氣動薄膜調節閥選型及應用
隨著工業自(zi)動化程度(du)的不(bu)斷(duan)提高，調(diao)節閥(fa)作為(wei)自(zi)動調(diao)節系統的最終執(zhi)行機構，得到越(yue)來越(yue)廣(guang)泛的應(ying)用，調(diao)節閥(fa)應(ying)用的好(hao)壞直(zhi)接關系著生產的質量與(yu)安(an)全。因此(ci)，本人(ren)結合長期從(cong)事自(zi)控系統的設計，儀表造型(xing)及(ji)安(an)裝、調(diao)試(shi)及(ji)維(wei)護的經驗(yan)，談一談薄膜調(diao)節閥(fa)應(ying)用。
一、氣動(dong)薄膜調節閥的選型
1.1 根據使用要求選型
氣動(dong)薄(bo)膜(mo)(mo)調(diao)節閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)由(you)(you)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)芯(xin)(xin)和閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)體(ti)(ti)（包(bao)括閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)座(zuo)(zuo)(zuo)）兩部(bu)分(fen)組(zu)成(cheng)，按不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)要(yao)求(qiu)有(you)不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)結(jie)構形式(shi)，目前河(he)南(nan)穎青化工(gong)有(you)限公司使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)氣動(dong)薄(bo)膜(mo)(mo)調(diao)節閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)主要(yao)有(you)直(zhi)(zhi)(zhi)通單座(zuo)(zuo)(zuo)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、雙(shuang)座(zuo)(zuo)(zuo)調(diao)節閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)和高(gao)壓(ya)角(jiao)(jiao)式(shi)調(diao)節閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)。直(zhi)(zhi)(zhi)通單座(zuo)(zuo)(zuo)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)泄(xie)漏(lou)量(liang)小，流體(ti)(ti)對單座(zuo)(zuo)(zuo)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)芯(xin)(xin)的(de)(de)(de)推力(li)(li)所(suo)形成(cheng)的(de)(de)(de)不(bu)平(ping)衡(heng)力(li)(li)很大，因此直(zhi)(zhi)(zhi)通單座(zuo)(zuo)(zuo)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)適用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)要(yao)求(qiu)泄(xie)漏(lou)量(liang)小、管徑小和閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)前后壓(ya)差較(jiao)低的(de)(de)(de)場合。直(zhi)(zhi)(zhi)通雙(shuang)座(zuo)(zuo)(zuo)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)體(ti)(ti)內(nei)有(you)上(shang)下兩個閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)芯(xin)(xin)，由(you)(you)于(yu)流體(ti)(ti)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)上(shang)下閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)芯(xin)(xin)的(de)(de)(de)推力(li)(li)方向相反而大致抵消；所(suo)以(yi)(yi)(yi)雙(shuang)座(zuo)(zuo)(zuo)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)不(bu)平(ping)衡(heng)力(li)(li)很小，允許閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)前后有(you)較(jiao)大的(de)(de)(de)壓(ya)差。但由(you)(you)于(yu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)體(ti)(ti)內(nei)流路(lu)復雜，用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)高(gao)壓(ya)差時(shi)對閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)沖蝕損傷(shang)較(jiao)嚴重，不(bu)宜用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)高(gao)粘(zhan)度(du)、含(han)懸浮顆(ke)粒或(huo)含(han)纖維(wei)的(de)(de)(de)介(jie)質(zhi)(zhi)。