氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的原理及維護(hù)

1、中化二建集團(tuán)有限公司工程系列專業(yè)技術(shù)職務(wù)任職資格參評論文論文題目：氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的原理及維護(hù)單位中化二建電儀公司姓名武斌現(xiàn) 專 業(yè)技術(shù)職務(wù)助理工程師申報專業(yè)技術(shù)職務(wù)工程師目錄03 03 03 03 03 04 1 04 2 04 3 05 4 06 06 08 11 11摘要：調(diào)節(jié)閥是自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分，接受來自調(diào)節(jié)器的輸出信號，從而改變介質(zhì)的流量，完成調(diào)節(jié)功能。隨著時代的發(fā)展和自動化程度的提高，調(diào)節(jié)閥起著越來越重要的作用，它的性能和完成動作的好壞， 直接影響調(diào)節(jié)的作用和效果，是自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。氣動薄膜調(diào)節(jié)閥是經(jīng)常使用的調(diào)節(jié)器，因此了解其原理及及時的排除故障是保證整個

2、系統(tǒng)順利完工及正常投用的重要保障。關(guān)鍵詞：氣動薄膜調(diào)節(jié)閥、閥門定位器、電磁閥緒論：調(diào)節(jié)閥是自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分， 而氣動薄膜調(diào)節(jié)閥是常見的調(diào)節(jié)器， 在我所參與的大唐煤制氣氣化裝置中， 氣動薄膜調(diào)節(jié)閥多達(dá) 86 臺，我有幸參與了全部調(diào)節(jié)閥的安裝、接線及調(diào)試工作。本人結(jié)合自己的一點經(jīng)驗來談?wù)剼鈩颖∧ふ{(diào)節(jié)閥的原理及其常見故障。一、氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的特點結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，運(yùn)行可靠，防火防爆，廣泛的應(yīng)用于石油化工、冶金、電力等行業(yè)。二、常用的氣動薄膜調(diào)節(jié)閥分類常用的氣動薄膜調(diào)節(jié)閥一般分為九個大類：(1)單座調(diào)節(jié)閥；(2)雙座調(diào)節(jié)閥；(3)套筒調(diào)節(jié)閥；(4)角形調(diào)節(jié)閥；(5)三通調(diào)節(jié)閥；(

3、6)隔膜閥；(7)蝶閥；(8)球閥；(9)偏心旋轉(zhuǎn)閥。前 6 種為直行程，后三種為角行程按用途和作用分類a.兩位閥：主要用于關(guān)閉或接通介質(zhì)；b.調(diào)節(jié)閥：主要用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)。選閥時，需要確定調(diào)節(jié)閥的流量特性；c.分流閥：用于分配或混合介質(zhì)；d.切斷閥：通常指泄漏率小于十萬分之一的閥。本類閥門在管道中一般應(yīng)當(dāng)水平安裝。三、氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的工作原理1 氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的組成氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的主要結(jié)構(gòu)由下列零部件組成：主要由氣室、薄膜、推力盤、彈簧、推桿、調(diào)節(jié)螺母。閥位標(biāo)尺、閥桿、閥芯、閥座、填料函、閥體、閥蓋和支架等組成 。.2 氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的工作原理氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要用作一般調(diào)節(jié)閥(包括蝶閥 )的推

4、動裝置，分有彈簧和無彈簧兩種情況。 無彈簧的氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)常用于雙位式控制。有彈簧的氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)按作用形式分為正作用和反作用兩種。正作用式氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)當(dāng)來自控制器或閥門定位器的信號壓力增大時，推桿向下動作的叫正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)；當(dāng)信號壓力增大時，推桿向上動作的叫反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)。正作用機(jī)構(gòu)的信號壓力是通入波紋膜片上方的薄膜氣室， 而反作用機(jī)構(gòu)的信號壓力是通人波紋膜片下方的薄膜氣室。通過更換個別零件，兩者便能互相改裝。3 執(zhí)行器的工作原理當(dāng)閥芯下移時關(guān)小叫正裝，反之叫反裝。這樣閥芯有正裝和反裝兩種，加之執(zhí)行機(jī)構(gòu)有正作用和反作用，因此，調(diào)節(jié)閥的作用形式有四種。上圖中 (b)和(c)為氣開式，

