December 31, 2024
La valvola di controllo pneumatica è uno degli strumenti di controllo dei processi industriali ampiamente utilizzati nei settori petrolifero, chimico, elettrico, metallurgico e in altre imprese industriali. La valvola di controllo della produzione chimica nel sistema di regolazione è essenziale, è composta da un sistema di automazione industriale che rappresenta un collegamento importante, come l'automazione del processo produttivo di mani e piedi.
Principio di funzionamento
La valvola di controllo pneumatica utilizza l'aria compressa come fonte di energia, il cilindro come attuatore e con l'aiuto del posizionatore elettrico della valvola, del convertitore, dell'elettrovalvola, della valvola di tenuta e di altri accessori per azionare la valvola, per realizzare la commutazione o la regolazione proporzionale, ricevere segnali di controllo del sistema di controllo dell'automazione industriale per completare la regolazione dei mezzi della pipeline: flusso, pressione, temperatura e altri parametri di processo. La valvola di controllo pneumatica è caratterizzata da controllo semplice, risposta rapida e sicurezza intrinseca, senza la necessità di adottare ulteriori misure antideflagranti.
Principio di funzionamento della valvola di controllo pneumatica
Le valvole di controllo pneumatiche sono solitamente composte da attuatori pneumatici e valvole di controllo collegate all'installazione e alla messa in servizio, gli attuatori pneumatici possono essere suddivisi in a semplice effetto e a doppio effetto, due tipi di attuatori a semplice effetto hanno molle di ripristino, mentre gli attuatori a doppio effetto no hanno molle di ripristino. Attuatore a semplice effetto, che può trovarsi in perdita dell'origine o guasto improvviso, ritorno automatico alla valvola inizialmente impostata sullo stato aperto o chiuso.
Valvola di controllo pneumatica secondo la forma di azione del tipo a gas aperto e del tipo a gas chiuso di due tipi, ovvero il cosiddetto tipo normalmente aperto e normalmente chiuso, valvola di controllo pneumatica a gas aperto o gas chiuso, solitamente attraverso l'azione positiva e negativa di l'attuatore e la struttura dello stato della valvola del diverso modo di assemblaggio da realizzare.
Modalità di azione della valvola di controllo pneumatica
Il tipo aria aperta (tipo normalmente chiuso) si verifica quando la pressione dell'aria sulla testa della membrana aumenta, la valvola agisce nella direzione di aumentare l'apertura e quando viene raggiunto il limite superiore della pressione dell'aria in ingresso, la valvola è completamente stato aperto. Al contrario, quando la pressione dell'aria diminuisce, la valvola si muove nella direzione di chiusura e quando non c'è aria in ingresso, la valvola è completamente chiusa. Di solito chiamiamo valvola di regolazione del tipo ad aria aperta come valvola del tipo a chiusura di guasto.
Il tipo con aria chiusa (tipo normalmente aperto) funziona esattamente nella direzione opposta al tipo con aria aperta. Quando la pressione dell'aria aumenta, la valvola chiude la direzione di azione; la pressione dell'aria diminuisce o non c'è pressione dell'aria, la valvola apre la direzione o si apre completamente fino a quando. Di solito chiamiamo valvola di regolazione del tipo air-off per la mancata apertura della valvola.
La scelta dell'aria aperta e dell'aria chiusa si basa sul punto di vista della sicurezza del processo produttivo da considerare. Quando la fonte di gas viene interrotta, è sicuro che la valvola di regolazione sia in posizione chiusa o aperta.
