氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥選型及應(yīng)用
隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，調(diào)節(jié)閥作為自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的最終執(zhí)行機(jī)構(gòu)，得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，調(diào)節(jié)閥應(yīng)用的好壞直接關(guān)系著生產(chǎn)的質(zhì)量與安全。因此，本人結(jié)合長(zhǎng)期從事自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，儀表造型及安裝、調(diào)試及維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)，談一談薄膜調(diào)節(jié)閥應(yīng)用。
一、氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的選型
1.1 根據(jù)使用要求選型
氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥由閥芯和閥體（包括閥座）兩部分組成，按不同的使用要求有不同的結(jié)構(gòu)形式，目前河南穎青化工有限公司使用的氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥主要有直通單座閥、雙座調(diào)節(jié)閥和高壓角式調(diào)節(jié)閥。直通單座閥泄漏量小，流體對(duì)單座閥芯的推力所形成的不平衡力很大，因此直通單座閥適用于要求泄漏量小、管徑小和閥前后壓差較低的場(chǎng)合。直通雙座閥閥體內(nèi)有上下兩個(gè)閥芯，由于流體作用于上下閥芯的推力方向相反而大致抵消；所以雙座閥的不平衡力很小，允許閥前后有較大的壓差。但由于閥體內(nèi)流路復(fù)雜，用于高壓差時(shí)對(duì)閥體的沖蝕損傷較嚴(yán)重，不宜用于高粘度、含懸浮顆�；蚝w維的介質(zhì)。此外由于受加工條件的限制，雙座閥上下兩個(gè)閥芯不易同時(shí)關(guān)嚴(yán)，所以關(guān)閉時(shí)泄漏量大，尤其是在高溫或低溫的場(chǎng)合下使用時(shí)，因材料的熱膨脹系數(shù)不同，更易引起嚴(yán)重的泄漏。角式高壓閥閥體為直角式，流路簡(jiǎn)單、阻力小，受高速流體的沖蝕也小，特別適用于高壓差、高粘度和含懸浮物顆粒狀物質(zhì)的流體，也可用于處理汽液混相，易閃蒸汽蝕的場(chǎng)合。這種閥體可以避免結(jié)焦、粘結(jié)和堵塞，便于清潔和自凈。
1.2 根據(jù)安全性選型
氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥有氣開(kāi)閥和氣閉閥兩種形式。根據(jù)不同生產(chǎn)工藝上的安全和使用要求考慮，當(dāng)信號(hào)壓力中斷時(shí)調(diào)節(jié)閥處于打開(kāi)或關(guān)閉位置，對(duì)工藝生產(chǎn)造成的危害性大小而定。如果閥門(mén)處于關(guān)閉位置時(shí)危害小，則選用氣開(kāi)閥，信號(hào)壓力中斷時(shí)，使調(diào)節(jié)閥處于關(guān)閉位置，反之，則選用氣閉閥。
1.3 流量特性
在自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中選擇氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥應(yīng)著重考慮流量特性。典型的理想特性有直線流量特性、等百分比流量特性（對(duì)數(shù)流量特性）、快開(kāi)流量特性和拋物線流量特性四種。直線流量特性在相對(duì)開(kāi)度變化相同的情況下，流量小時(shí)流量相對(duì)變化值大；流量大時(shí)，流量相對(duì)變化值小。因此，直線流量調(diào)節(jié)閥在小開(kāi)度（小負(fù)荷）情況下調(diào)節(jié)性能不好，
不易控制，往往會(huì)產(chǎn)生振蕩，故直線流量特性調(diào)節(jié)閥不宜用于小開(kāi)度的情況，也不宜用于負(fù)荷變化較大的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，而適用于負(fù)荷比較平穩(wěn)，變化不大的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。百分比流量特性的調(diào)節(jié)閥在小負(fù)荷時(shí)調(diào)節(jié)作用弱，大負(fù)荷調(diào)節(jié)作用強(qiáng)，它在接近關(guān)閉時(shí)調(diào)節(jié)作用弱，工作和緩平穩(wěn)，而接近全開(kāi)時(shí)調(diào)節(jié)作用強(qiáng)，工作靈敏有效，在一定程度上，可以改善調(diào)節(jié)品質(zhì)，因此它適用于負(fù)荷變化較大的場(chǎng)合，無(wú)論在全負(fù)荷生產(chǎn)和半負(fù)荷生產(chǎn)都較好的起調(diào)節(jié)作用。
1.4 調(diào)節(jié)閥口徑的選擇
應(yīng)根據(jù)已知的流體計(jì)算出所要求的流量系數(shù)CV，再根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)表選取合適的調(diào)節(jié)閥口徑。在計(jì)算CV時(shí)要注意液體、氣體、水蒸氣和其它蒸氣的區(qū)別。
