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挺揚(yáng)調(diào)節(jié)閥故障的幾種保位方案

瀏覽次數(shù):2292發(fā)布日期:2013-05-31

調(diào)節(jié)閥在過(guò)程控制中的作用是人所共知的,在許多控制過(guò)程中要求調(diào)節(jié)閥在故障時(shí)處于某一個(gè)位置,以保護(hù)工藝過(guò)程不出現(xiàn)事故,這就要求調(diào)節(jié)閥在設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)故障—安全的三斷(斷氣、斷電、斷信號(hào))保護(hù)措施。對(duì)于電動(dòng)調(diào)節(jié)閥來(lái)說(shuō),比較簡(jiǎn)單,斷信號(hào)時(shí),可以根據(jù)控制模塊的設(shè)定而停留在全開(kāi)、全關(guān)、保持中的任一位置,而斷電時(shí),自然停留在故障位置,或帶有復(fù)位裝置的電動(dòng)執(zhí)行器也可將閥位運(yùn)行到全開(kāi)或全關(guān)。 
      對(duì)于氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥來(lái)說(shuō),情況就比較復(fù)雜了,所以我們主要討論氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的三斷保位方法。一般來(lái)說(shuō),我們?cè)谶x擇氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥時(shí),都要先確定選氣開(kāi)還是氣閉,這就是選擇調(diào)節(jié)閥斷氣時(shí)的保護(hù)位置,如果工藝要求斷氣時(shí)閥門(mén)打開(kāi),則選擇常開(kāi)(氣閉)式調(diào)節(jié)閥,反之則選常閉(氣開(kāi))式調(diào)節(jié)閥。這只是一個(gè)粗淺的方案,如果工藝要求斷氣、斷電、斷信號(hào)的三斷保護(hù),則調(diào)節(jié)閥就需要配置一些附件來(lái)組成一個(gè)保護(hù)系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)控制要求,這些附件主要有保位閥、電磁閥、氣罐等。以下是單作用氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥和雙作用氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的兩種保位方案。 

      一、氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥方案(調(diào)節(jié)閥配用電-氣閥門(mén)定位器) 
      本方案主要由氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電-氣閥門(mén)定位器、失電(信號(hào))比較器、單電控電磁換向閥、氣動(dòng)保位閥、閥位信號(hào)返回器等組成。其工作原理如下: 
      1、斷氣源:當(dāng)控制系統(tǒng)氣源故障(失氣)時(shí),氣動(dòng)保位閥自動(dòng)關(guān)閉將定位器的輸出信號(hào)壓力鎖定在氣動(dòng)控制閥的膜室內(nèi),輸出信號(hào)壓力與控制閥彈簧產(chǎn)生的反力相平衡,氣動(dòng)控制閥的閥位保持在故障位置。該保位閥應(yīng)設(shè)定在略低于氣源的zui小值時(shí)啟動(dòng)。 
      2、斷電源:當(dāng)控制系統(tǒng)電源故障(失電)時(shí),失電(信號(hào))比較器控制單電控電磁換向閥的輸出電壓消失,單電控電磁換向閥失電,單電控電磁換向閥內(nèi)的滑閥在復(fù)位彈簧的作用下滑動(dòng),電磁閥換向,將氣動(dòng)保位閥的膜室壓力排空,氣動(dòng)保位閥關(guān)閉,將定位器的輸出信號(hào)壓力鎖定在氣動(dòng)控制閥的膜室內(nèi),輸出信號(hào)壓力與控制閥彈簧產(chǎn)生的反力相平衡,氣動(dòng)控制閥的閥位保持在故障位置。 
      3、斷信號(hào):當(dāng)控制系統(tǒng)信號(hào)故障(失信號(hào))時(shí),失電(信號(hào))比較器檢測(cè)到后,斷掉單電控電磁換向閥的電壓信號(hào),單電控電磁換向閥失電,單電控電磁換向閥內(nèi)的滑閥在復(fù)位彈簧的作用下滑動(dòng),電磁閥換向,將氣動(dòng)保位閥的膜室壓力排空,氣動(dòng)保位閥關(guān)閉,將定位器的輸出信號(hào)壓力鎖定在氣動(dòng)控制閥的膜室內(nèi),輸出信號(hào)壓力與控制閥彈簧產(chǎn)生的反力相平衡,氣動(dòng)控制閥的閥位保持在故障位置。 