5、(a)和(d)為氣關(guān)式(1)正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu) +正裝調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) =氣關(guān)式執(zhí)行器(2)反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu) +正裝調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) =氣開式執(zhí)行器(3)正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu) +反裝調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) =氣開式執(zhí)行器(4)反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu) +反裝調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) =氣關(guān)式執(zhí)行器氣開式 隨信號壓力的增大流通截面積也增大氣關(guān)式 隨信號壓力的增大流通截面積減小正裝指閥芯向下移動時，閥芯與閥座間的流通面積減小反裝指閥芯向下移動時，閥芯與閥座間的流通面積增大4 閥門的流量特性調(diào)節(jié)閥流量特性是閥門重要的參數(shù)， 在經(jīng)過閥門的壓力降恒定時，隨著截流元件 ( 閥板 ) 從關(guān)閉位置運(yùn)動到額定行程的過程中流量系數(shù)與截流元件 ( 閥板 ) 行程之間的關(guān)系。 典型地

6、，這些特性可以繪制在曲線圖上，其水平軸用百分比行程表示，而垂直軸用百分比流量 ( 或 Cv值) 表示。由于閥門流量是閥門行程和通過閥門的壓力降的函數(shù)，在恒定的壓力降下進(jìn)行流量特性測試提供了一種比較閥門特性類型的系統(tǒng)方法。用這種方法測得的典型的閥門特性有線性、 等百分比和拋物線特性。從上述三種特性的分析可以看出， 就其調(diào)節(jié)性能上講， 以等百分比特性為最優(yōu)，其調(diào)節(jié)穩(wěn)定， 調(diào)節(jié)性能好。而拋物線特性又比線性特性的調(diào)節(jié)性能好， 可根據(jù)使用場合的要求不同， 挑選其中任何一種流量特性。四、調(diào)節(jié)閥的主要附件氣動調(diào)節(jié)閥附件一般會選擇：閥門定位器、電磁閥 、轉(zhuǎn)換器 、氣動繼動器 、空氣過濾減壓閥等附件1、閥門定位

7、器閥門定位器 是調(diào)節(jié)閥的主要附件，通常與氣動調(diào)節(jié)閥配套使用，它接受調(diào)節(jié)器的輸出信號，然后以它的輸出信號去控制氣動調(diào)節(jié)閥，當(dāng)調(diào)節(jié)閥動作后， 閥桿的位移又通過機(jī)械裝置反饋到閥門定位器，閥位狀況通過電信號傳給上位系統(tǒng)。閥門定位器能夠增大調(diào)節(jié)閥的輸出功率，減少調(diào)節(jié)信號的傳遞滯后的情況發(fā)生，加快閥桿的移動速度，能夠提高閥門的線性度，克服閥桿的摩擦力并消除不平衡力的影響， 從而保證調(diào)節(jié)閥的正確定位。2、電磁閥當(dāng)系統(tǒng)需要實現(xiàn)程序控制或兩位控制時，需要配用電磁閥，選用電磁閥時，除要考慮交、直流電源及電壓、頻率外，必須注意電磁閥與調(diào)節(jié)閥作用型式的關(guān)系，可配用“常開型”和“常閉型”。如果要求加大電磁閥的容量， 來

8、縮短動作時間， 可以并列使用兩臺電磁閥或把電磁閥作為先導(dǎo)閥與大容量氣動繼動器組合使用。3、氣動繼動器是一種功率放大器，它能將氣壓信號送到較遠(yuǎn)的地方，消除由于信號管線加長所帶來的滯后， 主要用于現(xiàn)場變送器與中央控制室的調(diào)節(jié)儀表之間，或在調(diào)節(jié)器與現(xiàn)場調(diào)節(jié)閥之間，還有一種作用就是放大或縮小信號4、轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器分為氣 -電轉(zhuǎn)換器和電 -氣轉(zhuǎn)換器，其功能是實現(xiàn)氣、電信號之間一定關(guān)系相互轉(zhuǎn)換， 主要用于在用電訊號操縱氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)時將4-20mA 電訊號轉(zhuǎn)換成 20-100Pa 氣訊號，反之在用氣訊號操縱電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)時 (比較少見 )或者為了集中監(jiān)控，與計算機(jī)連網(wǎng)時則將20-100Kpa 氣訊號轉(zhuǎn)換為4-2

9、0mA 電訊號。5、過濾器減壓閥過濾減壓閥是工業(yè)自動化儀表中的一種附件，其主要功能是將來自空壓機(jī)的壓縮空氣進(jìn)行過濾凈化并將壓力穩(wěn)定在所需要的數(shù)值上，可用于各氣動儀表，電磁閥、氣缸、噴涂設(shè)備及小型氣動工具的供氣源和穩(wěn)壓裝置。6、行程開關(guān)行程開關(guān)，（又稱限位開關(guān)）的一種，是一種常用的小電流。利用生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動部件的碰撞使其觸頭動作來實現(xiàn)接通或分?jǐn)嗫刂齐娐罚_(dá)到一定的控制目的 。行程開關(guān)反映閥門開關(guān)兩個極限位置，并同時送出指示訊號的裝置， 控制室可以根據(jù)此訊號， 判斷閥門的開關(guān)狀態(tài)以便采取相應(yīng)措施。五、氣動薄膜調(diào)節(jié)閥常見故障及維護(hù)措施1、電磁閥不動作接線錯誤，電磁閥線圈燒壞，信號電壓未達(dá)到額定值。應(yīng)檢