Ad esempio, un controllo della combustione del forno di riscaldamento, valvole di controllo installate nella conduttura del gas combustibile, in base alla temperatura della camera del forno o alla temperatura del materiale riscaldato all'uscita del forno per controllare la fornitura di carburante. In questo caso, per maggiore sicurezza, è preferibile utilizzare una valvola gas aperta, perché una volta interrotta l'erogazione del gas, è più opportuno che la valvola sia chiusa piuttosto che completamente aperta. Se l'alimentazione del gas viene interrotta, la valvola del carburante è completamente aperta, c'è il pericolo di surriscaldamento. Un altro esempio è un'apparecchiatura per il trasferimento di calore raffreddata ad acqua di raffreddamento, i materiali caldi nello scambiatore di calore e l'acqua di raffreddamento per lo scambio di calore vengono raffreddati, la valvola di controllo è installata nel tubo dell'acqua di raffreddamento, con la temperatura del materiale dopo il trasferimento di calore per controllare il acqua di raffreddamento, quando si interrompe l'erogazione del gas, la valvola di controllo dovrebbe essere in posizione aperta per maggiore sicurezza, è preferibile scegliere la valvola di controllo di intercettazione del gas (cioè FO).
Posizionatore della valvola
Il posizionatore della valvola è l'accessorio principale della valvola di controllo e la valvola di controllo pneumatica supporta notevolmente l'uso del regolatore, accetta il segnale di uscita del regolatore e quindi il suo segnale di uscita per controllare la valvola di controllo pneumatica, quando l'azione della valvola del regolatore, lo spostamento dello stelo della valvola e attraverso il feedback del dispositivo meccanico al posizionatore della valvola, lo stato della posizione della valvola attraverso il segnale elettrico al sistema superiore. Il posizionatore della valvola in base alla sua forma strutturale e al principio di funzionamento può essere suddiviso in posizionatore della valvola pneumatico, posizionatore della valvola elettrico - gas e posizionatore della valvola intelligente.
Il posizionatore della valvola può aumentare la potenza di uscita della valvola di regolazione, ridurre l'isteresi di trasmissione del segnale di regolazione, accelerare la velocità di movimento dello stelo della valvola, può migliorare la linearità della valvola, superare l'attrito dello stelo della valvola ed eliminare l'influenza di la forza di squilibrio, in modo da garantire il corretto posizionamento della valvola di regolazione.
L'attuatore si divide in attuatori pneumatici, attuatori elettrici, corsa diritta, corsa angolare. Viene utilizzato per aprire e chiudere automaticamente e manualmente tutti i tipi di valvole, pannelli antivento, ecc.
Principi di installazione delle valvole di controllo pneumatiche
(1) Posizione di installazione della valvola di controllo pneumatica, da terra richiede una certa altezza, la valvola deve lasciare un certo spazio sopra e sotto, per poter eseguire lo smontaggio e la riparazione della valvola. Chi è dotato di posizionatore della valvola pneumatico e valvola di controllo del volantino, deve garantire che il funzionamento, 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 perpendicolare alla valvola generale da supportare per garantire stabilità e affidabilità. Per occasioni speciali, quando è necessaria l'installazione orizzontale della valvola di controllo nella tubazione verticale, è necessario supportare anche la valvola di controllo (ad eccezione della valvola di controllo di piccolo diametro). Installazione, per evitare ulteriori sollecitazioni alla valvola di controllo).
(3) La temperatura dell'ambiente di lavoro della valvola di controllo deve essere (-30 ~ + 60). L'umidità relativa non è superiore al 95% 95%, l'umidità relativa non è superiore al 95%.
(4) la valvola di controllo prima e dopo la posizione deve essere una sezione di tubo diritta, la lunghezza non inferiore a 10 volte il diametro del tubo (10D), per evitare che la sezione di tubo diritta della valvola sia troppo corta e influenzi le caratteristiche del flusso .
(5) Il calibro della valvola di controllo e della tubazione di processo non è lo stesso, deve essere collegato utilizzando un riduttore. Nell'installazione di una valvola di controllo di piccolo calibro, è possibile utilizzare una connessione filettata. La freccia di direzione del fluido sul corpo della valvola deve essere coerente con la direzione del fluido.
(6) Per impostare la tubazione di bypass. Lo scopo è facilitare la commutazione o il funzionamento manuale, anche in caso di manutenzione continua della valvola di controllo.
(7) Le valvole di controllo devono essere completamente rimosse dalla tubazione prima dell'installazione di oggetti estranei, come sporco e scorie di saldatura.
