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如何设定阀门电动装置基本参数

阀门电动执行装置是实现阀门远程控、自控和遥控不可缺少的驱动设备,其运动过程可由行程、转矩或轴向推力的大小来控制。由于阀门电动装置的工作特性和利用率取决于阀门的种类、装置工作规范及阀门在管线或设备上的位置。
  阀门电动执行装置一般由下列部分组成:
  专用电动机,特点是过载能力强﹑起动转矩大﹑转动惯量小,短时﹑断续工作。
  减速机构,用以减低电动机的输出转速。
  行程控制机构,用以调节和准确控制阀门的启闭位置。
  转矩限制机构,用以调节转矩(或推力)并使之不超过预定值。
  手动﹑电动切换机构,进行手动或电动操作的联锁机构。
  开度指示器,用以显示阀门在启闭过程中所处的位置。
  一、根据阀门类型选择电动执行器
  1.角行程电动执行器(转角<360度)适用于蝶阀、球阀、旋塞阀等。
  电动执行器输出轴的转动小于一周,即小于360度,通常为90度就实现阀门的启闭过程控制。此类电动执行器根据安装接口方式的不同又分为直连式、底座曲柄式两种。
  a)直连式:是指电动执行器输出轴与阀杆直连安装的形式。
  b)底座曲柄式:是指输出轴通过曲柄与阀杆连接的形式。
  2.多回转电动执行器(转角>360度)适用于闸阀、截止阀等。
  电动执行器输出轴的转动大于一周,即大于360度,一般需多圈才能实现阀门的启闭过程控制。
  3.直行程(直线运动)适用于单座调节阀、双座调节阀等。
  电动执行器输出轴的运动为直线运动式,不是转动形式。
  二、根据生产工艺控制要求确定电动执行器的控制模式
  1.开关型(开环控制)
  开关型电动执行器一般实现对阀门的开或关控制,阀门要么处于全开位置,要么处于全关位置,此类阀门不需对介质流量进行精确控制。
  特别值得一提的是开关型电动执行器因结构形式的不同还可分为分体结构和一体化结构。选型时必需对此做出说明,不然经常会发生在现场安装时与控制系统冲突等不匹配现像。
  a)分体结构(通常称为普通型):控制单元与电动执行器分离,电动执行器不能单独实现对阀门的控制,必需外加控制单元才能实现控制,一般外部采用控制器或控制柜形式进行配套。
  此结构的缺点是不便于系统整体安装,增加接线及安装费用,且容易出现故障,当故障发生时不便于诊断和维修,性价比不理想。
  b)一体化结构(通常称为整体型):控制单元与电动执行器封装成一体,无需外配控制单元即可现实就地操作,远程只需输出相关控制信息就可对其进行操作。
  此结构的优点是方便系统整体安装,减少接线及安装费用,容易诊断并排除故障。但传统的一体化结构产品也有很多不完善的地方,所以产生了智能电动执行器。
  2.调节型(闭环控制)
  调节型电动执行器不仅具有开关型一体化结构的功能,还能对阀门进行精确控制,调节介质流量。
  a)控制信号类型(电流、电压)
  调节型电动执行器控制信号一般有电流信号(4~20mA、0~10mA)或电压信号(0~5V、1~5V),选型时需明确其控制信号类型及参数。
  b)工作形式(电开型、电关型)
  调节型电动执行器工作方式一般为电开型(以4~20mA的控制为例,电开型是指4mA信号对应的是阀关,20mA对应的是阀开),另一种为电关型(以4-20mA的控制为例,电开型是指4mA信号对应的是阀开,20mA对应的是阀关)。耐磨焊条
  c)失信号保护
  失信号保护是指因线路等故障造成控制信号丢失时,电动执行器将控制阀门启闭到设定的保护值,常见的保护值为全开、全关、保持原位三种情况。
  三、根据使用环境和防爆等级分类的阀门电动执行装置
  根据使用环境和防爆等级要求,阀门电动执行装置可分为普通型、户外型、隔爆型、户外隔爆型等。
  根据阀门所需的扭力确定电动执行器的输出扭力
  阀门启闭所需的扭力决定着电动执行器选择多大的输出扭力,一般由使用者提出或阀门厂家自行选配,做为执行器厂家只对执行器的输出扭力负责,阀门正常启闭所需的扭力由阀门口径大小、工作压力等因素决定,但因阀门厂家加工精度、装配工艺有所区别,所以不同厂家生产的同规格阀门所需扭力也有所区别,即使是同个阀门厂家生产的同规格阀门扭力也有所差别,当选型时执行器的扭力选择太小就会造成无法正常启闭阀门,因此电动执行器必需选择一个合理的扭力范围。

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截止阀结构简单,可通过阀杆既旋转又升降的原理,达到阀门的开启或截断,并确保阀门的密封和上密封功能。由于该结构特殊的运动原理,也造成对阀门上密封副间受力极为不利的后果(形成既有密封副间必须的垂直压力,又有密封副间相对滑移的摩擦)。实践证明,阀门的上密封往往只启闭几次,就因为密封副间的擦伤而引起泄漏。擦伤轻微的需拆开修复,擦伤严重的均因损坏而报废,这样的后果不但增加了企业的制造成本,而且影响阀门的性能。为解决此类问题对阀门上密封的结构和材料做了试验和改进。
  ①将阀杆的上密封部位移动到阀瓣上(目的是在受力过程中,使阀瓣上的上密封面相对阀盖上的上密封面处于静止无滑移状态)。此改进虽然可提高上密封的寿命,但由于要增加一道阀瓣盖与阀瓣间的密封使得结构较复杂,性价比较低。
  ②改变上密封副材料。在阀杆密封锥面上堆焊抗擦伤性能好的司太立硬质合金,此方法虽然取得了较好的效果,但一方面因为司太立合金成本太高,另一方面由于阀杆基本材料为13Cr马氏体不锈钢,可焊性差,堆焊时须焊前预热,焊后保温和焊接工艺复杂。另外,为保证阀杆的尺寸精度,还要增加粗加工工序。综合分析,除特殊要求外,此方案其性价比也不好。
  实践证明,提高阀杆锥面硬度是提高截止阀门  总的来说,水平一般的通用阀门产品阀业有优势,有,加之劳动力比较便宜,便有了价格优势;但含量高的产品,阀业缺、缺能力,这是我们的劣势。只有通过不断的,开发新产品,进行改造,才能逐步提品水平,装置配套,实现阀门的国产化。随着的不断发展,“十一·五”期间,阀门成套水平,会向高含量、高参数、耐强腐蚀、高寿命等方向发展。积采用标准进行产品设计;吸收国外的设计结构(包括);产品试验、性能检验严格按标准进行;吸收国外生产工艺经验重视新材料的研究及推广应用;弄清的高参数阀门产品的参数和工况条件等是加快国产化进程,推进阀门产品不断更新,实现阀门的国产化的途径。

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