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1、 電磁閥原理前言 追朔電磁閥的發(fā)展史,到目前為止,國(guó)內(nèi)外的電磁閥從原理上分為三大類(即:直動(dòng)式、分步童先導(dǎo)式),而從閥瓣結(jié)構(gòu)和材料上的不同與原理上的區(qū)別又分為六個(gè)分支小類(直動(dòng)膜片結(jié)構(gòu)、分步重片結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)膜式結(jié)構(gòu)、直動(dòng)活塞結(jié)構(gòu)、分步直動(dòng)活塞結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)活塞結(jié)構(gòu))。 直動(dòng)式電磁閥: 原理:通電時(shí),電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起,閥門打開;斷電時(shí),電磁力消失,彈簧把關(guān)閉件壓在閥座上,閥門關(guān)閉。 特點(diǎn):在真空、負(fù)壓、零壓時(shí)能正常工作,但通徑一般不超過25mm。 分布直動(dòng)式電磁閥: 原理: 它是一種直動(dòng)和先導(dǎo)式相結(jié)合的原理,當(dāng)入口與出口沒有壓差時(shí),通電后,電磁力直接把先導(dǎo)小閥和主閥關(guān)閉件依次向上

2、提起,閥門打開。當(dāng)入口與出口達(dá)到啟動(dòng)壓差時(shí),通電后,電磁力先導(dǎo)小閥,主閥下腔壓力上升,上腔壓力下降,從而利用壓差把主閥向在零壓差或真空、高壓時(shí)亦能可靠動(dòng)作,但功率較大,要求必須水平安裝。 先導(dǎo)式電磁閥: 原理:通電時(shí),電磁力把先導(dǎo)孔打開,上腔室壓力迅速下降,在關(guān)閉件周圍形成上低下高的壓差,流體壓力推動(dòng)關(guān)閉件向上移動(dòng)但必須滿足流體壓差條件. 請(qǐng)教電動(dòng)執(zhí)行器的閥門各位廠里的電動(dòng)截止閥及電動(dòng)調(diào)節(jié)閥是用什么定位的?行程還是力矩?我們廠用的奧瑪?shù)膱?zhí)行器,用行程定關(guān)位和開位,力矩保護(hù),但經(jīng)常出現(xiàn)關(guān)不到位的情況,太大力又出現(xiàn)力矩報(bào)警或打不開!好多閥門因關(guān)不到位,在大小修時(shí)發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重沖刷痕跡,甚至報(bào)廢!請(qǐng)教電動(dòng)

3、執(zhí)行器的定位在正常情況下會(huì)不會(huì)發(fā)生漂移?需不需要定期校核機(jī)械零位和執(zhí)行器的零位?大家不要笑我??!新手!電動(dòng)閥門的傳統(tǒng)控制方式是利用機(jī)械的限位開關(guān)、過力矩保護(hù)開關(guān)、熱敏開關(guān)或者其它被動(dòng)的方式控制閥門的開啟、關(guān)閉、過力矩保護(hù)和對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行熱保護(hù),由于這些保護(hù)和控制元件中的彈簧疲勞、熱膨脹系數(shù)等客觀存在的特性,使得這種控制方式對(duì)于電動(dòng)閥門現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)整結(jié)果很難達(dá)到理想狀態(tài)。如果調(diào)試時(shí)將限位開關(guān)動(dòng)作位置調(diào)整的小一些,則出現(xiàn)過早限位, 導(dǎo)致閥門關(guān)不嚴(yán),出現(xiàn)漏流、漏氣等泄漏介質(zhì)或者開展不到位的現(xiàn)象;如果將限位開關(guān)動(dòng)作位置調(diào)整的大一些,則有可能會(huì)出現(xiàn)撞壞減速機(jī)構(gòu)或閥門甚至燒毀電機(jī)等事故,給生產(chǎn)造成嚴(yán)重后果。如果