10、查線路防止接線錯誤，檢查電壓是否達(dá)到額定值，更換線圈。2 、閥門動作無反饋這是閥門調(diào)試中最常見的問題之一， 一般原因為行程開關(guān)開關(guān)反饋接線錯誤，行程開關(guān)機(jī)械觸頭接觸不良或行程不到位 , 開關(guān)內(nèi)有雜物，開關(guān)安裝的位置不當(dāng)。 應(yīng)先檢查線路防止接線錯誤， 手動調(diào)節(jié)行程開關(guān)，清理觸頭雜物，保證接觸良好，把行程開關(guān)調(diào)整到合適的位置，保證行程準(zhǔn)確。3、沒有氣源氣源球閥未開、氣源總管漏氣、冬季天冷導(dǎo)致氣源管結(jié)冰氣源堵塞。在我所參加的大唐煤制氣一期、二期工程中，由于冬季寒冷，氣溫一般在零下 30度以下，導(dǎo)壓管、氣源管內(nèi)積水若不及時排出，就會結(jié)冰堵塞管路。因此應(yīng)及時檢查線路，處理漏點，及時將管路內(nèi)的積水排出，遇

11、到氣源管結(jié)冰可以用蒸汽對氣源管進(jìn)行吹管，將冰吹化，然后通氣吹掃將水排出。4、有氣源但沒有信號調(diào)節(jié)器故障，氣源管漏氣；定位器波紋管漏氣。應(yīng)及時檢查， 處理故障，氣源接頭漏氣若連接方式為承插焊連接應(yīng)用氬弧焊進(jìn)行焊接焊牢， 如果接頭為卡套式連接因擰緊使卡套受力或纏繞生料帶防止漏氣。若無法修理應(yīng)進(jìn)行更換。5 、有信號但閥門不動作閥芯脫落，閥芯與社會或與閥座卡死；閥桿彎曲或折斷；閥座閥芯凍結(jié)或焦塊污物； 執(zhí)行機(jī)構(gòu)彈簧因長期不用而銹死。應(yīng)定期進(jìn)行清洗，排除污物， 保證閥門動作良好。若閥桿損壞斷裂無法修理應(yīng)進(jìn)行更換或返廠修理。6 、調(diào)節(jié)閥的動作不穩(wěn)定。故障現(xiàn)象和原因如下：（1）氣源壓力不穩(wěn)定，壓縮機(jī)容量太小

12、；減壓閥故障。（2）信號壓力不穩(wěn)定，調(diào)節(jié)器輸出不穩(wěn)定。（3）氣源壓力穩(wěn)定，信號壓力也穩(wěn)定，但調(diào)節(jié)閥的動作仍不穩(wěn)定。定位器中放大器的球閥受臟物磨損關(guān)不嚴(yán)，耗氣量特別增大時會產(chǎn)生輸出震蕩；調(diào)試人員應(yīng)重新進(jìn)行調(diào)試， 若調(diào)節(jié)完成仍達(dá)不到要求應(yīng)更換損壞部件。7 、調(diào)節(jié)閥的動作遲緩：閥桿只在一個方向動作遲緩。氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)中膜片破損泄漏；閥桿在往復(fù)動作時均有遲鈍現(xiàn)象。閥體內(nèi)有粘物堵塞；填料加得太緊，摩擦阻力增大；由于閥桿不直導(dǎo)致摩擦阻力大；沒有定位器的氣動調(diào)節(jié)閥也會導(dǎo)致動作遲鈍。應(yīng)及時對閥桿進(jìn)行清理修復(fù)，如果閥門的性能達(dá)不到工藝要求，應(yīng)上報業(yè)主及設(shè)計申請更換。8 、調(diào)節(jié)閥的泄漏量大閥全關(guān)時泄漏量大。閥芯被磨損，內(nèi)漏嚴(yán)重，閥門未調(diào)試好關(guān)不到位。執(zhí)行機(jī)構(gòu)剛性小，閥門無法關(guān)嚴(yán)；閥內(nèi)有異物。應(yīng)及時通知管道專業(yè)將閥門拆下進(jìn)行清理更換，若閥門達(dá)不到全關(guān)位置應(yīng)重新進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試時可用手操器重新確定閥門關(guān)位與行程。9 、如果遇到問題無法自行處理，