Guasti comuni e gestione
1. La valvola di controllo non funziona
Per prima cosa verificare se la pressione della fonte d'aria è normale, individuare il guasto della fonte d'aria. Se la pressione della sorgente d'aria è normale, determinare l'uscita dell'amplificatore del posizionatore o del convertitore elettrico/gas; se non c'è uscita, il foro dell'acceleratore costante dell'amplificatore è bloccato o si è accumulata umidità nell'aria compressa nella valvola a sfera dell'amplificatore. Utilizzare un piccolo filo d'acciaio per sbloccare il foro dell'acceleratore costante, rimuovere lo sporco o pulire la fonte d'aria.
Se tutto quanto sopra è normale, c'è un segnale ma nessuna azione, quindi il guasto dell'attuatore o la piegatura dello stelo della valvola oppure la bobina è bloccata. In questo caso, la valvola deve essere rimossa per un'ulteriore ispezione.
2. Valvola di controllo bloccata
Se l'azione della corsa alternativa dello stelo della valvola è lenta, il corpo della valvola o sostanze viscose, il blocco del coking o la pressione della baderna sono troppo stretti, o la baderna in PTFE è invecchiata, si piegano i graffi dello stelo della valvola. I guasti di inceppamento della valvola di controllo si verificano principalmente nel nuovo sistema in funzione e durante la revisione del funzionamento iniziale, a causa di scorie di saldatura della tubazione, ruggine, ecc. nella porta dell'acceleratore e nelle parti della guida causati dal blocco in modo che il flusso del fluido non sia regolare, o valvola di controllo l'imballaggio di revisione è troppo stretto, con conseguente aumento dell'attrito, con il risultato che un piccolo segnale non si muove, il fenomeno dell'azione del grande segnale è eccessivo.
In una situazione del genere, è possibile aprire e chiudere rapidamente la linea secondaria o la valvola di regolazione, in modo che i residui della linea secondaria o della valvola di regolazione vengano lavati via dai fluidi. Inoltre, è anche possibile utilizzare una chiave a tubo per bloccare lo stelo della valvola, in caso di pressione del segnale esterno, forza positiva e negativa che gira lo stelo della valvola, in modo che la bobina scivoli sulla scheda. Se il problema non può essere risolto, puoi aumentare la pressione della fonte di gas, aumentare la potenza motrice per muoverti su e giù ripetutamente alcune volte, puoi risolvere il problema. Se ancora non riesci a muoverti, devi smontare la valvola di controllo, ovviamente questo lavoro richiede forti competenze professionali e deve essere completato con l'assistenza di personale professionale e tecnico, altrimenti le conseguenze saranno più gravi.
3. Perdita della valvola
Le perdite della valvola di regolazione generalmente presentano perdite della valvola di regolazione, perdite della baderna e della bobina, deformazione della sede causata dalla perdita di diversi contenitori, vengono analizzate di seguito.
1, perdita della valvola
La lunghezza dello stelo non è adatta, lo stelo della valvola del gas è troppo lungo, la distanza dello stelo verso l'alto (o verso il basso) non è sufficiente, con conseguente spazio tra la bobina e la sede, non può essere completamente a contatto, con conseguenti perdite interne scarse. Lo stesso stelo della valvola di intercettazione del gas è troppo corto, può anche causare uno spazio tra la bobina della valvola e la sede, non può essere completamente a contatto, con conseguente chiusura non serrata e perdite interne. Soluzione: è necessario accorciare (o allungare) lo stelo della valvola in modo che la lunghezza della valvola sia adeguata, in modo che non vi siano più perdite interne.
