氣動調(diào)節(jié)閥工作原理，安裝，檢修
發(fā)布時間：2018-09-15瀏覽量：1675
工 作 原 理
氣動調(diào)節(jié)閥就是以壓縮空氣為動力源蜒茄，以氣缸為執(zhí)行器唉擂，并借助于電氣閥門定位器、轉(zhuǎn)換器檀葛、電磁閥玩祟、保位閥等附件去驅(qū)動閥門，實現(xiàn)開關(guān)量或比例式調(diào)節(jié)屿聋，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：流量卵凑、壓力、溫度等各種工藝參數(shù)胜臊。氣動調(diào)節(jié)閥的特點就是控制簡單，反應(yīng)快速伙判，且本質(zhì)安全象对，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)試組成宴抚，氣動執(zhí)行機構(gòu)可分為單作用式和雙作用式兩種勒魔，單作用執(zhí)行器內(nèi)有復位彈簧，而雙作用執(zhí)行器內(nèi)沒有復位彈簧菇曲。其中單作用執(zhí)行器冠绢，可在失去起源或突然故障時，自動歸位到閥門初始所設(shè)置的開啟或關(guān)閉狀態(tài)常潮。
氣動調(diào)節(jié)閥根據(jù)動作形式分氣開型和氣關(guān)型兩種弟胀，即所謂的常開型和常閉型，氣動調(diào)節(jié)閥的氣開或氣關(guān)喊式，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)孵户。
氣動調(diào)節(jié)閥作用方式
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岔留，當達到輸入氣壓上限時夏哭，閥門處于全開狀態(tài)。反過來献联，當空氣壓力減小時竖配，閥門向關(guān)閉方向動作，在沒有輸入空氣時里逆，閥門全閉进胯。顧通常我們稱氣開型調(diào)節(jié)閥為故障關(guān)閉型閥門。
氣關(guān)型(常開型)動作方向正好與氣開型相反运悲。當空氣壓力增加時龄减，閥門向關(guān)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班眯。顧通常我們稱氣關(guān)型調(diào)節(jié)閥為故障開啟型閥門希停。
氣開氣關(guān)的選擇是根據(jù)工藝生產(chǎn)的安全角度出發(fā)來考慮烁巫。當氣源切斷時，調(diào)節(jié)閥是處于關(guān)閉位置安全還是開啟位置安全宠能。
舉例來說亚隙，一個加熱爐的燃燒控制，調(diào)節(jié)閥安裝在燃料氣管道上违崇，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(yīng)阿弃。這時，宜選用氣開閥更安全些羞延，因為一旦氣源停止供給渣淳，閥門處于關(guān)閉比閥門處于全開更合適。如果氣源中斷伴箩，燃料閥全開入愧，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(shè)備嗤谚，熱物料在換熱器內(nèi)與冷卻水進行熱交換被冷卻棺蛛，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巩步，在氣源中斷時旁赊，調(diào)節(jié)閥應(yīng)處于開啟位置更安全些，宜選用氣關(guān)式(即FO)調(diào)節(jié)閥椅野。
閥門定位器
閥門定位器是調(diào)節(jié)閥的主要附件终畅，與氣動調(diào)節(jié)閥大大配套使用，它接受調(diào)節(jié)器的輸出信號鳄橘，然后以它的輸出信號去控制氣動調(diào)節(jié)閥声离，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瘫怜，閥位狀況通過電信號傳給上位系統(tǒng)术徊。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鲸湃。
閥門定位器能夠增大調(diào)節(jié)閥的輸出功率赠涮，減少調(diào)節(jié)信號的傳遞滯后，加快閥桿的移動速度暗挑，能夠提高閥門的線性度笋除，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)閥的正確定位炸裆。
用執(zhí)行機構(gòu)分氣動執(zhí)行機構(gòu)垃它，電動執(zhí)行機構(gòu)，有直行程、角行程之分国拇。用以自動洛史、手動開閉各類伐門、風板等酱吝。
氣動調(diào)節(jié)閥安裝原則
