Sulla valvola di comando pneumatica e sulla valvola di comando elettrica

Principi di installazione delle valvole di controllo pneumatiche ed elettriche

Principi di installazione delle valvole di controllo pneumatiche:

1. Posizione di installazione della valvola di controllo pneumatica: dal suolo richiede una certa altezza, la valvola deve lasciare un certo spazio sopra e sotto, per poter smontare e riparare la valvola. Per quelle dotate di posizionatore pneumatico e volantino di controllo, è necessario garantire che l'operazione, l'osservazione e la regolazione siano convenienti.

2. La valvola di controllo deve essere installata nella tubazione orizzontale, e su e giù con la tubazione verticale, generalmente deve essere supportata sotto la valvola. Per occasioni speciali, la necessità di installazione orizzontale della valvola di controllo nella tubazione verticale, la valvola di controllo deve essere anch'essa supportata (eccetto per valvole di controllo di piccolo diametro). Installazione, per evitare sollecitazioni aggiuntive alla valvola.

3. La temperatura ambiente di lavoro della valvola di controllo deve essere (-30 - +60) gradi Celsius, l'umidità relativa non è superiore al 95%.

4. La posizione prima e dopo la valvola di controllo deve essere una sezione di tubo diritta, la cui lunghezza non sia inferiore a 10 volte il diametro della tubazione (10D), per evitare che la valvola sia troppo corta e influisca sulle caratteristiche di flusso della tubazione diritta.

5. Il calibro della valvola di controllo e della tubazione di processo non è lo stesso, deve essere collegato tramite un riduttore. Nell'installazione di valvole di controllo di piccolo diametro, è possibile utilizzare un collegamento filettato. La freccia di direzione del fluido sul corpo valvola deve essere coerente con la direzione del fluido.

6. Impostare una tubazione di bypass. Lo scopo è quello di facilitare la commutazione o il funzionamento manuale, può essere regolato senza interrompere la valvola per la manutenzione

7. Le valvole di controllo devono essere accuratamente pulite da oggetti estranei nella tubazione prima dell'installazione, come sporco, scorie di saldatura, ecc.

Principi di installazione delle valvole di controllo elettriche:

1. La posizione di installazione, l'altezza, la direzione di ingresso e uscita della valvola devono essere conformi ai requisiti di progettazione, il collegamento deve essere saldo e stretto.

2. Le valvole possono essere utilizzate in varie forme di collegamenti terminali con la tubazione. Uno dei collegamenti più importanti sono i collegamenti filettati, flangiati e saldati. Collegamento flangiato, se la temperatura supera i 350 ℃, a causa del bullone. Flangia e rilassamento per creep della guarnizione, è necessario scegliere materiale per bulloni resistente alle alte temperature.

3. L'installazione della valvola deve essere eseguita prima dell'ispezione dell'aspetto, la targhetta della valvola deve essere conforme allo standard internazionale corrente GB12220 “Marcatura generale delle valvole”. Per la pressione di esercizio superiore a 1,0 MPA e nella tubazione principale per svolgere un ruolo nel taglio della valvola, deve essere eseguito un test di resistenza e tenuta, qualificato prima dell'uso. Altre valvole non possono essere testate separatamente, devono essere testate nel test di pressione del sistema. 4.

4. Test di resistenza, la pressione sperimentale per la pressione nominale di 1,5 volte la durata non inferiore a 5 minuti, l'involucro della valvola, l'imballaggio non devono presentare perdite.

5. Test di tenuta, la pressione sperimentale di 0,3 mpa, la pressione sperimentale nella durata sperimentale del tempo deve rimanere invariata, il tempo deve essere in conformità con le disposizioni della Tabella 2, alla superficie di tenuta della valvola senza perdite è qualificato.

6. Diametro nominale: DN15-500

B Guasti comuni delle valvole di controllo pneumatiche ed elettriche

C; Guasti comuni e cause delle valvole di controllo pneumatiche

 (a) la valvola di controllo non agisce, i fenomeni di guasto e le cause sono i seguenti;

1. Nessun segnale, nessuna fonte di gas. 1 la fonte di gas non è aperta, 2 a causa del gas di alimentazione contenente acqua in inverno che si ghiaccia, con conseguente blocco dei condotti o dei filtri, guasto dell'intasamento della valvola di riduzione della pressione, 3 guasto del compressore 4 perdita della tubazione principale di alimentazione del gas.