此外由(you)(you)于(yu)受加工(gong)條件的(de)(de)(de)限制，雙(shuang)座(zuo)(zuo)(zuo)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)上(shang)下兩個閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)芯(xin)(xin)不(bu)易(yi)同(tong)(tong)時(shi)關嚴，所(suo)以(yi)(yi)(yi)關閉(bi)時(shi)泄(xie)漏(lou)量(liang)大，尤其(qi)是在(zai)高(gao)溫或(huo)低溫的(de)(de)(de)場合下使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)時(shi)，因材料的(de)(de)(de)熱膨脹系數不(bu)同(tong)(tong)，更易(yi)引起(qi)嚴重的(de)(de)(de)泄(xie)漏(lou)。角(jiao)(jiao)式(shi)高(gao)壓(ya)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)體(ti)(ti)為直(zhi)(zhi)(zhi)角(jiao)(jiao)式(shi)，流路(lu)簡單、阻力(li)(li)小，受高(gao)速流體(ti)(ti)的(de)(de)(de)沖蝕也(ye)小，特別適用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)高(gao)壓(ya)差、高(gao)粘(zhan)度(du)和含(han)懸浮物顆(ke)粒狀物質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)流體(ti)(ti)，也(ye)可(ke)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)處理(li)汽液混相，易(yi)閃蒸汽蝕的(de)(de)(de)場合。這種閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)體(ti)(ti)可(ke)以(yi)(yi)(yi)避免結(jie)焦(jiao)、粘(zhan)結(jie)和堵(du)塞，便于(yu)清潔和自凈。
1.2 根據安全性選型(xing)
氣(qi)(qi)(qi)動(dong)薄膜調(diao)節閥(fa)(fa)(fa)有(you)氣(qi)(qi)(qi)開閥(fa)(fa)(fa)和氣(qi)(qi)(qi)閉閥(fa)(fa)(fa)兩(liang)種形式。根(gen)據(ju)不同(tong)生產(chan)工(gong)藝上的(de)安全(quan)和使用(yong)要求考(kao)慮(lv)，當(dang)信號壓力中(zhong)斷(duan)(duan)時調(diao)節閥(fa)(fa)(fa)處于(yu)打開或關閉位置(zhi)，對(dui)工(gong)藝生產(chan)造成的(de)危(wei)害性大小而定。如果閥(fa)(fa)(fa)門處于(yu)關閉位置(zhi)時危(wei)害小，則選用(yong)氣(qi)(qi)(qi)開閥(fa)(fa)(fa)，信號壓力中(zhong)斷(duan)(duan)時，使調(diao)節閥(fa)(fa)(fa)處于(yu)關閉位置(zhi)，反之(zhi)，則選用(yong)氣(qi)(qi)(qi)閉閥(fa)(fa)(fa)。
1.3 流量特性
在(zai)自控(kong)系統的(de)設(she)計(ji)過(guo)程中選(xuan)擇氣(qi)動薄膜調節(jie)閥(fa)應著重考(kao)慮流(liu)量(liang)特(te)性(xing)(xing)。典(dian)型的(de)理想特(te)性(xing)(xing)有(you)直(zhi)(zhi)線流(liu)量(liang)特(te)性(xing)(xing)、等(deng)百分比流(liu)量(liang)特(te)性(xing)(xing)（對數流(liu)量(liang)特(te)性(xing)(xing)）、快開流(liu)量(liang)特(te)性(xing)(xing)和拋物線流(liu)量(liang)特(te)性(xing)(xing)四種。直(zhi)(zhi)線流(liu)量(liang)特(te)性(xing)(xing)在(zai)相(xiang)對開度變(bian)化(hua)(hua)相(xiang)同的(de)情(qing)(qing)況下(xia)，流(liu)量(liang)小(xiao)時流(liu)量(liang)相(xiang)對變(bian)化(hua)(hua)值大；流(liu)量(liang)大時，流(liu)量(liang)相(xiang)對變(bian)化(hua)(hua)值小(xiao)。因此，直(zhi)(zhi)線流(liu)量(liang)調節(jie)閥(fa)在(zai)小(xiao)開度（小(xiao)負(fu)荷(he)）情(qing)(qing)況下(xia)調節(jie)性(xing)(xing)能不好，