(1)氣動調(diào)節(jié)閥安裝位置也殖，距地面要求有一定的高度，閥的上下要留有一定空間务热，以便進行閥的拆裝和修理忆嗜。對于裝有氣動閥門定位器和手輪的調(diào)節(jié)閥，必須保證操作崎岂、觀察和調(diào)整方便捆毫。
(2)調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在水平管道上，并上下與管道垂直冲甘， 一般要在閥下加以支撐冻璃，保證穩(wěn)固可靠。對于特殊場合下损合，需要調(diào)節(jié)閥水平安裝在豎直的管道上時，也應(yīng)將調(diào)節(jié)閥進行支撐(小口徑調(diào)節(jié)閥除外)娘纷。安裝時嫁审，要避免給調(diào)節(jié)閥帶來附加應(yīng)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% 赖晶，相對濕度不大于95%律适。
(4)調(diào)節(jié)閥前后位置應(yīng)有直管段，長度不小于10倍的管道直徑(10D)遏插，以避免閥的直管段太短而影響流量特性捂贿。
(5)調(diào)節(jié)閥的口徑與工藝管道不相同時，應(yīng)采用異徑管連接胳嘲。在小口徑調(diào)節(jié)閥安裝時厂僧，可用螺紋連接。 閥體上流體方向箭頭應(yīng)與流體方向一致了牛。
(6)要設(shè)置旁通管道颜屠。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)閥進行檢修鹰祸。
(7)調(diào)節(jié)閥在安裝前要徹底清除管道內(nèi)的異物甫窟，如污垢、焊渣等蛙婴。
常見故障及處理
調(diào)節(jié)閥不動作
首先確認氣源壓力是否正常粗井，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;若無輸出浇衬，則放大器恒節(jié)流孔堵塞懒构，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)流孔径玖，清除污物或清潔氣源痴脾。如果以上皆正常，有信號而無動作梳星，則執(zhí)行機構(gòu)故障或閥桿彎曲赞赖，或閥芯卡死。遇此情況冤灾，必須卸開閥門進一步檢查前域。
調(diào)節(jié)閥卡堵
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)韵吨，結(jié)焦堵塞或填料壓得過緊匿垄，或聚四氟乙烯填料老化，閥桿彎曲劃傷等归粉。調(diào)節(jié)閥卡堵故障大多出現(xiàn)在新投入運行的系統(tǒng)和大修投運初期椿疗，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)流通不暢糠悼，或調(diào)節(jié)閥檢修中填料過緊届榄，造成摩擦力增大，導致小信號不動作倔喂、大信號動作過頭的現(xiàn)象铝条。
遇到此類情況，可迅速開席噩、關(guān)副線或調(diào)節(jié)閥班缰，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悼枢，在外加信號壓力的情況下埠忘，正反用力旋動閥桿，讓閥芯閃過卡處馒索。若不能解決問題给梅，可增加氣源壓力、增加驅(qū)動功率反復上下移動幾次双揪，即可解決問題动羽。如果還是不能動作，則需要對控制閥做解體處理渔期，當然狐血，這一工作需要很強的專業(yè)技能，一定要在專業(yè)技術(shù)人員協(xié)助下完成主胧，否則后果更為嚴重。
閥泄露
調(diào)節(jié)閥泄漏一般有調(diào)節(jié)閥內(nèi)漏谋梭、填料泄漏和閥芯、閥座變形引起的泄漏幾種情況倦青，下面分別加以分析瓮床。
1、閥內(nèi)漏
閥桿長短不適产镐，氣開閥閥桿太長隘庄，閥桿向上的(或向下)距離不夠，造成閥芯和閥座之間有空隙癣亚，不能充分接觸丑掺，導致不嚴而內(nèi)漏。同樣氣關(guān)閥閥桿太短述雾，也可導致閥芯和閥座之間有空隙街州，不能充分接觸，導致關(guān)不嚴而內(nèi)漏玻孟。解決方法：應(yīng)縮短(或延長)調(diào)節(jié)閥閥桿使調(diào)節(jié)閥長度合適唆缴，使其不再內(nèi)漏。
2黍翎、填料泄漏
