Analisi della selezione e della risoluzione dei problemi delle valvole di controllo pneumatiche ed elettriche

1. La posizione di installazione delle valvole di controllo pneumatiche deve essere a una certa altezza dal suolo, con uno spazio sufficiente sopra e sotto la valvola per facilitare lo smontaggio, l'assemblaggio,e manutenzionePer le valvole di controllo dotate di posizionatori pneumatici e ruote a mano, è essenziale garantire un'operazione, un'osservazione e una regolazione convenienti.
2. Le valvole di controllo devono essere installate su condotte orizzontali e allineate verticalmente con la condotta.In casi particolari in cui la valvola di controllo deve essere installata orizzontalmente su una condotta verticale, la valvola deve essere anche supportata (ad eccezione delle valvole di controllo di piccolo diametro).
3. La temperatura dell'ambiente di funzionamento della valvola di controllo deve essere compresa tra (-30°C e +60°C) e l'umidità relativa non deve superare il 95%.
4. Prima e dopo la valvola di controllo devono esserci sezioni rettilinee del tubo, con una lunghezza non inferiore a 10 volte il diametro del tubo (10D),per evitare di influenzare le caratteristiche di flusso a causa di una sezione di tubo dritta troppo corta.
5. Quando il diametro della valvola è diverso dal diametro del tubo di processo, per il collegamento si devono utilizzare riduttori.La freccia di direzione del fluido sul corpo della valvola deve allinearsi con la direzione del flusso del fluido.
6. È necessario installare una condotta di bypass, che faciliti la commutazione o il funzionamento manuale, consentendo la manutenzione della valvola di controllo senza fermare il sistema.
7. Prima dell'installazione, tutti gli oggetti estranei come sporcizia e scorie di saldatura devono essere accuratamente rimossi dalla condotta.

1. La posizione di installazione, l'altezza e la direzione di entrata/uscita della valvola devono essere conformi ai requisiti di progettazione e la connessione deve essere sicura e stretta.
2. Le valvole possono essere collegate alle condotte utilizzando vari tipi di raccordi terminali.se la temperatura supera i 350°C, a causa del rilassamento della scorrevolezza del bullone, della flangia e della guarnizione, devono essere selezionati materiali di bullone resistenti alle alte temperature.
3. Prima dell'installazione, la valvola deve essere sottoposta a un'ispezione visiva." Per valvole con pressione di lavoro superiore a 1.0 MPa e quelle che servono da valvole di chiusura sulle condotte principali devono essere sottoposte a prove di resistenza e di tenuta e possono essere utilizzate solo dopo aver superato tali prove.Altre valvole potrebbero non richiedere prove separate e possono essere ispezionate durante le prove di pressione del sistema.
4. Durante la prova di resistenza, la pressione di prova deve essere pari a 1,5 volte la pressione nominale, con una durata non inferiore a 5 minuti.
5. Durante la prova di tenuta, la pressione di prova è pari a 0,3 MPa. La pressione di prova deve rimanere costante per tutta la durata della prova, che deve essere conforme alle disposizioni della tabella 2.La valvola è considerata qualificata se non vi è alcuna perdita nella superficie di tenuta del sedile della valvola..
6. Diametro nominale: DN15-500

(1) La valvola di controllo non funziona.

1. Nessun segnale, nessun rifornimento di aria.
   1. Non è accesa l'alimentazione dell'aria.
   2. In inverno l'acqua nell'aria si congela causando il blocco del condotto d'aria o un malfunzionamento del filtro o del riduttore di pressione.
   3. Malfunzionamento del compressore,
   4. Perdita nel tubo di alimentazione dell'aria principale.
2. Rifornimento d'aria presente, nessun segnale.
   1. guasto del regolatore,
   2. perdita nel diaframma del posizionatore,
   3. Danni al diaframma regolatore.
3. Il posizionatore non ha aria.
   1. Il filtro e' bloccato.
   2. Il riduttore di pressione è difettoso.
   3. Le condotte perdono o sono bloccate.
4. Il posizionatore ha l'apporto d'aria ma non la uscita.
5. Segnale presente ma nessuna azione.
   1. Il nucleo della valvola e' caduto.
   2. Il nucleo della valvola è attaccato al sedile o al sedile.
   3. La valvola è piegata o rotta.
   4. Il sedile della valvola e il nucleo della valvola sono congelati o bloccati da detriti.
   5. La molla dell'attuatore è bloccata a causa di un uso prolungato.