2. Fonte d'aria, nessun segnale. 1 guasto del regolatore 2 perdita dell'acciaio ondulato del posizionatore 3 danneggiamento del diaframma della rete di regolazione

3. Posizionatore senza fonte d'aria, 1 intasamento del filtro, 2 guasto della valvola di riduzione della pressione 3 perdita o intasamento della tubazione

4. Il posizionatore ha una fonte d'aria, nessuna uscita. Il foro di strozzamento del posizionatore è intasato

5. C'è un segnale, nessuna azione. 1 stelo della valvola staccato, 2 stelo e società o con la sede della valvola inceppata 3 stelo piegato o rotto 4 sede dello stelo congelata o sporco di blocco di coke. 5 molla dell'attuatore a causa del mancato utilizzo a lungo termine e della riparazione morta

(ii) azione instabile della valvola di regolazione. I fenomeni di guasto e le cause sono i seguenti:

1. Pressione del gas instabile 1 la capacità del compressore è troppo piccola 2 guasto della valvola di riduzione della pressione

2. Instabilità della pressione del segnale 1 la costante di tempo del sistema di controllo non è appropriata 2 instabilità dell'uscita del regolatore

3. Pressione della fonte di gas stabile, anche la pressione del segnale è stabile, ma l'azione della valvola di regolazione è instabile. 1 valvola a sfera dell'amplificatore del posizionatore a causa dei danni da usura e strappo non è rigorosa, il consumo di gas sarà particolarmente grande shock di uscita. 2 ugello dell'amplificatore del posizionatore deflettore non è parallelo, la piastra deflettrice non può coprire l'ugello, la tubazione di uscita 3, perdita della linea. 4 rigidità dell'attuatore troppo piccola. 5 movimento dello stelo nella resistenza all'attrito è grande e il contatto con le parti di fase del fenomeno del blocco.

(ii) L'attuatore è troppo rigido.

(iii) Vibrazione della valvola di controllo. I fenomeni di guasto e le cause sono i seguenti:

1. La valvola di regolazione vibra a qualsiasi grado di apertura. 1. supporto instabile 2 sorgente di vibrazione vicina 3 usura grave dello stelo e del rivestimento.

2. Vibrazione della valvola di controllo in posizione completamente chiusa 1 valvola di controllo selezionata grande, spesso utilizzata in piccole aperture: 2 direzione del flusso del fluido della valvola a sede singola e la direzione opposta della chiusura

(D) l'azione della valvola di controllo è lenta, il fenomeno lento e le ragioni sono le seguenti:

1. Stelo della valvola solo in una singola direzione di azione lenta 1 danneggiamento del diaframma dell'attuatore pneumatico a film sottile perdita 2 perdita della tenuta “O” nell'attuatore

2. Stelo della valvola in azione alternativa sono fenomeni lenti 1. Il corpo valvola è bloccato con materia viscosa 2 deterioramento dell'imballaggio in PTFE indurimento o grafite - asciugatura del lubrificante dell'imballaggio in amianto. 3 l'imballaggio è aggiunto troppo stretto, la resistenza all'attrito aumenta. 4 a causa dello stelo non dritto che porta alla resistenza all'attrito. 5 nessuna valvola di controllo pneumatica del posizionatore può anche portare a ritardo

(E) le perdite della valvola di controllo aumentano, le ragioni delle perdite sono le seguenti

1. La valvola è completamente chiusa quando la perdita è grande, 1. lo stelo è usurato, la perdita interna è grave, 2 la valvola non è regolata per chiudere non rigorosamente

2. La valvola non può raggiungere la posizione completamente chiusa 1. la differenza di pressione del fluido è troppo grande, la rigidità dell'attuatore è piccola, la valvola non è stretta 2. oggetti estranei nella valvola 3 sinterizzazione della boccola

(F) l'intervallo regolabile del flusso diventa piccolo. La ragione principale è che lo stelo è corroso più piccolo, in modo che il flusso minimo regolabile diventi più grande.

Comprendere il guasto del fenomeno della valvola di controllo pneumatica e le ragioni, è possibile adottare misure per risolvere il problema.

Come scegliere attuatori pneumatici ed elettrici

Come scegliere un attuatore 

1. Le principali considerazioni per la selezione degli attuatori

① Affidabilità; ② economia; ③ azione fluida, coppia di uscita sufficiente; ④ struttura semplice, facile manutenzione.

2. Confronto della selezione dell'attuatore elettrico e dell'attuatore pneumatico

(1) L'attuatore pneumatico è semplice e affidabile

La scarsa affidabilità del vecchio attuatore elettrico è la sua debolezza costante in passato, tuttavia, lo sviluppo degli attuatori elettronici negli anni '90 ha completamente risolto questo problema, e può essere esente da manutenzione entro 5~10 anni, e la sua affidabilità supera persino quella degli attuatori pneumatici.

(2) Fonte di azionamento

Il più grande difetto degli attuatori pneumatici è che devono impostare una stazione di alimentazione del gas separata, che aumenta i costi; la fonte di azionamento delle valvole elettriche è desiderabile ovunque.