填料裝入填料函以后琐谤，經(jīng)壓蓋對其施加軸向壓力。由于填料的塑性變形玩敏，使其產(chǎn)生徑向力，并與閥桿緊密接觸质礼，但這種接觸并非十分均勻旺聚，有些部位接觸的松，有些部位接觸的較緊眶蕉，甚至有些部位根本沒有接觸上砰粹。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造挽，這個運動叫軸向運動碱璃。在使用過程中，隨著高溫饭入、高壓和滲透性強的流體介質(zhì)的影響嵌器，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谐丢，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)爽航。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蚓让，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讥珍。
為了使填料裝入方便历极，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)衷佃，注意該保護環(huán)與填料的接觸面不能為斜面趟卸，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氏义，以提高表面光潔度锄列，減小填料磨損。填料選用柔性石墨觅赊，因為它的氣密性好右蕊、摩擦力小，長期使用變化小吮螺，磨損的燒損小饶囚，易于維修，且壓蓋螺栓重新擰緊后摩擦力不發(fā)生變化鸠补，耐壓性和耐熱性良好萝风，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)生點蝕或腐蝕紫岩。這樣规惰，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泉蝌，使用壽命也有很大地提高歇万。
3、閥芯勋陪、閥座變形泄漏
閥芯贪磺、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)的通過诅愚，流體介質(zhì)的沖刷也會造成調(diào)節(jié)閥的泄漏寒锚。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)閥時违孝，便會產(chǎn)生對閥芯刹前、閥座材料的侵蝕和沖擊，使閥芯雌桑、閥座成橢圓形或其他形狀喇喉，隨著時間的推移，導致閥芯校坑、閥座不匹配轧飞，存在間隙衅鹿，關(guān)不嚴而發(fā)生泄漏。
把好閥芯过咬、閥座的材質(zhì)選型關(guān)大渤。選擇耐腐蝕的材料，對存在麻點掸绞、沙眼等缺陷的產(chǎn)品要堅決剔除泵三。若閥芯、閥座變形不太嚴重衔掸，可用細砂紙研磨烫幕，消除痕跡，提高密封光潔度敞映，以提高密封性能较曼。若損壞嚴重，則應(yīng)重新更換新閥振愿。
振 蕩
調(diào)節(jié)閥的彈簧剛度不足捷犹，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)頻率相同或管道冕末、基座劇烈振動萍歉，使調(diào)節(jié)閥隨之振動。選型不當档桃，調(diào)節(jié)閥工作在小開度存在著劇烈的流阻枪孩、流速、壓力的變化藻肄，當超過閥的剛度蔑舞，穩(wěn)定性變差，嚴重時產(chǎn)生振蕩嘹屯。
由于產(chǎn)生振蕩的原因是多方面的攻询，要具體問題具體分析。對振動輕微的抚垄，可增加剛度來消除，如選用大剛度彈簧的調(diào)節(jié)閥谋逻，改用活塞執(zhí)行結(jié)構(gòu)等;管道呆馁、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)的頻率相同時毁兆，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浙滤，則是選型不當造成的，具體說是由于閥的流通能力C值過大气堕，必須重新選型纺腊，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)生的振蕩畔咧。
調(diào)節(jié)閥噪音大
當流體流經(jīng)調(diào)節(jié)閥，如前后壓差過大就會產(chǎn)生針對閥芯揖膜、閥座等零部件的氣蝕現(xiàn)象誓沸，使流體產(chǎn)生噪聲。流通能力值選大了壹粟，必須重新選擇流通能力值合適的調(diào)節(jié)閥拜隧，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趁仙。
1洪添、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多分貝的強烈噪音雀费。有的表現(xiàn)為振動強烈干奢，噪音不大，有的振動弱盏袄，而噪音卻非常大;有的振動和噪音都較大忿峻。這種噪音產(chǎn)生一種單音調(diào)的聲音，其頻率一般為3000～7000赫茲貌矿。顯然炭菌，消除共振，噪音自然隨之消失逛漫。
2黑低、消除汽蝕噪音法