(II) Funzionamento instabile della valvola di controllo: fenomeni e cause di guasto sono i seguenti:

1. Pressione instabile dell'aria.
   1. La capacità del compressore è troppo piccola.
   2. Malfunzionamento della valvola del riduttore di pressione.
2. Pressione di segnale instabile.
   1. Costante temporale inappropriata del sistema di controllo.
   2. Uscita del regolatore instabile.
3. La pressione dell'aria è stabile, la pressione del segnale è stabile, ma il funzionamento della valvola di regolazione è instabile.
   1. La valvola a sfera nell'amplificatore del posizionatore è usurata e non sigillata correttamente a causa di detriti, causando oscillazioni di uscita quando il consumo di aria aumenta significativamente.
   2. Il deflettore dell'ugello nell'amplificatore del posizionatore non è allineato e il deflettore non copre l'ugello.
   3. Perforazioni del tubo di uscita o della condotta.
   4. L'attuatore ha una rigidità insufficiente.
   5. Il fusto della valvola ha un'elevata resistenza all'attrito durante il movimento, con fenomeni di aderenza ai punti di contatto.

(3) Vibrazione di regolazione delle valvole.

1. La valvola di controllo vibra in qualsiasi posizione di apertura.
   1. Sostegno instabile.
   2. Fonti di vibrazione nelle vicinanze.
   3. Usura grave tra la spina e la manica della valvola.
2. La valvola di controllo vibra quando si chiude completamente.
   1. La valvola di controllo è di grandi dimensioni e viene spesso utilizzata in piccole posizioni di apertura.
   2. La direzione di flusso del mezzo in una valvola a un solo posto è opposta alla direzione di chiusura.

(4) La risposta lenta della valvola di controllo: sintomi e cause sono i seguenti:

1. Il fusto della valvola è lento a rispondere in una sola direzione.
   1. Il diaframma dell'attuatore pneumatico del diaframma è danneggiato e perde.
   2. Il sigillo dell'anello "O" nell'attuatore sta perdendo.
2. Il fusto della valvola mostra lentezza durante i movimenti di apertura e chiusura:
   1. il corpo della valvola è bloccato da sostanze adesive;
   2. il contenitore in PTFE si è deteriorato e indurito, oppure il lubrificante di grafite-amianto per il contenitore si è asciugato;
   3. L'imballaggio è troppo stretto, aumentando la resistenza all'attrito;
   4. Il fusto della valvola non è retto, causando un aumento della resistenza all'attrito;
   5. Anche le valvole di controllo pneumatiche senza posizionatore possono causare lentezza.

(5) Aumento del volume di perdite della valvola di controllo, con le seguenti cause:

1. Le perdite eccessive quando la valvola è completamente chiusa:
   1. Tappo di valvola usurato, grave perdita interna;
   2. La valvola non è regolata correttamente, non si chiude bene.
2. La valvola non può raggiungere la posizione completamente chiusa:
   1. eccessivo differenziale di pressione media, bassa rigidità dell'attuatore, non chiusura della valvola;
   2. Oggetti estranei all'interno della valvola;
   3. Manica sinterizzata.

(6) L'intervallo di portata regolabile è diminuito, principalmente perché il nucleo della valvola è stato corrodito e ridotto, con conseguente aumento della portata minima regolabile.

La comprensione dei fenomeni di guasto e delle cause delle valvole di controllo pneumatiche consente di adottare misure mirate per risolvere i problemi.

1. affidabilità;
2. efficienza in termini di costi;
3. Funzionamento regolare e coppia di uscita sufficiente;
4. Semplice struttura e facile manutenzione.

1. (1) Gli attuatori pneumatici sono semplici e affidabili

La scarsa affidabilità degli attuatori elettrici tradizionali è stata da tempo un punto debole, ma lo sviluppo degli attuatori elettronici negli anni '90 ha risolto completamente questo problema.che consentono loro di funzionare senza manutenzione per 5·10 anni, con un'affidabilità superiore a quella degli attuatori pneumatici.

2. (2) Fonte di energia

Il principale svantaggio degli attuatori pneumatici è la necessità di una stazione di alimentazione ad aria separata, che aumenta i costi; le valvole elettriche possono utilizzare fonti di alimentazione prontamente disponibili sul posto.