2, perdita dell'imballaggio
Dopo che la baderna è stata caricata nel premistoppa, la pressione assiale viene esercitata su di essa dal premistoppa. A causa della deformazione plastica della baderna, che produce forza radiale e stretto contatto con lo stelo della valvola, ma questo contatto non è molto uniforme, alcune parti del contatto sono allentate, alcune parti del contatto sono più strette e persino alcune parti del contatto non sono affatto attive. Valvola di controllo nel processo di utilizzo, lo stelo della valvola con la guarnizione tra l'esistenza del movimento relativo, questo movimento è chiamato movimento assiale. Nel processo di utilizzo, con l'alta temperatura, l'alta pressione e la permeabilità del mezzo fluido, anche il premistoppa della valvola di regolazione è un fenomeno di perdita che si verifica in più parti. La causa principale delle perdite della baderna è la perdita dell'interfaccia, poiché anche la baderna tessile apparirà (media di pressione lungo le fibre della baderna tra il piccolo spazio verso la perdita esterna). Le perdite dello stelo della valvola e dell'interfaccia della baderna sono dovute al graduale decadimento della pressione di contatto della baderna, all'invecchiamento della baderna e ad altri motivi, quindi il mezzo di pressione si troverà lungo la baderna e lo stelo dello spazio di contatto tra la perdita verso l'esterno.
Per rendere l'imballaggio conveniente, smussato nella parte superiore del premistoppa, sul fondo del premistoppa posizionato nell'anello di protezione metallico più piccolo nello spazio resistente alla corrosione, prestare attenzione alla protezione dell'anello e della superficie di contatto del riempitivo non può essere smussato, per evitare che il riempitivo venga spinto fuori dalla pressione del mezzo. Il premistoppa e il riempitivo entrano in contatto con la parte della superficie da rifinire, al fine di migliorare la finitura superficiale e ridurre l'usura del riempitivo. Selezione di riempitivo di grafite flessibile, grazie alla sua buona tenuta all'aria, attrito, uso a lungo termine di piccole modifiche, l'usura del burnout è piccola, facile da riparare e l'attrito serrato nuovamente dei bulloni del premistoppa non cambia, buona resistenza alla pressione e resistenza al calore, non soggetto all'erosione del mezzo interno, e sullo stelo e sulla scatola di riempimento del contatto interno del metallo non si verificano vaiolature o corrosione. In questo modo, si protegge efficacemente la guarnizione della scatola premistoppa dello stelo, per garantire l'affidabilità della guarnizione, anche la durata è notevolmente migliorata.
3, la bobina della valvola, perdita di deformazione della sede della valvola
La bobina della valvola e la perdita della sede della valvola sono dovute principalmente a difetti di fusione o forgiatura nel processo di produzione delle valvole di controllo che possono portare ad un aumento della corrosione. Anche il passaggio di mezzi corrosivi e il lavaggio di mezzi fluidi causeranno perdite dalla valvola di controllo. Corrosione principalmente sotto forma di erosione o cavitazione. Quando il mezzo corrosivo attraversa la valvola di regolazione, produrrà erosione e impatto sulla bobina, sul materiale della sede, in modo che la bobina, la sede ovale o altre forme, nel tempo, con conseguente disadattamento della bobina e della sede, si creerà uno spazio vuoto, spento non è stretto e si verificano perdite.
Rimuovere una buona bobina della valvola e la selezione del materiale della sede della valvola. Selezionare materiali resistenti alla corrosione, l'esistenza di vaiolature, tracoma e altri difetti nel prodotto deve essere rimossa saldamente. Se il nucleo della valvola, la deformazione della sede della valvola non è troppo grave, è possibile levigare con carta vetrata fine, eliminare le tracce, migliorare la finitura della tenuta, al fine di migliorare le prestazioni di tenuta. Se il danno è grave, la valvola deve essere sostituita con una nuova.
4. Vibrazioni
La rigidità della molla della valvola di controllo non è sufficiente, il segnale di uscita della valvola di controllo non è stabile e cambiamenti bruschi possono facilmente causare oscillazioni della valvola di controllo. Sono selezionate la frequenza della valvola e la frequenza del sistema o della tubazione, la vibrazione di base, in modo che la vibrazione della valvola di controllo. Selezione impropria, funzionamento della valvola di controllo con un piccolo grado di apertura, si verifica una drastica resistenza al flusso, portata, variazioni di pressione, quando superiore alla rigidità della valvola, deterioramento della stabilità, oscillazione grave.