汽蝕是主要的流體動力噪音源∽谜保空化時克握，汽泡破裂產(chǎn)生高速沖擊，使其局部產(chǎn)生強烈湍流枷踏，產(chǎn)生汽蝕噪音菩暗。這種噪音具有較寬的頻率范圍，產(chǎn)生格格聲旭蠕，與流體中含有砂石發(fā)出的聲音相似停团。消除和減小汽蝕是消除和減小噪音的有效辦法。
3掏熬、使用厚壁管線法
采用厚壁管是聲路處理辦法之一佑稠。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分貝旗芬。同一管徑壁越厚舌胶，同一壁厚管徑越大，降低噪音效果越好疮丛。如DN200管道幔嫂，其壁厚分別為6.25辆它、6.75、8履恩、10锰茉、12.5、15似袁、18洞辣、20、21.5mm時昙衅，可降低噪音分別為-3.5扬霜、-2(即增加)、0而涉、3著瓶、6、8啼县、11材原、13、14.5分貝季眷。當然余蟹，壁越厚所付出的成本就越高。
4子刮、采用吸音材料法
這也是一種較常見威酒、最有效的聲路處理辦法⊥ο浚可用吸音材料包住噪音源和閥后管線葵孤。必須指出，因噪音會經(jīng)由流體流動而長距離傳播橱赠，故吸音材料包到哪里尤仍，采用厚壁管至哪里，消除噪音的有效性就終止到哪里狭姨。這種辦法適用于噪音不很高宰啦、管線不很長的情況，因為這是一種較費錢的辦法饼拍。
5赡模、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惕耕。對質(zhì)量流量高或閥前后壓降比高的地方纺裁，本法最有效而又經(jīng)濟诫肠。使用吸收型串聯(lián)消音器可以大幅度降低噪音司澎。但是欺缘，從經(jīng)濟上考慮，一般限于衰減到約25分貝挤安。
6谚殊、隔音箱法
使用隔音箱、房子和建筑物蛤铜，把噪音源隔離在里面嫩絮，使外部環(huán)境的噪音減小到人們可以接受的范圍內(nèi)。
7围肥、串聯(lián)節(jié)流法
在調(diào)節(jié)閥的壓力比高(△P/P1≥0.8)的場合剿干，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)流元件上穆刻。如用擴散器置尔、多孔限流板，這是減少噪音辦法中最有效的氢伟。為了得到最佳的擴散器效率榜轿，必須根據(jù)每件的安裝情況來設(shè)計擴散器(實體的形狀、尺寸)朵锣，使閥門產(chǎn)生的噪音級和擴散器產(chǎn)生的噪音級相同谬盐。
8、選用低噪音閥
低噪音閥根據(jù)流體通過閥芯诚些、閥座的曲折流路(多孔道飞傀、多槽道)的逐步減速，以避免在流路里的任意一點產(chǎn)生超音速泣刹。有多種形式助析，多種結(jié)構(gòu)的低噪音閥(有為專門系統(tǒng)設(shè)計的)供使用時選用。當噪音不是很大時椅您，選用低噪音套筒閥外冀，可降低噪音10～20分貝，這是最經(jīng)濟的低噪音閥掀泳。
閥門定位器故障
普通定位器采用機械式力平衡原理工作雪隧，即噴嘴擋板技術(shù)，主要存在以下故障類型：
(1)因采用機械式力平衡原理工作员舵，其可動部件較多脑沿，易受溫度、振動的影響马僻，造成調(diào)節(jié)閥的波動;
(2)采用噴嘴擋板技術(shù)庄拇，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;
(3)采用力的平衡原理措近，彈簧的彈性系數(shù)在惡劣現(xiàn)場會發(fā)生改變溶弟，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)瞭郑、A/D辜御、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屈张，給定值和實際值的比較純是電動信號擒权，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阁谆。但在用于緊急停車場合時碳抄，如緊急切斷閥、緊急放空閥等场绿，這些閥門要求靜止在某一位置纳鼎，只有緊急情況出現(xiàn)時，才需要可靠地動作裳凸，長時間停留在某一位置贱鄙，容易使電氣轉(zhuǎn)換器失控造成小信號不動作的危險情況。此外姨谷。用于閥門的位置傳感電位器由于工作在現(xiàn)場逗宁，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梦湘。因此瞎颗，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捌议。
隨著技術(shù)的進步哼拔，產(chǎn)品安全性能的提高，電動執(zhí)行機構(gòu)也逐漸的出現(xiàn)在化工領(lǐng)域里瓣颅。
（來源：http://prcvalve.com/News/7）
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