4、調(diào)整的參數(shù)比較理想,閥門控制的介質(zhì)運(yùn)行中對(duì)閥門的不斷磨損,也會(huì)造成閥門關(guān)閉和開展間隙的增加,而且由于限位開關(guān)的動(dòng)作位置是相對(duì)固定的,所以,閥門由于磨損造成的間隙而引起的泄漏介質(zhì)現(xiàn)象會(huì)越來越嚴(yán)重。傳統(tǒng)控制方式在控制電機(jī)的接觸器主觸點(diǎn)故障粘連、電動(dòng)頭與閥體傳動(dòng)部分?jǐn)嚅_等出現(xiàn)電機(jī)動(dòng)作失控的故障時(shí),大多數(shù)會(huì)出現(xiàn)撞壞減速機(jī)構(gòu)或閥門、燒壞電機(jī)等嚴(yán)重事故。安全閥的功能及工作原理介紹安全閥的功能及工作原理介紹 安全閥是一種由進(jìn)口靜壓開啟的自動(dòng)泄壓防護(hù)裝置,它是壓力容器最為重要的安全附件之一,它的功能是:當(dāng)容器內(nèi)壓力超過某一定值時(shí),依靠介質(zhì)自身的壓力自動(dòng)開啟閥門,迅速排出一定數(shù)量的介質(zhì)。當(dāng)容器內(nèi)的壓力降到允許值

5、時(shí),閥又自動(dòng)關(guān)閉,使容器內(nèi)壓力始終低于允許壓力的上限,自動(dòng)防止因超壓而可能出現(xiàn)的事故,所以安全閥又被稱為壓力容器的最終保護(hù)裝置。 液化石油氣儲(chǔ)罐的安全閥為彈簧式安全閥,其工作原理是:彈簧力大于介質(zhì)作用于閥芯的正常壓力(事先選定的壓力值),閥芯處于關(guān)閉狀態(tài),當(dāng)罐內(nèi)介質(zhì)壓力超過允許壓力時(shí),彈簧受到壓縮,使閥芯離開閥座,閥門自動(dòng)開啟,介質(zhì)從中泄出、減壓;當(dāng)壓力回到正常值時(shí),彈簧壓力又將閥芯推向閥座,閥門自動(dòng)關(guān)閉。安全閥安全閥是防止介質(zhì)壓力超過規(guī)定數(shù)值起安全作用的閥門。安全閥在管路中,當(dāng)介質(zhì)工作壓力超過規(guī)定數(shù)值時(shí),閥門便自動(dòng)開啟,排放出多余介質(zhì);而當(dāng)工作壓力恢復(fù)到規(guī)定值時(shí),又自動(dòng)關(guān)閉。一、安全閥常用的

6、術(shù)語 1、開啟壓力:當(dāng)介質(zhì)壓力上升到規(guī)定壓力數(shù)值時(shí),閥瓣便自動(dòng)開啟,介質(zhì)迅速噴出,此時(shí)閥門進(jìn)口處壓力稱為開啟壓力。 2、排放壓力;閥瓣開啟后,如設(shè)備管路中的介質(zhì)壓力繼續(xù)上升,閥瓣應(yīng)全開,排放額定的介質(zhì)排量,這時(shí)閥門進(jìn)口處的壓力稱為排放壓力。 3、關(guān)閉壓力:安全閥開啟,排出了部分介質(zhì)后,設(shè)備管路中的壓力逐漸降低,當(dāng)降低到小于工作壓力的預(yù)定值時(shí),閥瓣關(guān)閉,開啟高度為零,介質(zhì)停止流出。這時(shí)閥門進(jìn)口處的壓力稱為關(guān)閉壓力,又稱回座壓力。 4工作壓力;設(shè)備正常工作中的介質(zhì)壓力稱為工作壓力。此時(shí)安全閥處于密封狀態(tài)。 5、排量:在排放介質(zhì)閥瓣處于全開狀態(tài)時(shí),從閥門出口處測(cè)得的介質(zhì)在單位時(shí)間內(nèi)的排出量,稱為閥的

