥閥桿太長,，閥桿向上的（或向下）距離不夠,，造成閥芯和閥座之間有空隙，不能充分接觸,，導致不嚴而內(nèi)漏,。同樣氣關閥閥桿太短，也可導致閥芯和閥座之間有空隙,，不能充分接觸,，導致關不嚴而內(nèi)漏。解決方法：應縮短（或延長）調(diào)節(jié)閥閥桿使調(diào)節(jié)閥長度合適,，使其不再內(nèi)漏,。

　　（2）填料泄漏

　　填料裝入填料函以后,，經(jīng)壓蓋對其施加軸向壓力,。由于填料的塑性變形，使其產(chǎn)生徑向力,，并與閥桿緊密接觸,，但這種接觸并非十分均勻，有些部位接觸的松,，有些部位接觸的較緊,，甚至有些部位根本沒有接觸上。調(diào)節(jié)閥在使用過程中,，閥桿同填料之間存在著相對運動,，這個運動叫軸向運動。在使用過程中,，隨著高溫,、高壓和滲透性強的流體介質(zhì)的影響，調(diào)節(jié)閥填料函也是發(fā)生泄漏現(xiàn)象較多的部位。造成填料泄漏的主要原因是界面泄漏,，對于紡織填料還會出現(xiàn)滲漏（壓力介質(zhì)沿著填料纖維之間的微小縫隙向外泄漏）,。閥桿與填料間的界面泄漏是由于填料接觸壓力的逐漸衰減，填料自身老化等原因引起的,，這時壓力介質(zhì)就會沿著填料與閥桿之間的接觸間隙向外泄漏,。

　　為了使填料裝入方便，在填料函頂端倒角,，在填料函底部放置耐沖蝕的間隙較小的金屬保護環(huán),，注意該保護環(huán)與填料的接觸面不能為斜面，以防止填料被介質(zhì)壓力推出,。填料函與填料接觸部分的表面要精加工,，以提高表面光潔度，減小填料磨損,。填料選用柔性石墨,，因為它的氣密性好、摩擦力小,，長期使用變化小,，磨損的燒損小，易于維修,，且壓蓋螺栓重新擰緊后摩擦力不發(fā)生變化,，耐壓性和耐熱性良好，不受內(nèi)部介質(zhì)的侵蝕,，與閥桿和填料函內(nèi)部接觸的金屬不發(fā)生點蝕或腐蝕,。這樣，有效地保護了閥桿填料函的密封,，保證了填料密封的可靠性,，使用壽命也有很大地提高。

　?。?）閥芯,、閥座變形泄漏

　　閥芯、閥座泄漏的主要原因是由于調(diào)節(jié)閥生產(chǎn)過程中的鑄造或鍛造缺陷可導致腐蝕的加強,。而腐蝕介質(zhì)的通過,，流體介質(zhì)的沖刷也會造成調(diào)節(jié)閥的泄漏。腐蝕主要以侵蝕或氣蝕的形式存在,。當腐蝕性介質(zhì)在通過調(diào)節(jié)閥時,，便會產(chǎn)生對閥芯、閥座材料的侵蝕和沖擊,，使閥芯,、閥座成橢圓形或其他形狀,，隨著時間的推移，導致閥芯,、閥座不匹配,，存在間隙，關不嚴而發(fā)生泄漏,。

　　把好閥芯,、閥座的材質(zhì)選型關。選擇耐腐蝕的材料,，對存在麻點,、沙眼等缺陷的產(chǎn)品要堅決剔除。若閥芯,、閥座變形不太嚴重,，可用細砂紙研磨，消除痕跡,，提高密封光潔度,，以提高密封性能,。若損壞嚴重,，則應重新更換新閥。

　　調(diào)節(jié)閥的彈簧剛度不足,，調(diào)節(jié)閥輸出信號不穩(wěn)定而急劇變動易引起調(diào)節(jié)閥振蕩,。還有所選閥的頻率與系統(tǒng)頻率相同或管道,、基座劇烈振動,，使調(diào)節(jié)閥隨之振動。選型不當,，調(diào)節(jié)閥工作在小開度存在著劇烈的流阻,、流速,、壓力的變化，當超過閥的剛度,，穩(wěn)定性變差,，嚴重時產(chǎn)生振蕩。

　　由于產(chǎn)生振蕩的原因是多方面的,，要具體問題具體分析,。對振動輕微的，可增加剛度來消除,，如選用大剛度彈簧的調(diào)節(jié)閥,，改用活塞執(zhí)行結(jié)構(gòu)等；管道,、基座劇烈振動,，可通過增加支撐消除振動干擾,；閥的頻率與系統(tǒng)的頻率相同時，更換不同結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥,；工作在小開度造成的振蕩,，則是選型不當造成的，具體說是由于閥的流通能力C值過大,，必須重新選型,，選擇流通能力C值較小的或采用分程控制或采用子母閥以克服調(diào)節(jié)閥工作在小開度所產(chǎn)生的振蕩。

　　當流體流經(jīng)調(diào)節(jié)閥,，如前后壓差過大就會產(chǎn)生針對閥芯,、閥座等零部件的氣蝕現(xiàn)象，使流體產(chǎn)生噪聲,。流通能力值選大了,，必須重新選擇流通能力值合適的調(diào)節(jié)閥，以克服調(diào)節(jié)閥工作在小開度而引起的噪音,，下面介紹幾種消除噪音的方法,。