不(bu)(bu)易控制，往往會產生振蕩，故直(zhi)線(xian)流(liu)量特性(xing)調節(jie)(jie)(jie)(jie)閥不(bu)(bu)宜用(yong)(yong)于(yu)(yu)小開(kai)(kai)度(du)的(de)情況，也不(bu)(bu)宜用(yong)(yong)于(yu)(yu)負荷(he)變(bian)(bian)化(hua)較(jiao)(jiao)大的(de)調節(jie)(jie)(jie)(jie)系統(tong)(tong)，而(er)適(shi)用(yong)(yong)于(yu)(yu)負荷(he)比較(jiao)(jiao)平穩，變(bian)(bian)化(hua)不(bu)(bu)大的(de)調節(jie)(jie)(jie)(jie)系統(tong)(tong)。百分比流(liu)量特性(xing)的(de)調節(jie)(jie)(jie)(jie)閥在(zai)小負荷(he)時調節(jie)(jie)(jie)(jie)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)弱，大負荷(he)調節(jie)(jie)(jie)(jie)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)強，它在(zai)接近關閉(bi)時調節(jie)(jie)(jie)(jie)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)弱，工(gong)作(zuo)(zuo)和緩平穩，而(er)接近全開(kai)(kai)時調節(jie)(jie)(jie)(jie)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)強，工(gong)作(zuo)(zuo)靈敏(min)有效，在(zai)一定程度(du)上，可(ke)以改善(shan)調節(jie)(jie)(jie)(jie)品質，因(yin)此它適(shi)用(yong)(yong)于(yu)(yu)負荷(he)變(bian)(bian)化(hua)較(jiao)(jiao)大的(de)場合(he)，無論(lun)在(zai)全負荷(he)生產和半負荷(he)生產都較(jiao)(jiao)好的(de)起(qi)調節(jie)(jie)(jie)(jie)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)。
1.4 調節閥口徑的選擇
應根據(ju)已知的流(liu)體(ti)計算出所要(yao)求的流(liu)量系數CV，再根據(ju)產品技(ji)術參數表選取(qu)合適(shi)的調節閥口(kou)徑。在計算CV時要(yao)注意液體(ti)、氣體(ti)、水蒸(zheng)氣和其它(ta)蒸(zheng)氣的區(qu)別(bie)。
二、氣(qi)動薄膜調節閥的安裝
調節閥安裝是(shi)否(fou)合理，不僅(jin)關系到調節閥的安裝、拆卸和維(wei)修方(fang)便與否(fou)，也決定(ding)了調節閥能否(fou)在自動調節系統中起到良好(hao)的調節作用，安裝調節閥時應(ying)注意以下幾點：
①調(diao)節(jie)閥應垂直(zhi)安裝在(zai)水平(ping)管道上，如在(zai)特殊情(qing)況下需要水平(ping)和(he)傾斜安裝時(shi)，一般要加支撐。
②為了防止(zhi)調節閥(fa)膜片(pian)老(lao)化(hua)，延(yan)長使用壽命，安裝時應盡(jin)量遠離高(gao)溫、振動(dong)和腐蝕嚴重的(de)環(huan)境。
③為(wei)了便(bian)于維(wei)護檢修，調(diao)節(jie)(jie)閥應(ying)(ying)(ying)安(an)裝在(zai)靠(kao)近地面(mian)(mian)或樓(lou)板的(de)地方，為(wei)了檢修拆卸方便(bian)，應(ying)(ying)(ying)注(zhu)意調(diao)節(jie)(jie)閥距(ju)離(li)地面(mian)(mian)（或樓(lou)板）留有(you)適當(dang)的(de)高度，對(dui)于正作用氣開式調(diao)節(jie)(jie)閥，因閥芯拆卸時需從閥體下面(mian)(mian)取出，調(diao)節(jie)(jie)器閥距(ju)地面(mian)(mian)（或樓(lou)板）更(geng)應(ying)(ying)(ying)有(you)足夠的(de)距(ju)離(li)。
④為了(le)調節(jie)(jie)(jie)閥和(he)調節(jie)(jie)(jie)系(xi)統出現故(gu)障(zhang)時不致影響生產和(he)發生安(an)全事故(gu)，一般都需要(yao)安(an)裝旁(pang)(pang)路和(he)旁(pang)(pang)路閥。但旁(pang)(pang)路閥不能安(an)裝在調節(jie)(jie)(jie)閥的(de)正(zheng)上(shang)方，以免旁(pang)(pang)路閥內(nei)腐蝕(shi)性介(jie)質(zhi)泄漏(lou)到調節(jie)(jie)(jie)閥上(shang)。調節(jie)(jie)(jie)閥前、后(hou)安(an)裝截(jie)止閥，對于高溫(wen)、高壓、高壓、易凍(dong)、易粘稠介(jie)質(zhi)，還要(yao)安(an)裝排泄閥。
三(san)、氣動薄膜(mo)調節閥的檢修
①閥體內壁(bi)。對(dui)使用于高壓差及(ji)有腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)介質場合(he)的(de)閥體內壁(bi)易受介質沖擊和(he)腐(fu)蝕(shi)(shi)，必(bi)須(xu)重點(dian)檢查耐(nai)壓、耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)情況。
②閥座(zuo)。檢查閥座(zuo)的(de)磨損(sun)清況以(yi)及固(gu)定閥座(zuo)用的(de)螺紋內表(biao)面，是否因受腐(fu)蝕而使閥座(zuo)松馳。
③閥(fa)芯(xin)(xin)。閥(fa)芯(xin)(xin)是(shi)調節(jie)閥(fa)工作時的可動部件，受介質沖蝕(shi)最嚴重，特別是(shi)在高壓情況(kuang)下工作，閥(fa)芯(xin)(xin)因汽蝕(shi)現(xian)象磨損更為嚴重檢修(xiu)時需認真(zhen)檢查。