3. (3) Considerazioni di costo

Gli attuatori pneumatici richiedono un posizionatore di valvola aggiuntivo, oltre all'alimentazione dell'aria,La Commissione ritiene pertanto che la misura in questione sia incompatibile con il mercato interno.I posizionatori prodotti sul mercato interno sono comparabili per prezzo agli attuatori elettrici prodotti sul mercato interno.

4. (4) Spinta e rigidità: Entrambi sono paragonabili.
5. (5) Isolamento antincendio ed esplosivo

"Attuatore pneumatico + posizionatore di valvola elettrica" è leggermente migliore degli attuatori elettrici.

1. (1) Se possibile, si raccomanda di utilizzare attuatori elettronici importati con valvole domestiche per applicazioni domestiche, nuovi progetti, ecc.
2. (2) Sebbene gli attuatori a diaframma presentino inconvenienti quali spinta insufficiente, bassa rigidità e grandi dimensioni, la loro struttura semplice li rende attualmente gli attuatori più utilizzati.
3. (3) Considerazioni per la selezione degli attuatori a pistoni:
   1. Quando gli attuatori pneumatici a diaframma non hanno una spinta sufficiente, si devono scegliere gli attuatori a pistoni per aumentare la forza di uscita; per le valvole di controllo differenziale ad alta pressione (ad es.Valvole di taglio a vapore a media pressione), quando DN ≥ 200, possono essere richiesti anche attuatori a doppio pistone;
   2. Per le normali valvole di comando, gli attuatori a pistoni possono anche essere utilizzati per sostituire gli attuatori a diaframma, riducendo significativamente le dimensioni dell'attuatore.le valvole di controllo del pistone pneumatico sono più utilizzate;
   3. Per le valvole di controllo del movimento angolare, i loro attuatori di movimento angolare sono in genere dotati di una struttura rotante a doppio pistone.Va sottolineato che la configurazione tradizionale "attuatore del pistone a movimento lineare + ferro angolare + canna di connessione a manovella".

1. 1Capacità di sovraccarico e durata di vita

Gli attuatori elettrici sono adatti solo per il funzionamento intermittente e non sono adatti per il funzionamento continuo a circuito chiuso.hanno capacità di sovraccarico e sono privi di manutenzione per tutta la loro vita utileNon sono richiesti cambi d'olio o altre lubrificazioni. La loro durata di servizio standard può raggiungere fino a un milione di cicli di accensione/spena, rendendo gli attuatori pneumatici superiori agli altri attuatori di valvola.

2. 2. Sicurezza

Gli attuatori pneumatici possono essere utilizzati in ambienti potenzialmente esplosivi, in particolare nelle seguenti situazioni: sono necessarie valvole a prova di esplosione (ad esempio, valvole Namur con bobine adatte);Valvole o isole di valvola devono essere installate al di fuori della zona esplosiva., e gli attuatori pneumatici utilizzati nella zona esplosiva devono essere azionati tramite tubi d'aria; gli attuatori elettrici non sono adatti per l'uso in ambienti potenzialmente esplosivi e sono costosi.

3. 3. Capacità di sovraccarico

In situazioni che richiedono una coppia maggiore o esigenze di forza speciale, gli attuatori elettrici raggiungono rapidamente i loro limiti di coppia.Soprattutto in caso di aperture irregolari o di chiusura prolungata della valvola, il vantaggio della capacità di sovraccarico degli attuatori pneumatici diventa evidente, poiché depositi o materiali sinterizzati aumentano la coppia di avvio.o coppia può essere facilmente aumentato.

4. 4. Efficienza economica

Nella tecnologia di trattamento delle acque reflue e delle acque reflue, la maggior parte degli attuatori di valvola funziona in modalità ON/OFF o è addirittura progettata per il funzionamento manuale.i componenti pneumatici offrono un notevole potenziale di razionalizzazione- rispetto agli attuatori pneumatici, se vengono utilizzati attuatori elettrici, funzioni di monitoraggio quali il monitoraggio dell'eccesso di temperatura, il monitoraggio della coppia, la frequenza di commutazione,i cicli di manutenzione devono essere integrati nel sistema di controllo e di provaA parte la rilevazione della posizione terminale e l'elaborazione della fonte d'aria, gli attuatori pneumatici non richiedono funzioni di controllo o controllo.Gli attuatori pneumatici sono economici, che li rende ideali per l'automazione degli attuatori manuali.