7、排量。二、安全閥的種類 1、根據(jù)安全閥的結(jié)構(gòu)可分 重錘(杠桿)式安全閥:用杠桿和重錘來平衡閥瓣的壓力。重錘式安全閥靠移動(dòng)重錘的位置或改變重錘的重量來調(diào)整壓力。它的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;缺點(diǎn)是比較笨重回座力低。這種結(jié)構(gòu)的安全閥只能用于固定的設(shè)備上。 彈簧式安全閥:利用壓縮彈簧的力來平衡閥瓣的壓力并使之密封。彈簧式安全閥靠調(diào)節(jié)彈簧的壓縮量來調(diào)整壓力。它的優(yōu)點(diǎn)在于比重錘式安全閥體積小、輕便,靈敏度高,安裝位置不受嚴(yán)格限制;缺點(diǎn)是作用在閥桿上的力隨彈簧變形而發(fā)生變化。同時(shí)必須注意彈簧的隔熱和散熱問題。彈簧式安全閥的彈簧作用力一般不要超過2000公斤。因?yàn)檫^大過硬的彈簧不適于精確的工作。 脈沖式安全閥:脈沖

8、式安全閥由主閥和輔閥組成。主閥和輔閥連在一起,通過輔閥的脈沖作用帶動(dòng)主閥動(dòng)作。脈沖式安全閥通常用于大口徑管路上。因?yàn)榇罂趶桨踩y如采用重錘或彈簧式時(shí)都不適應(yīng)。脈沖式安全閥由主閥和輔閥兩部分組成。當(dāng)管路中介質(zhì)超過額定值時(shí),輔閥首先動(dòng)作帶動(dòng)主閥動(dòng)作,排放出多余介質(zhì)。 2、根據(jù)安全閥閥瓣最大開啟高度與閥座通徑之比,又為分可: 微啟式:閥瓣的開啟高度為閥座通徑的1/201/10。由于開啟高度小,對(duì)這種閥的結(jié)構(gòu)和幾何形狀要求不象全啟式那樣嚴(yán)格,設(shè)計(jì)、制造、維修、和試驗(yàn)都比較方便,但效率較低。 全啟式:閥瓣的開啟高度為閥座通徑的1/41/3。全啟式安全閥是借助氣體介質(zhì)的膨脹沖力,使閥瓣達(dá)到足夠的升高和排量

9、。它利用閥瓣和閥座的上、下兩個(gè)調(diào)節(jié)環(huán),使排出的介質(zhì)在閥瓣和上下兩個(gè)閥節(jié)環(huán)之間形成一個(gè)壓力區(qū),使閥瓣上升到要求的開啟高度和規(guī)定的回座壓力。此種結(jié)構(gòu)靈敏度高,使用較多,但上、下調(diào)節(jié)環(huán)的位置難于調(diào)整,使用須仔細(xì)。 3、根據(jù)安全閥閥體構(gòu)造又可分 全封閉式:排放介質(zhì)時(shí)不向外泄漏,而全部通過排泄管放掉。 半封閉式:排放介質(zhì)時(shí),一部分通過排泄管排放,另一部分從閥蓋與閥桿配合處向外泄漏。 敞開式:排放介質(zhì)時(shí),不引到外面,直接由閥瓣上訪排泄。安全閥的介紹與選用閥門知識(shí)來源:通用機(jī)械發(fā)表日期:2005-8-19 11:32:28作者:羅浮閥門集團(tuán)有限公司閆正偉摘要:從定義入手,詳細(xì)介紹了安全閥及泄放閥的區(qū)別及選用

10、。并分析了國(guó)內(nèi)主要的安全閥系列,列出了選用安全閥選用一般規(guī)則。關(guān)鍵詞:安全閥 泄放閥 閥門選用 安全閥選購一 概述安全閥是鍋爐、壓力容器和其他受壓力設(shè)備上重要的安全附件。其動(dòng)作可靠性和性能好壞直接關(guān)系到設(shè)備和人身的安全,并與節(jié)能和環(huán)境保護(hù)緊密相關(guān)。而有的用戶和設(shè)計(jì)部門在選型時(shí),總是選錯(cuò)型號(hào)。為此本文對(duì)安全閥的選用加以分析。 二、定義所謂安全閥廣義上講包括泄放閥,從管理規(guī)則上看,直接安裝在蒸汽鍋爐或一類壓力容器上,其必要條件是必須得到技術(shù)監(jiān)督部門認(rèn)可的閥門,狹義上稱之為安全閥,其他一般稱之為泄放閥。安全閥與泄放閥在結(jié)構(gòu)和性能上很相似,二者都是在超過開啟壓力時(shí)自動(dòng)排放內(nèi)部的介質(zhì),以保證生產(chǎn)裝置的安