二、氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的安裝
調(diào)節(jié)閥安裝是否合理，不僅關(guān)系到調(diào)節(jié)閥的安裝、拆卸和維修方便與否，也決定了調(diào)節(jié)閥能否在自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中起到良好的調(diào)節(jié)作用，安裝調(diào)節(jié)閥時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
①調(diào)節(jié)閥應(yīng)垂直安裝在水平管道上，如在特殊情況下需要水平和傾斜安裝時(shí)，一般要加支撐。
②為了防止調(diào)節(jié)閥膜片老化，延長(zhǎng)使用壽命，安裝時(shí)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高溫、振動(dòng)和腐蝕嚴(yán)重的環(huán)境。
③為了便于維護(hù)檢修，調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在靠近地面或樓板的地方，為了檢修拆卸方便，應(yīng)注意調(diào)節(jié)閥距離地面（或樓板）留有適當(dāng)?shù)母叨�，�?duì)于正作用氣開(kāi)式調(diào)節(jié)閥，因閥芯拆卸時(shí)需從閥體下面取出，調(diào)節(jié)器閥距地面（或樓板）更應(yīng)有足夠的距離。
④為了調(diào)節(jié)閥和調(diào)節(jié)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)不致影響生產(chǎn)和發(fā)生安全事故，一般都需要安裝旁路和旁路閥。但旁路閥不能安裝在調(diào)節(jié)閥的正上方，以免旁路閥內(nèi)腐蝕性介質(zhì)泄漏到調(diào)節(jié)閥上。調(diào)節(jié)閥前、后安裝截止閥，對(duì)于高溫、高壓、高壓、易凍、易粘稠介質(zhì)，還要安裝排泄閥。
三、氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的檢修
①閥體內(nèi)壁。對(duì)使用于高壓差及有腐蝕性介質(zhì)場(chǎng)合的閥體內(nèi)壁易受介質(zhì)沖擊和腐蝕，必須重點(diǎn)檢查耐壓、耐腐蝕的情況。
②閥座。檢查閥座的磨損清況以及固定閥座用的螺紋內(nèi)表面，是否因受腐蝕而使閥座松馳。
③閥芯。閥芯是調(diào)節(jié)閥工作時(shí)的可動(dòng)部件，受介質(zhì)沖蝕最嚴(yán)重，特別是在高壓情況下工作，閥芯因汽蝕現(xiàn)象磨損更為嚴(yán)重檢修時(shí)需認(rèn)真檢查。
④膜片及“0”形密封圈。檢查是否有老化和裂損等情況。
⑤填料。檢查填料配合情況，填料是否老化。
四、氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的常見(jiàn)故障
4.1 調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作
原因：沒(méi)有信號(hào)壓力或雖有信號(hào)壓力但膜片裂損、膜片漏氣，膜片推力減��；閥芯與閥座或襯套卡死，閥桿彎曲等原因使調(diào)節(jié)閥不能動(dòng)作。
4.2 調(diào)節(jié)閥動(dòng)作正常，但不起調(diào)節(jié)作用
原因：閥芯脫落，此時(shí)，雖然閥桿動(dòng)作正常，但閥芯不動(dòng)，因此無(wú)調(diào)節(jié)作用。另外管道堵塞，也會(huì)出現(xiàn)調(diào)節(jié)閥不起調(diào)節(jié)作用的現(xiàn)象。
4.3 調(diào)節(jié)閥動(dòng)作遲鈍或跳動(dòng)
由于密封填料老化或干枯，使閥桿與填料的摩擦增大會(huì)造成動(dòng)作遲鈍或跳動(dòng)；或因閥體內(nèi)含有粘性大的污物以及堵塞、結(jié)焦等情況而引起調(diào)節(jié)閥動(dòng)作遲鈍。膜片及“0”形密封圈等處泄漏也會(huì)引起單方向動(dòng)作遲鈍。
4.4 調(diào)節(jié)閥不穩(wěn)定或產(chǎn)生振蕩
調(diào)節(jié)閥徑選擇過(guò)大。經(jīng)常在小開(kāi)度下工作或單座閥介質(zhì)在閥內(nèi)流動(dòng)方向與關(guān)閉方向相同。在閥芯與補(bǔ)套嚴(yán)重磨損，也可使調(diào)節(jié)閥在任何開(kāi)度都發(fā)生振蕩。
4.5 調(diào)節(jié)閥泄漏量大
閥芯與閥座腐蝕、磨損而造成，有時(shí)也可能因閥體內(nèi)有異物、閥芯被墊住關(guān)不嚴(yán)，造成泄漏量大。另外，閥門(mén)定位器和電器轉(zhuǎn)換期是調(diào)節(jié)閥的輔助裝置，它們接受調(diào)節(jié)器的輸人信號(hào)，然后以它自己輸出信號(hào)去控制調(diào)節(jié)閥，特別是閥門(mén)定位器，與氣動(dòng)閥配套使用構(gòu)成一閉環(huán)控制回路，用以提高調(diào)節(jié)閥控制精度�？朔盍虾c閥桿的摩擦力，提高閥門(mén)動(dòng)作速度，可實(shí)現(xiàn)分段控制（段幅信號(hào)）改變調(diào)節(jié)閥的流量特性。因此，要想取得理想的調(diào)節(jié)效果，必須使調(diào)節(jié)閥與定位器配合好，應(yīng)用閥門(mén)定位器以提高調(diào)節(jié)閥的定位精度及工作可靠性，確保調(diào)節(jié)質(zhì)量。
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