Poiché le cause dell'oscillazione sono molteplici, è necessario analizzare problemi specifici. Leggere vibrazioni possono aumentare la rigidità da eliminare, come la scelta di una valvola di controllo della molla di grande rigidità, la modifica della struttura di implementazione del pistone, ecc.; la conduttura, la vibrazione di base, può essere aumentata aumentando il supporto per eliminare l'interferenza delle vibrazioni; la frequenza della valvola e la frequenza del sistema sono le stesse della sostituzione di diverse strutture della valvola del regolatore; lavorare con un piccolo grado di apertura causato dalla vibrazione, è la selezione impropria causata dalla valvola specificamente a causa della capacità di flusso della valvola del valore di C è troppo grande, deve essere riselezionata, selezionare la capacità di flusso C valore è inferiore o l'uso del controllo a campo diviso o l'uso della valvola madre secondaria per superare l'oscillazione generata dalla valvola di regolazione che funziona con un piccolo grado di apertura.
5. Valvole di controllo rumorose
Quando il fluido scorre attraverso la valvola di controllo, ad esempio prima e dopo, la differenza di pressione è troppo grande, si produrrà un fenomeno di cavitazione sulla bobina della valvola, sulla sede della valvola e su altre parti, in modo che il fluido produca rumore. Viene selezionato il valore della capacità di flusso, il valore della capacità di flusso deve essere riselezionato sul valore appropriato della valvola di regolazione per superare la valvola di regolazione che funziona con un piccolo grado di rumore causato dal rumore, viene introdotto quanto segue eliminare il rumore di diversi metodi.
1, eliminare il metodo del rumore di risonanza
Solo quando la valvola di controllo entra in risonanza, si verifica una sovrapposizione di energia e si producono più di 100 decibel di forte rumore. Alcuni mostrano forti vibrazioni, il rumore non è grande, altri deboli, ma il rumore è molto grande; alcune vibrazioni e rumori sono maggiori. Questo rumore produce un suono monotono, la cui frequenza è generalmente compresa tra 3000 e 7000 Hz. Ovviamente, eliminando la risonanza, il rumore scompare naturalmente.
2, per eliminare il metodo del rumore della corrosione del vapore
La cavitazione è la principale fonte di rumore idrodinamico. Cavitazione, la rottura delle bolle di vapore genera un impatto ad alta velocità, con conseguente forte turbolenza locale, con conseguente rumore di cavitazione. Questo rumore ha un'ampia gamma di frequenze, generando un suono stridente e il fluido contiene ghiaia emessa dal suono simile. Eliminare e ridurre la cavitazione è un modo efficace per eliminare e ridurre il rumore.
3, l'uso del metodo della tubazione a pareti spesse
L'uso di tubi a pareti spesse è uno dei metodi di elaborazione del circuito acustico. L'uso di tubi a parete sottile può aumentare il rumore di 5 decibel, l'uso di tubi a parete spessa può ridurre il rumore da 0 a 20 decibel. Quanto più spessa è la parete dello stesso diametro del tubo, maggiore è il diametro dello stesso spessore della parete, migliore è l'effetto di riduzione del rumore. Come un tubo DN200, lo spessore della parete di 6,25, 6,75, 8, 10, 12,5, 15, 18, 20, 21,5 mm, può ridurre il rumore: -3,5, -2 (ovvero aumento), 0, 3, 6, 8, 11, 13, 14,5 decibel. Ovviamente più il muro è spesso più il costo aumenta.
4, l'uso del metodo dei materiali fonoassorbenti
Questo è anche il modo più comune ed efficace per gestire il percorso del suono. I materiali fonoassorbenti disponibili possono essere avvolti attorno alla fonte di rumore e alla tubazione dopo la valvola. È necessario sottolineare che il rumore verrà diffuso dal flusso del fluido e da una lunga distanza, quindi il pacchetto di materiale fonoassorbente fino al punto in cui, utilizzando un tubo a pareti spesse fino al punto in cui, per eliminare l'efficacia del rumore fino al punto in cui termina. Questo approccio si applica al rumore non è molto elevato, la pipeline non è molto lunga, perché è un approccio più costoso.