11、全。由干存在這種本質(zhì)上類似性,人們?cè)谑褂脮r(shí),往往將二者混同,另外,有些生產(chǎn)裝置在規(guī)則上也規(guī)定選用哪種均可。因此,二者的不同之處往往被忽視。從而也就出現(xiàn)了許多間題。如果要將二者作出比較明確的定義,則可按照ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范第一篇中所闡述的定義來理解:(l)安全閥(Safety Valve)一種由閥前介質(zhì)靜壓力驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)泄壓裝置。其特征為具有突開的全開啟動(dòng)作。用于氣體或蒸汽的場(chǎng)合,如圖1。(2)泄放閥(Relief Valve),又稱溢流閥一種由閥前介質(zhì)靜壓力驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)泄壓裝置。它隨壓力超過開啟力的增長(zhǎng)而按比例開啟。主要用于流體的場(chǎng)合。如圖2所示。(3)安全泄放閥(Safet Relief

12、 Valve),又稱安全溢流閥一種由介質(zhì)壓力驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)泄壓裝置。根據(jù)使用場(chǎng)合不同既適用作安全閥也適用作泄放閥。 以日本為例,給安全閥和泄放閥作出明確定義的比較少,一般用作鍋爐這類大型貯能壓力容器的安全裝置稱之為安全閥,安裝在管道上或其他設(shè)設(shè)施上的稱之為泄放閥。不過,若按日本通產(chǎn)省的火力發(fā)電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定看,設(shè)備上安全保障的重要部分,指定使用安全閥,如鍋爐、過熱器、再熱器等。而在減壓閥的下側(cè)需要與鍋爐和渦輪機(jī)相接的場(chǎng)合,都需要安裝泄放閥或安全閥。如此看,安全閥要求比泄放閥更具可靠性。另外,從日本勞動(dòng)省的高壓氣體管理規(guī)則、運(yùn)輸省及各級(jí)船舶協(xié)會(huì)的規(guī)則中,對(duì)安全排放量的認(rèn)定和規(guī)定來看,我們把保證了排放

13、量的稱之為安全閥,而不保證排放量的閥門稱作泄放閥。在國(guó)內(nèi)不論全啟式或微啟式統(tǒng)稱為安全閥。 三、選型1分類目前大量生產(chǎn)的安全閥有彈簧式和桿式兩大類。另外還有沖量式安全閥、先導(dǎo)式安全閥、安全切換閥、安全解壓閥、靜重式安全閥等。彈簧式安全閥主要依靠彈簧的作用力而工作,彈簧式安全閥中又有封閉和不封閉的,一般易燃、易爆或有毒的介質(zhì)應(yīng)選用封閉式,蒸汽或惰性氣體等可以選用不封閉式,在彈簧式安全閥中還有帶扳手和不帶扳手的。扳手的作用主要是檢查閥瓣的靈活程度,有時(shí)也可以用作手動(dòng)緊急泄壓用,如圖3。杠桿式安全閥主要依靠杠桿重錘的作用力而工作,但由于杠桿式安全閥體積龐大往往限制了選用范圍。溫度較高時(shí)選用帶散熱器的安

14、全閥。安全閥的主要參數(shù)是排量,這個(gè)排量決定于閥座的口徑和閥瓣的開啟高度,由開啟高度不同,又分為微啟式和全啟式兩種。微啟式是指閥瓣的開啟高度為閥座喉徑的140l20。全啟式是指閥瓣的開啟高度為閥座喉徑的14。 2安全閥的選用由操作壓力決定安全閥的公稱壓力,由操作溫度決定安全閥的使用溫度范圍,由計(jì)算出的安全閥的定壓值決定彈簧或杠桿的定壓范圍,再根據(jù)使用介質(zhì)決定安全閥的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)型式,再根據(jù)安全閥泄放量計(jì)算出安全閥的喉徑。以下為安全閥選用的一般規(guī)則。(l)熱水鍋爐一般用不封閉帶扳手微啟式安全閥。 (2)蒸汽鍋爐或蒸汽管道一般用不封閉帶扳手全啟式安全閥。 (3)水等液體不可壓縮介質(zhì)一般用封閉微啟式安全