      位置反饋信號(hào)由閥位信號(hào)返回器給出。 
      本方案的優(yōu)點(diǎn):“三斷”保護(hù)啟動(dòng)時(shí),系統(tǒng)反應(yīng)較快,動(dòng)作迅速。整體造價(jià)比較便宜。 
      本方案的缺點(diǎn):電磁閥長(zhǎng)期帶電,影響使用壽命。配用附件較多,安裝、調(diào)試復(fù)雜一些,閥位反饋需另配閥位信號(hào)返回器,在配用手輪的情況下,比較復(fù)雜。 

      二、雙作用氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥方案(調(diào)節(jié)閥配用電-氣閥門(mén)定位器)   
      本方案主要由控制閥、氣控?fù)Q向閥、定位器、自鎖閥、單向閥、減壓閥、儲(chǔ)氣罐等組成。其工作原理如下: 
      當(dāng)控制系統(tǒng)氣源故障(失氣)時(shí),自鎖閥(其作用方式與保位閥相反)自動(dòng)打開(kāi),將氣控?fù)Q向閥的控制氣源撤消,氣控?fù)Q向閥的滑閥在彈簧的作用下復(fù)位,兩個(gè)氣控?fù)Q向閥中的其中一個(gè)排氣,另一個(gè)進(jìn)氣,單向閥關(guān)閉,氣源由儲(chǔ)氣罐中儲(chǔ)存的氣源向閥門(mén)供氣,從而實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的全關(guān)或全開(kāi)。全關(guān)或全開(kāi)的轉(zhuǎn)換可通過(guò)調(diào)整氣控?fù)Q向閥的連接方式實(shí)現(xiàn)。 
      如果要實(shí)現(xiàn)閥門(mén)保位,加裝氣動(dòng)保位閥并改變管路連接,用自鎖閥直接控制保位閥,取消氣控?fù)Q向閥、單向閥、儲(chǔ)氣罐即可。 
      若要實(shí)現(xiàn)斷氣源時(shí),能夠保證閥門(mén)有若干次的動(dòng)作,可采用以下方案。  

      本方案由儲(chǔ)氣罐、單向閥、閉鎖閥、截止閥等組成。其工作原理如下: 
      當(dāng)氣源故障(失氣)時(shí),單向閥關(guān)閉,閉鎖閥失氣,在閉鎖閥的滑閥在彈簧的作用下復(fù)位,氣路換向,斷開(kāi)系統(tǒng)的氣源管路,接通儲(chǔ)氣罐管路,由儲(chǔ)氣罐向閥門(mén)供氣,以保證閥門(mén)有若干次動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制的目的。由于儲(chǔ)氣罐的容量有限,且儲(chǔ)氣罐中的氣源壓力隨著閥門(mén)動(dòng)作不斷下降,不可長(zhǎng)期使用儲(chǔ)氣罐為閥門(mén)供氣。本方案配用儲(chǔ)氣罐的容量應(yīng)比一般保護(hù)用儲(chǔ)氣罐的容量大。本方案在斷氣源時(shí),閥門(mén)動(dòng)作的次數(shù)與儲(chǔ)氣罐的容量有關(guān)。 
      對(duì)于氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的保位方案,還有一個(gè)可供參考:在定位器和執(zhí)行器之間串聯(lián)保位閥和兩位三通電磁閥各一,在斷氣時(shí)用保位閥來(lái)保位,在斷信號(hào)時(shí),用電磁閥來(lái)保位,不過(guò),電磁閥必須與定位器進(jìn)行連鎖(在控制程序中設(shè)定),即定位器有信號(hào),電磁閥必有電,定位器一旦失信號(hào),電磁閥必須立即斷電。
 

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