　　（1）消除共振噪音法

　　只有調(diào)節(jié)閥共振時,，才有能量疊加而產(chǎn)生100多分貝的強烈噪音,。有的表現(xiàn)為振動強烈，噪音不大,，有的振動弱,，而噪音卻非常大；有的振動和噪音都較大,。這種噪音產(chǎn)生一種單音調(diào)的聲音,，其頻率一般為3000～7000赫茲。顯然,，消除共振,，噪音自然隨之消失。

　?。?）消除汽蝕噪音法

　　汽蝕是主要的流體動力噪音源,。空化時,，汽泡破裂產(chǎn)生高速沖擊,，使其局部產(chǎn)生強烈湍流，產(chǎn)生汽蝕噪音,。這種噪音具有較寬的頻率范圍,，產(chǎn)生格格聲，與流體中含有砂石發(fā)出的聲音相似,。消除和減小汽蝕是消除和減小噪音的有效辦法,。

　?。?）使用厚壁管線法

　　采用厚壁管是聲路處理辦法之一。使用薄壁可使噪音增加5分貝,，采用厚壁管可使噪音降低0～20分貝,。同一管徑壁越厚，同一壁厚管徑越大,，降低噪音效果越好,。如DN200管道，其壁厚分別為6.25,、6.75,、8、10,、12.5,、15、18,、20,、21.5mm時，可降低噪音分別為-3.5,、-2（即增加）,、0、3,、6,、8,、11,、13、14.5分貝,。當然,，壁越厚所付出的成本就越高。

　?。?）采用吸音材料法

　　這也是一種較常見,、最有效的聲路處理辦法?？捎梦舨牧习≡胍粼春烷y后管線,。必須指出，因噪音會經(jīng)由流體流動而長距離傳播,，故吸音材料包到哪里,，采用厚壁管至哪里，消除噪音的有效性就終止到哪里,。這種辦法適用于噪音不很高,、管線不很長的情況,，因為這是一種較費錢的辦法。

　?。?）串聯(lián)消音器法本法

　　適用于作為空氣動力噪音的消音,，它能夠有效地消除流體內(nèi)部的噪音和抑制傳送到固體邊界層的噪音級。對質(zhì)量流量高或閥前后壓降比高的地方,，本法最有效而又經(jīng)濟,。使用吸收型串聯(lián)消音器可以大幅度降低噪音。但是,，從經(jīng)濟上考慮,，一般限于衰減到約25分貝。

　?。?）隔音箱法

　　使用隔音箱,、房子和建筑物，把噪音源隔離在里面,，使外部環(huán)境的噪音減小到人們可以接受的范圍內(nèi),。

　　（7）串聯(lián)節(jié)流法

　　在調(diào)節(jié)閥的壓力比高（△P/P1≥0.8）的場合,，采用串聯(lián)節(jié)流法,，就是把總的壓降分散在調(diào)節(jié)閥和閥后的固定節(jié)流元件上。如用擴散器,、多孔限流板,，這是減少噪音辦法中最有效的。為了得到最佳的擴散器效率,，必須根據(jù)每件的安裝情況來設計擴散器（實體的形狀,、尺寸），使閥門產(chǎn)生的噪音級和擴散器產(chǎn)生的噪音級相同,。

　?。?）選用低噪音閥

　　低噪音閥根據(jù)流體通過閥芯、閥座的曲折流路（多孔道,、多槽道）的逐步減速,，以避免在流路里的任意一點產(chǎn)生超音速。有多種形式,，多種結(jié)構(gòu)的低噪音閥（有為專門系統(tǒng)設計的）供使用時選用,。當噪音不是很大時，選用低噪音套筒閥,，可降低噪音10～20分貝,，這是最經(jīng)濟的低噪音閥?！?/p>

　　普通定位器采用機械式力平衡原理工作,，即噴嘴擋板技術,，主要存在以下故障類型：

　　（1）因采用機械式力平衡原理工作,，其可動部件較多,，易受溫度、振動的影響,，造成調(diào)節(jié)閥的波動,；

　　（2）采用噴嘴擋板技術,，由于噴嘴孔很小,，易被灰塵或不干凈的氣源堵住，使定位器不能正常工作,；

　?。?）采用力的平衡原理，彈簧的彈性系數(shù)在惡劣現(xiàn)場會發(fā)生改變,，造成調(diào)節(jié)閥非線性導致控制質(zhì)量下降,。

　　（4）智能定位器由微處理器（CPU）,、A/D,、D/A轉(zhuǎn)換器等部件組成，其工作原理與普通定位器截然不同,，給定值和實際值的比較純是電動信號,，不再是力平衡。因此能夠克服常規(guī)定位器的力平衡的缺點,。但在用于緊急停車場合時,，如緊急切斷閥、緊急放空閥等,，這些閥門要求靜止在某一位置,，只有緊急情況出現(xiàn)時，才需要可靠地動作,，長時間停留在某一位置，容易使電氣轉(zhuǎn)換器失控造成小信號不動作的危險情況,。此外,。用于閥門的位置傳感電位器由于工作在現(xiàn)場，電阻值易發(fā)生變化造成小信號不動作,、大信號全開的危險情況,。因此，為了確保智能定位器的可靠性和可利用性,，必須對它們進行頻繁地測試,。

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