15、閥,或用安全泄放閥。 (4)高壓給水一般用封閉全啟式安全閥,如高壓給水加熱器、換熱器等。 (5)氣體等可壓縮性介質(zhì)一般用封閉全啟式安全閥,如儲(chǔ)氣罐、氣體管道等。 (6)E級(jí)蒸汽鍋爐一般用靜重式安全閥。 (7)大口徑,大排量及高壓系統(tǒng)一般用脈沖式安全閥,如減溫減壓裝置、電站鍋爐等,如圖8所示。 (8)運(yùn)送液化氣的火車槽車、汽車槽車、貯罐等一般用內(nèi)裝式安全閥,如圖4所示。 (9)油罐頂部一般用液壓安全閥,需與呼吸閥配合使用。 (10)井下排水或天然氣管道一般用先導(dǎo)式安全閥,如圖6所示。 (11)液化石油氣站罐泵出口的液相回流管道上一般用安全回流閥。 (12)負(fù)壓或操作過程中可能會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓的系統(tǒng)一般

16、用真空負(fù)壓安全閥。 (13)背壓波動(dòng)較大和有毒易燃的容器或管路系統(tǒng)一般用波紋管安全閥。 (14)介質(zhì)凝固點(diǎn)較低的系統(tǒng)一般選用保溫夾套式安全閥,如圖7所示。3國(guó)內(nèi)主要廠家的比較及連接尺寸的選擇 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)安全閥的廠家比較多,連接尺寸也大多不統(tǒng)一。主要分以下幾個(gè)大類:(1)以JBT22031999彈簧式安全閥結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度為主的通用類。目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)安全閥生產(chǎn)廠家均按本標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)生產(chǎn)。如浙江羅浮鍋爐附件廠、杭州閥門廠、江蘇吳江閥門工具廠、上海閥門廠、開封高壓閥門廠、海安閥門廠等。但本標(biāo)準(zhǔn)也不盡完美,規(guī)格不全,微啟式安全閥最大公稱通徑為 D NI 00,全啟式安全閥最大公稱通徑DN200,中間缺少DN65、D

17、N125兩個(gè)規(guī)格。根據(jù)我廠所生產(chǎn)的安全閥規(guī)格及掌握的資料來看,目前微啟式安全閥公稱通徑最大達(dá)到DN250,全啟式安全閥公稱通徑達(dá)到DN400。經(jīng)本人考證,各廠家連接尺寸也不盡統(tǒng)一,如 DN150全啟式安全閥,浙江羅浮鍋爐附件廠、上海閥門廠及江蘇吳江閥門工具廠各不相同。為了有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),用戶在選用及安裝時(shí)同一規(guī)格能夠互換,建議合肥通用機(jī)械研究所對(duì)JBT22031999彈簧式安全閥結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度進(jìn)行修訂。建議設(shè)計(jì)院及用戶按標(biāo)準(zhǔn)選用,安全閥生產(chǎn)廠家按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造。(2)以API526 鋼制法蘭連接安全泄放閥(Flanged Steel Safety Relief Valve)為主的美標(biāo)體系。國(guó)內(nèi)進(jìn)口化

18、工設(shè)備等所配的安全閥連接尺寸一般按照本標(biāo)準(zhǔn),如圖5所示。本標(biāo)準(zhǔn)公稱通通徑為DN25 DN200( l” 8”),公稱壓力為 2 42MPa,喉徑從DT(95146mm)。本標(biāo)準(zhǔn)比較科學(xué)規(guī)范,對(duì)壓力、材料、溫度、喉徑等統(tǒng)籌考慮。依照喉徑確定規(guī)格,同一喉徑可以有好幾個(gè)規(guī)格,相反同一規(guī)格可能有好幾個(gè)喉徑可以選擇。如 DN100DN150(4”6”)喉徑有L、M、N、P四種可以選擇。隨著國(guó)際貿(mào)易及進(jìn)口設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的不斷推進(jìn),該標(biāo)準(zhǔn)將在國(guó)內(nèi)得到很大推廣。目前該標(biāo)準(zhǔn)還沒有轉(zhuǎn)化為國(guó)標(biāo)。(3)以在國(guó)際上影響比較大的安德森·格林伍德公司(Anderson GreenwoodCo)為依據(jù)的活塞式導(dǎo)閥操作安

