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简单说说阀门与技术自动化

阀门与技术自动化为了成功的实现过程自动化,最重要的是要确保阀门自身能够满足过程及管道内介质的特殊要求。通常生产过程和工艺介质能够决定阀门的种类,阀芯的类型以及阀内件和阀门的结构和材料。
  阀门选择好后接下来就要考虑自动化的要求即执行机构的选择。可以简单的按两种基本的阀门操作类型来考虑执行机构。
  1.旋转式阀门(单回转阀门)这类阀门包括:旋塞阀、球阀、蝶阀以及风门或挡板。这类阀门需要已要求的力矩进行90度旋转操作的执行机构2.多回转阀门这类阀门可以是非旋转提升式阀杆或旋转非提升式杆,或者说是他们需要多转操作去驱动阀门到开或关的位置。这类阀门包括:直通阀(截止阀)、闸阀、刀闸阀等。作为一种选择,直线输出的气动或液动气缸或薄膜执行机构也开来驱动上述阀门。
  目前共有四种类型的执行机构,它们能够使用不同的驱动能源,能够操作各种类型的阀门
  1.电动多回转式执行机构电力驱动的多回转式执行机构是最常用、最可靠的执行机构类型之一。使用单相或三相电动机驱动齿轮或蜗轮蜗杆最后驱动阀杆螺母,阀杆螺母使阀杆产生运动使阀门打开或关闭。
  多回转式电动执行机构可以快速驱动大尺寸阀门。为了保护阀门不受损坏,安装在在阀门行程的终点的限位开关会切断电机电源,同时当安全力矩被超过时,力矩感应装置也会切断电机电源,位置开关用于指示阀门的开关状态,安装离合器装置的手轮机构可在电源故障时手动操作阀门。
  这种类型执行机构的主要优点是所有部件都安装在一个壳体内,在这个防水、防尘、防爆的外壳内集成了所有基本及先进的功能。主要缺点是,当电源故障时,阀门只能保持在原位,只有使用备用电源系统,阀门才能实现故障安全位置(故障开或故障关)2.电动单回转式执行机构这种执行机构类似于电动多回转执行机构,主要差别是执行机构最终输出的是1/4转记90度的运动。新一代电动单回转式执行机构结合了大部分多回转执行机构的复杂功能,例如:使用非进入式用户友好的操作界面实现参数设定与诊断功能。
  单回转执行机构结构紧凑可以安装到小尺寸阀门上,通常输出力矩可达800公斤米,另外应为所需电源较小,它们可以安装电池来实现故障安全操作。
  3.流体驱动多回转式或直线输出执行机构这种类型执行机构经常用于操作直通阀(截止阀)和闸阀,它们使用气动或液动操作方式。结构简单,工作可靠,很容易实现故障安全操作模式。
  通常情况下人们使用电动多回转执行机构来驱动闸阀和截止阀,只有在无电源时才考虑使用液动或气动执行机构。
  4.流体驱动单回转式执行机构气动、液动单回转执行机构非常通用,它们不需要电源并且结构简单,性能可靠。它们应用的领域非常广泛。通常输出从几公斤米到几万公斤米。它们使用气缸及传动装置将直线运动转换为直角输出,传动装置通常有:拨叉、齿轮齿条,杠杆。齿轮齿条在全行程范围内输出相同力矩,它们非常适用于小尺寸阀门,拨叉具有较高效率在行程起点具有高力矩输出非常适合于大口径阀门。气动执行机构一般安装电磁阀、定位器或位置开关等附件来实现对阀门的控制和监测。
  这种类型执行机构很容易实现故障安全操作模式。

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   提高阀门填料的使用寿命
  在阀门设计或使用经验中,升降式阀门填料多为石棉盘根或石墨填料或聚四氟V型填料,但是这几种填料都受到阀门启闭次数的限制,就是随着阀门启闭次数的增加,填料会磨损,间隙逐渐增大,到一定次数(据统计不会超过2000次)阀门便会从填料处产生泄露。泄露后便需要从新压紧填料压盖。这种方案适合阀门启闭次数不多的场合。
  如果阀门的启闭次数频繁,(如一年启闭10-30万次),这无疑增加阀门的使用、维护成本。
  有没有一种能够在阀门启闭100-200万次后,仍然能够密封的设计呢?答案是肯定的。
  一种办法为,在填料下方增加一个垫圈,在垫圈下边加一个弹簧(弹簧的预紧力需要计算),当填料磨损后,由于弹簧的作用,便会重新压紧填料,使其密封。这种办法目前通过使用检验,只能达到启闭50-100万次不泄露,需要使用方在每年大修时,重新压紧填料压盖,只能减少平时的维护。
  另外一种办法,就是选用液压、气动密封技术,改变原来的阀门设计思路,在填料处使用油缸密封滑环,增加0型密封圈(需要计算摩擦力、密封比压,才能确定滑环和0型密封圈的数量)。这种办法通过使用,能够达到启闭200万次不泄露,但是0型密封圈要老化,使用时间只有5年,同时成本较高。的后果。
  电动执行器的安装与调整主要需要注意以下几点:
  1、电动执行器的型号规格按图将其安装固定,后面板上的接地端子必须可靠接地。
  2、控制器和电动执行器的电路图号是相同的,用电缆按相同的端子号把控制器和电动执行机构连接起来,如果用户不需要现场控制,12、13、14端子可不接。电动阀门控制器用于自控系统中时,12、13、14端子用于“自动开”、“自动关”对应信号的输入端子。
  3、按下电动执行器电源键,电源指示灯亮,现场远控开关指向远控,远控指示灯亮。
  4、用手轮将阀门开启至50%开度处,按下开阀或关阀键,检查阀门的旋向与所按的按键是否一致,如不一致立即按停止键,切断三相电源,调换三相电源中的任意两相。
  5、按下开阀键,当阀门全开到位时,前面板上的开阀指示灯亮;按下关阀键,当阀门全关到位时,前面板上的关阀指示灯亮;当阀门在开或关的过程中需要停止时,按停止键,阀门停止。把4号和7号端子短接,前面板上的事故灯亮。
  6、当阀门处在全开位置时,调前面板上的调整电位器,使开度表显示100%处。
  7、现场远控开关指向现场,现场指示灯亮,短路12号和13号端子,阀门和开向运行,为点动状态;短路12号和14号端子,阀门向关向运行,为点动状态。
  8、后面板上的保险管5×20,1A。

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