(3) Prezzo

  Gli attuatori pneumatici devono essere collegati al posizionatore della valvola, più la fonte di gas, i costi delle valvole elettriche non sono paragonabili (i posizionatori di valvole elettriche importati e i prezzi degli attuatori elettronici importati sono paragonabili; i posizionatori domestici e gli attuatori elettrici domestici non sono paragonabili).

(4) spinta e rigidità: entrambi paragonabili.

(5) Antincendio e antideflagrante

“Attuatore pneumatico + posizionatore di valvole elettriche” è leggermente migliore dell'attuatore elettrico.

3. Raccomandazioni

  (1) Ove possibile, si consiglia di utilizzare attuatori elettronici importati con valvole domestiche per la localizzazione e i nuovi progetti.

  (2) Sebbene l'attuatore a membrana presenti i difetti di spinta insufficiente, piccole dimensioni e grandi dimensioni, la sua struttura è semplice, quindi è ancora l'attuatore più utilizzato.

  (3) Attenzione alla selezione dell'attuatore a pistone:

  (1) la spinta dell'attuatore pneumatico a film sottile non è sufficiente, la scelta dell'attuatore a pistone per migliorare la forza di uscita; per valvole di controllo a pressione differenziale elevata (come il taglio del vapore a media pressione), quando DN ≥ 200, o anche per scegliere un attuatore a pistone a doppio strato;

  ① per le valvole di controllo ordinarie, è anche possibile scegliere l'attuatore a pistone per sostituire l'attuatore a membrana, in modo che le dimensioni dell'attuatore siano notevolmente ridotte, a questo proposito, l'uso della valvola di controllo a pistone pneumatico sarà maggiore;

② Valvola di controllo di classe a corsa angolare, l'attuatore a corsa angolare, la struttura tipica è un tipo di rotazione a cremagliera e pignone a doppio pistone. Vale la pena sottolineare che la tradizionale modalità “attuatore a pistone a corsa rettilinea + ferro angolare + collegamento a manovella”.

Confronto tra attuatori elettrici e pneumatici 

1. Resistenza al sovraccarico e durata

  Gli attuatori elettrici possono essere utilizzati solo per operazioni intermittenti e quindi non sono adatti per operazioni continue a circuito chiuso. Gli attuatori pneumatici sono resistenti al sovraccarico e non richiedono manutenzione per tutta la loro durata. Non sono necessari cambi d'olio o altre lubrificazioni. Con una durata standard fino a un milione di cicli di commutazione, gli attuatori pneumatici sono superiori ad altri attuatori per valvole.

2. Sicurezza

  Gli attuatori pneumatici possono essere utilizzati in situazioni potenzialmente esplosive, in particolare quando si incontrano le seguenti situazioni:

La necessità di valvole antideflagranti (come le valvole Namur con bobine adatte); le valvole o le isole di valvole devono essere installate al di fuori dell'area esplosiva, l'uso di attuatori pneumatici nell'area esplosiva da azionare attraverso il tubo del gas; gli attuatori elettrici non sono facili da usare in situazioni potenzialmente esplosive e ad alto costo.

3. Resistenza al sovraccarico

  In caso di necessità di aumentare la coppia o la forza ha requisiti speciali, gli attuatori elettrici raggiungeranno rapidamente il limite di coppia. Soprattutto se l'attuatore della valvola viene aperto in modo irregolare o chiuso per un lungo periodo di tempo, i vantaggi della resistenza al sovraccarico dell'attuatore pneumatico sono evidenti, perché i depositi o la sinterizzazione aumenteranno la coppia di avviamento. Con i componenti pneumatici, la pressione di esercizio e la forza o la coppia di attuazione possono essere facilmente aumentate.

4. Economia

  Poiché la maggior parte degli attuatori per valvole nella tecnologia dell'acqua e delle acque reflue vengono azionati in modalità on/off o addirittura progettati per il funzionamento manuale, i componenti pneumatici aprono importanti prospettive di razionalizzazione. A differenza degli attuatori pneumatici, se vengono utilizzati attuatori elettrici, le funzioni di monitoraggio come il monitoraggio della temperatura eccessiva, il monitoraggio della coppia, la frequenza di commutazione e gli intervalli di manutenzione devono essere progettate nel sistema di controllo e test, il che si traduce in un gran numero di ingressi e uscite di linea. Gli attuatori pneumatici non richiedono alcuna funzione di monitoraggio e controllo diversa dal rilevamento della posizione finale e dalla gestione della fonte d'aria. Il basso costo degli attuatori pneumatici rende ancora più importante automatizzare gli attuatori manuali delle valvole.

5. Montaggio

  La tecnologia pneumatica è molto semplice. L'installazione di attuatori pneumatici sulle teste di azionamento delle valvole e il collegamento e l'azionamento delle unità di trattamento dell'aria possono essere realizzati facilmente. Inoltre, il design esente da manutenzione degli attuatori pneumatici garantisce un funzionamento facile e comodo.