④膜片及“0”形(xing)密封圈。檢查是否有老化和裂損等情(qing)況。
⑤填(tian)料(liao)。檢查填(tian)料(liao)配(pei)合情況，填(tian)料(liao)是否老化。
四(si)、氣動薄膜調(diao)節閥的常見故障
4.1 調節閥不動作
原(yuan)因(yin)：沒有信號壓(ya)(ya)力或(huo)雖有信號壓(ya)(ya)力但(dan)膜片裂(lie)損、膜片漏氣，膜片推力減小(xiao)；閥(fa)芯與(yu)閥(fa)座或(huo)襯套卡死，閥(fa)桿(gan)彎曲等原(yuan)因(yin)使調節閥(fa)不能(neng)動作。
4.2 調節閥動作(zuo)正(zheng)常，但不(bu)起調節作(zuo)用
原(yuan)因：閥芯(xin)脫(tuo)落，此(ci)時(shi)，雖然閥桿動(dong)(dong)作(zuo)正常，但閥芯(xin)不動(dong)(dong)，因此(ci)無調節作(zuo)用。另外(wai)管道堵塞，也會(hui)出現調節閥不起(qi)調節作(zuo)用的(de)現象(xiang)。
4.3 調節閥動作(zuo)遲鈍或跳動
由于密封填料老化或(huo)干(gan)枯，使閥桿與(yu)填料的摩(mo)擦增大會造成(cheng)動(dong)(dong)作(zuo)遲(chi)(chi)鈍或(huo)跳(tiao)動(dong)(dong)；或(huo)因閥體內含有粘性(xing)大的污物以及堵塞、結焦等情況而(er)引起調節閥動(dong)(dong)作(zuo)遲(chi)(chi)鈍。膜片及“0”形密封圈等處(chu)泄漏也會引起單方向動(dong)(dong)作(zuo)遲(chi)(chi)鈍。
4.4 調(diao)節閥不穩(wen)定(ding)或產生(sheng)振蕩
調節閥(fa)(fa)徑(jing)選擇過大。經(jing)常在小開度下工作或單座(zuo)閥(fa)(fa)介質在閥(fa)(fa)內流動方向與關閉方向相同。在閥(fa)(fa)芯與補套(tao)嚴(yan)重磨損，也(ye)可使調節閥(fa)(fa)在任何開度都發(fa)生振蕩(dang)。
4.5 調節閥(fa)泄漏(lou)量大(da)
閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)芯與閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)座腐蝕、磨損而(er)造(zao)成(cheng)，有時(shi)也可能因(yin)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)體(ti)內有異物、閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)芯被墊住關不嚴(yan)，造(zao)成(cheng)泄漏(lou)量大。另外，閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)門定(ding)位器(qi)和電器(qi)轉換期(qi)是(shi)調(diao)(diao)節(jie)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)輔助裝置(zhi)，它們接受調(diao)(diao)節(jie)器(qi)的(de)輸人(ren)信(xin)號，然(ran)后以它自(zi)己輸出信(xin)號去(qu)控(kong)制(zhi)(zhi)調(diao)(diao)節(jie)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)，特別是(shi)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)門定(ding)位器(qi)，與氣動閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)配套使用(yong)構成(cheng)一閉環控(kong)制(zhi)(zhi)回路，用(yong)以提高調(diao)(diao)節(jie)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)控(kong)制(zhi)(zhi)精度。克服填(tian)料函與閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)桿的(de)摩擦力，提高閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)門動作(zuo)速度，可實現分段控(kong)制(zhi)(zhi)（段幅信(xin)號）改變調(diao)(diao)節(jie)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)流(liu)量特性(xing)。因(yin)此，要想取得理想的(de)調(diao)(diao)節(jie)效果，必須使調(diao)(diao)節(jie)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)與定(ding)位器(qi)配合(he)好，應用(yong)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)門定(ding)位器(qi)以提高調(diao)(diao)節(jie)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)定(ding)位精度及工作(zuo)可靠性(xing)，確保調(diao)(diao)節(jie)質(zhi)量。
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