5, metodo del silenziatore in serie questo metodo
Applicabile come silenziatore aerodinamico, può eliminare efficacemente il rumore all'interno del fluido e inibire la trasmissione del livello di rumore allo strato limite solido. Per portate di massa elevate o rapporti di perdite di carico elevati prima e dopo la valvola, questo metodo è il più efficace ed economico. Una significativa riduzione del rumore può essere ottenuta utilizzando silenziatori della serie ad assorbimento. Tuttavia, per considerazioni economiche, generalmente si limita all'attenuazione a circa 25 dB.
6, metodo della scatola insonorizzata
Utilizzando cabine insonorizzate, nelle case e negli edifici, la sorgente del rumore viene isolata all'interno, in modo che il rumore dell'ambiente esterno sia ridotto ad un range accettabile per le persone.
7、Metodo di limitazione in serie
Nelle occasioni in cui il rapporto di pressione della valvola di regolazione è elevato (△ P / P1 ≥ 0,8), viene utilizzato il metodo di strozzamento in serie, ovvero la caduta di pressione totale viene dispersa nella valvola di regolazione e nella valvola dopo l'elemento di strozzamento fisso. Come l'uso di diffusori, piastre restrittrici porose, che è il più efficace dei metodi di riduzione del rumore. Per ottenere la migliore efficienza del diffusore, è necessario basarsi sull'installazione di ciascun pezzo per progettare il diffusore (forma dell'entità, dimensione), in modo che il livello di rumore generato dalla valvola e il livello di rumore generato dal diffusore siano gli stessi.
8, la selezione della valvola a basso rumore
Valvola a basso rumore in base al fluido attraverso la bobina, la sede della valvola del percorso del flusso a zigzag (multi-orifizio, multicanale) della decelerazione graduale per evitare qualsiasi punto nel percorso del flusso per produrre velocità supersonica. Esistono varie forme e strutture di valvole a bassa rumorosità (progettate per sistemi specializzati) da utilizzare. Quando il rumore non è molto elevato, la scelta di una valvola a manicotto a bassa rumorosità può ridurre il rumore da 10 a 20 dB, che è la valvola a bassa rumorosità più economica.
Guasto al posizionatore della valvola
I posizionatori ordinari funzionano secondo il principio del bilanciamento della forza meccanica, ovvero la tecnologia del deflettore dell'ugello, ed esistono principalmente i seguenti tipi di guasto:
(1) A causa del principio di bilanciamento della forza meccanica, ha più parti mobili, facili da essere influenzate dalla temperatura e dalle vibrazioni, con conseguente fluttuazione della valvola di regolazione;.
(2) Adottando la tecnologia del deflettore dell'ugello, a causa del piccolo foro dell'ugello, è facile che venga bloccato dalla polvere o da una fonte d'aria non pulita, in modo che il posizionatore non possa funzionare correttamente;.
(3) Utilizzando il principio del bilanciamento delle forze, il coefficiente di elasticità della molla cambierà nel punto sbagliato, con conseguente non linearità della valvola di regolazione che porterà ad un calo della qualità del controllo.
(4) Il posizionatore intelligente è costituito da microprocessore (CPU), convertitore A/D, D/A e altri componenti, il suo principio di funzionamento è molto diverso dal posizionatore ordinario, dal confronto tra il valore dato e il valore effettivo dei segnali puramente elettrici e non forza più l'equilibrio. Pertanto, può superare lo svantaggio del bilanciamento delle forze del posizionatore convenzionale. Tuttavia, se utilizzate per arresti di emergenza, come valvole di arresto di emergenza, valvole di sfiato di emergenza, ecc., queste valvole devono essere fisse in una determinata posizione, solo quando si verifica una situazione di emergenza, è necessario agire in modo affidabile, a lungo rimanere in una certa posizione, è facile perdere il controllo del convertitore elettrico, il che provoca un piccolo segnale che non agisce in una situazione pericolosa. Inoltre. Utilizzato per il potenziometro di rilevamento della posizione della valvola a causa del lavoro sul campo, il valore della resistenza è soggetto a modifiche con il risultato che un segnale piccolo non funziona, il segnale grande è una situazione pericolosa completamente aperta. Pertanto, per garantire l'affidabilità e la disponibilità dei posizionatori intelligenti, è necessario testarli frequentemente.