5. 5. Assemblea

La tecnologia pneumatica è molto semplice: gli attuatori pneumatici possono essere facilmente installati sulle teste di azionamento delle valvole e le unità di elaborazione delle sorgenti d'aria possono essere collegate e guidate con uno sforzo minimo.In aggiunta, la progettazione senza manutenzione degli attuatori pneumatici garantisce una conveniente funzionalità plug-and-play.

6. 6. Componenti

I componenti pneumatici hanno una elevata resistenza alle vibrazioni, sono robusti, durevoli e generalmente non si rompono.Gli attuatori elettrici sono costituiti da numerosi componenti e sono relativamente soggetti a danni.

7. 7Tecnologia

Gli attuatori lineari agiscono direttamente sul dispositivo di chiusura, mentre gli attuatori a oscillazione convertono la "forza dell'aria compressa lineare" in movimento d'oscillazione utilizzando solo un pistone e un albero motore.Gli attuatori pneumatici possono anche facilmente raggiungere il movimento lentoGli attuatori elettrici subiscono perdite energetiche significative quando convertono l'energia fornita in moto.Ciò è dovuto principalmente al motore elettrico che converte la maggior parte dell'energia in calore, e secondariamente a causa dell'uso di un cambio.

La maggior parte degli attuatori utilizzati oggi nelle applicazioni di controllo industriale sono attuatori pneumatici perché utilizzano l'aria come fonte di energia,che è più economico e più semplice nella struttura degli attuatori elettrici e idrauliciDal punto di vista della manutenzione, gli attuatori pneumatici sono più facili da usare e da calibrare rispetto ad altri tipi di attuatori.e può essere facilmente scambiato tra le direzioni avanti e indietro sul sitoIl loro più grande vantaggio è la sicurezza. Quando vengono utilizzati con i posizionatori, sono ideali per ambienti infiammabili ed esplosivi.segnali elettrici non a prova di esplosione o intrinsecamente non sicuri presentano un potenziale rischio di incendio a causa di scintillePertanto, sebbene le valvole di controllo elettriche siano sempre più utilizzate, le valvole di controllo pneumatiche dominano ancora l'industria chimica.

I principali inconvenienti degli attuatori pneumatici sono: risposta più lenta, minore precisione di controllo e minore resistenza alle deviazioni.specialmente quando si utilizzano grandi attuatori pneumaticiTuttavia, questo non dovrebbe costituire un problema significativo, poiché molte applicazioni non richiedono un'elevata precisione di controllo, una risposta estremamente rapida,o forte resistenza alla deviazione.

Gli attuatori elettrici sono utilizzati principalmente nelle centrali elettriche o nelle centrali nucleari, poiché i sistemi ad alta pressione di acqua richiedono un processo liscio, stabile e lento.I principali vantaggi degli attuatori elettrici sono l'alta stabilità e una spinta costante che gli utenti possono applicareLa spinta massima prodotta da un attuatore elettrico può raggiungere fino a 225.000 kgf. Solo gli attuatori idraulici possono raggiungere una spinta così elevata.ma gli attuatori idraulici sono significativamente più costosi di quelli elettriciLa capacità di prevenzione delle deviazioni degli attuatori elettrici è eccellente, mantenendo sostanzialmente costante la spinta o la coppia di uscita.controbilanciare efficacemente le forze squilibrate provenienti dal mezzo e ottenere un controllo preciso dei parametri di processoLa precisione di controllo è quindi superiore a quella degli attuatori pneumatici. Quando sono dotati di un servoamplificatore, è facile passare tra azione diretta e inversa.e lo stato della posizione della valvola (tenere/aperto/chiuso) può essere facilmente impostatoIn caso di guasto, rimarrà nella sua posizione originale, cosa che gli attuatori pneumatici non possono fare.Gli attuatori pneumatici devono basarsi su un sistema di protezione combinato per ottenere il mantenimento della posizione.

I principali inconvenienti degli attuatori elettrici sono: struttura più complessa, maggiore probabilità di malfunzionamento e, a causa della loro complessità,i requisiti tecnici per il personale di manutenzione in loco sono relativamente più elevatiIl funzionamento del motore genera calore e, se effettuato con troppa frequenza, può causare un surriscaldamento del motore, innescando una protezione termica e aumentando l'usura degli ingranaggi riduttori;in aggiunta, il funzionamento è relativamente lento, poiché la valvola impiega un tempo significativo per rispondere al segnale del regolatore e spostarsi nella posizione corrispondente,che è dove è a corto rispetto agli attuatori pneumatici e idraulici.