6. Componenti

  I componenti pneumatici sono altamente resistenti alle vibrazioni, robusti, durevoli e generalmente non danneggiati. Anche le temperature molto elevate non danneggiano i componenti resistenti alla corrosione. Gli attuatori elettrici sono costituiti da un gran numero di componenti e sono relativamente facili da danneggiare.

7. Tecnologia

  Gli attuatori lineari agiscono direttamente sul dispositivo di chiusura, mentre gli attuatori oscillanti richiedono solo un pistone e un albero di trasmissione per convertire la “forza dell'aria compressa lineare” in un'oscillazione. Anche i movimenti lenti possono essere facilmente ottenuti con attuatori pneumatici, ad esempio attraverso l'uso di elementi di controllo del flusso semplici ed economici. Gli attuatori elettrici comportano significative perdite di energia quando convertono l'energia fornita in movimento. Ciò è dovuto in primo luogo al fatto che il motore elettrico converte la maggior parte dell'energia in calore e in secondo luogo all'uso di un cambio.

Riepilogo 

1. Attuatori pneumatici

  Al giorno d'oggi, la maggior parte delle occasioni di controllo industriale utilizzate nell'attuatore è un attuatore pneumatico, perché la fonte di gas per fare la potenza, rispetto all'elettrico e all'idraulico per essere economico, e la struttura è semplice, facile da afferrare e mantenere. Dal punto di vista della manutenzione, l'attuatore pneumatico è più facile da usare e calibrare rispetto ad altri tipi di attuatori e può essere facilmente realizzato sul campo di intercambiabilità positiva e negativa sinistra e destra.

Il suo più grande vantaggio è la sicurezza, quando si utilizza un posizionatore, è ideale per ambienti infiammabili ed esplosivi, mentre i segnali elettrici che non sono antideflagranti o intrinsecamente sicuri sono potenzialmente a rischio di incendio a causa dell'accensione. Pertanto, sebbene l'applicazione delle valvole di controllo elettriche sia ora sempre più estesa, ma nell'industria chimica, le valvole di controllo pneumatiche occupano ancora il vantaggio assoluto.

  I principali svantaggi degli attuatori pneumatici sono: risposta più lenta, scarsa precisione di controllo e scarsa resistenza alla deviazione, a causa della comprimibilità del gas, in particolare con grandi attuatori pneumatici, dove ci vuole tempo perché l'aria riempia il cilindro e si svuoti. Tuttavia, questo non dovrebbe essere un problema, perché molte condizioni di lavoro non richiedono un alto grado di precisione di controllo e una risposta estremamente rapida e resistenza alla deviazione.

2. Attuatori elettrici

  Gli attuatori elettrici sono utilizzati principalmente nelle centrali elettriche o nelle centrali nucleari dove è richiesto un processo regolare, stabile e lento nei sistemi idrici ad alta pressione.

 Il principale vantaggio dell'attuatore elettrico è l'elevata stabilità e la spinta costante che può essere applicata dall'utente, la spinta massima generata dall'attuatore può essere fino a 225000 kgf, l'unico che può raggiungere una spinta così grande è l'attuatore idraulico, ma il costo dell'attuatore idraulico è molto più alto di quello elettrico. La capacità anti-deviazione dell'attuatore elettrico è molto buona, la spinta o la coppia di uscita è fondamentalmente costante, può essere molto buona per superare la forza di squilibrio del fluido, per ottenere un controllo accurato dei parametri di processo, quindi la precisione di controllo è superiore all'attuatore pneumatico. Se dotato di servocomandi, può facilmente realizzare il ruolo positivo e negativo dello scambio, ma può anche facilmente impostare lo stato della posizione della valvola del segnale interrotto (mantenere / completamente aperto / completamente chiuso), e il guasto, deve rimanere nella posizione originale, che è l'attuatore pneumatico non può fare, l'attuatore pneumatico deve essere con l'aiuto di un set di combinazione di sistemi di protezione per realizzare la posizione.

  Gli svantaggi degli attuatori elettrici sono: struttura più complessa, più soggetta a guasti e, a causa della sua complessità, i requisiti tecnici del personale di manutenzione sul campo sono relativamente elevati; il funzionamento del motore per generare calore, se la regolazione è troppo frequente, facile da causare surriscaldamento del motore, protezione termica, ma anche aumentare l'usura degli ingranaggi di riduzione; l'altro è più lento, dall'uscita del regolatore un segnale alla valvola di regolazione risponde alla posizione corrispondente, ci vuole molto tempo per spostarsi nella posizione. Dall'uscita del regolatore un segnale, alla risposta della valvola di regolazione e al movimento nella posizione corrispondente, ci vuole molto tempo, il che non è buono come gli attuatori pneumatici e idraulici.