19、全泄壓閥(Pilot Operated Pressure Relief Valves)系列。國(guó)內(nèi)一般稱之為先導(dǎo)式安全閥,如圖6所示,先導(dǎo)式安全閥由主閥和導(dǎo)閥組成,導(dǎo)閥操作主閥的開啟和關(guān)閉。這種閥門排量大;不受背壓的影響;可以在非常接近開啟壓力下進(jìn)行不泄漏操作;啟閉壓差小等優(yōu)點(diǎn)。一般適用于天然氣管道等。目前國(guó)內(nèi)還沒有先導(dǎo)式安全閥標(biāo)準(zhǔn)及連接尺寸標(biāo)準(zhǔn)。并且這種類型的閥門剛剛開發(fā),還沒有廣泛推廣。據(jù)我廠的經(jīng)驗(yàn)及所掌握的資料來看,國(guó)內(nèi)大多數(shù)廠家按照該公司的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)制造,如浙江羅浮鍋爐附件廠、航天十一研究所等。建議合肥通用機(jī)械研究所盡早起草并發(fā)布先導(dǎo)式安全閥標(biāo)準(zhǔn)。(4)以中國(guó)航天工業(yè)總公司第十一研究所設(shè)計(jì)

20、研制的安全閥自成一個(gè)體系。航天十一所研制的HT系列安全閥品種多,有HTO普通安全閥(如圖1所示)、HTB平衡波紋管式安全閥、HTR泄流閥、HTN特殊安全閥、HTGS高性能蒸汽安全閥。液體泄壓閥、HTXD先導(dǎo)式安全閥等,且性能良好。但是除HTXD系列先導(dǎo)式安全閥與安德森·格林伍德公司連接尺寸相同外,其余與美標(biāo)、國(guó)標(biāo)均不相同。這一點(diǎn)請(qǐng)選用時(shí)務(wù)必注意。(5)以蘭州煉油廠設(shè)計(jì)研制開發(fā)的A型、TA型封閉全開啟彈簧式安全閥自成一個(gè)體系。該系列口徑DN25DN150 (1”6),公稱壓力l64.0MPa,喉徑DR(95115mm)。該體系連接尺寸與美標(biāo)及國(guó)標(biāo)均不相同,為蘭煉專用。(6)為鍋爐、電站

21、設(shè)備、減溫減壓裝置配套的沖量式安全閥系列(如圖8所示)。如哈爾濱鍋爐廠、東方鍋爐廠、武漢鍋爐廠、青島電站輔機(jī)廠等配套的專用安全閥。此類系列閥門結(jié)構(gòu)及連接尺寸各廠家一般不相同,可能有部分相同。選用時(shí)一定要注意閥門喉徑及連接尺寸的區(qū)別。4喉徑的計(jì)算喉徑的計(jì)算一般按照鍋爐壓力容器安全技術(shù)規(guī)范附件五所列的公式?;蛘甙凑誂PIRP520 煉廠泄壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝的推薦實(shí)施方法第一部分設(shè)計(jì)中所列的公式。上述兩種公式計(jì)算結(jié)果基本相同或相差不大。四、結(jié)束語安全閥的選型是一項(xiàng)比較重要的工作,選型恰當(dāng)與否將直接影響設(shè)備的安全。上述所列都是我廠的一些經(jīng)驗(yàn)總結(jié),限于篇幅,可能不盡完全,供大家參考。參考文獻(xiàn) 1、安全閥國(guó)

22、外標(biāo)準(zhǔn)匯編(M)合肥通用機(jī)械研究所, 1985閥門的主要技術(shù)性能強(qiáng)度性能 閥門的強(qiáng)度性能是指閥門承受介質(zhì)壓力的能力。閥門是承受內(nèi)壓的機(jī)械產(chǎn)品,因而必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度,以保證長(zhǎng)期使用而不發(fā)生破裂或產(chǎn)生變形。密封性能 閥門的密封性能是指閥門各密封部位阻止介質(zhì)泄漏的能力,它是閥門最重要的技術(shù)性能指標(biāo)。閥門的密封部位有三處:?jiǎn)㈤]件與閥座兩密封面間的接觸處;填料與閥桿和填料函的配和處;閥體與閥蓋的連接處。其中前一處的泄漏叫做內(nèi)漏,也就是通常所說的關(guān)不嚴(yán),它將影響閥門截?cái)嘟橘|(zhì)的能力。對(duì)于截?cái)嚅y類來說,內(nèi)漏是不允許的。后兩處的泄漏叫做外漏,即介質(zhì)從閥內(nèi)泄漏到閥外。外漏會(huì)造成物料損失,污染環(huán)境,嚴(yán)重時(shí)還

23、會(huì)造成事故。對(duì)于易燃易爆、有毒或有放射的介質(zhì),外漏更是不能允許的,因而閥門必須具有可靠的密封性能。流動(dòng)性能 介質(zhì)流過閥門后會(huì)產(chǎn)生壓力損失(既閥門前后的壓力差),也就是閥門對(duì)介質(zhì)的流動(dòng)有一定的阻力,介質(zhì)為克服閥門的阻力就要消耗一定的能量。從節(jié)約能源上考慮,設(shè)計(jì)和制造閥門時(shí),要盡可能降低閥門對(duì)流動(dòng)介質(zhì)的阻力。動(dòng)作性能動(dòng)作靈敏度和可靠性。這是指閥門對(duì)于介質(zhì)參數(shù)變化,做出相應(yīng)反應(yīng)的敏感程度。對(duì)于節(jié)流閥、減壓閥、調(diào)節(jié)閥等用來調(diào)節(jié)介質(zhì)參數(shù)的閥門以及安全閥、疏水閥等具有特定功能的閥門來說,其功能靈敏度與可靠性是十分重要的技術(shù)性能指標(biāo)。 啟閉力和啟閉力矩 啟閉力和啟閉力矩是指閥門開啟或關(guān)閉所必須施加的作用力或

24、力矩。關(guān)閉閥門時(shí),需要使啟閉件與發(fā)座兩密封面間形成一定的密封比壓,同時(shí)還要克服閥桿與填料之間、閥桿與螺母的螺紋之間、閥桿端部支承處及其他磨擦部位的摩擦力,因而必須施加一定的關(guān)閉力和關(guān)閉力矩,閥門在啟閉過程中,所需要的啟閉力和啟閉力矩是變化的,其最大值是在關(guān)閉的最終瞬時(shí)或開啟的最初瞬時(shí)。設(shè)計(jì)和制造閥門時(shí)應(yīng)力求降低其關(guān)閉力和關(guān)閉力矩。 啟閉速度啟閉速度是用閥門完成一次開啟或關(guān)閉動(dòng)作所需的時(shí)間來表示。一般對(duì)閥門的啟閉速度無嚴(yán)格要求,但有些工況對(duì)啟閉速度有特殊要求,如有的要求迅速開啟或關(guān)閉,以防發(fā)生事故,有的要求緩慢關(guān)閉,以防產(chǎn)生水擊等,這在選用閥門類型時(shí)應(yīng)加以考慮。 小于 t 小于120的閥門。一般

25、閥門的常見故障和預(yù)防措施1、 填料函泄漏這是跑、冒、滴、漏的主要方面,在工廠里經(jīng)常見到。產(chǎn)生填料函泄漏的原因有下列幾點(diǎn): 填料與工作介質(zhì)的腐蝕性、溫度、壓力不相適應(yīng);裝填方法不對(duì),尤其是整根填料盤旋放入,最易產(chǎn)生泄漏;閥桿加工精度或表面光潔度不夠,或有橢圓度,或有刻痕;閥桿已發(fā)生點(diǎn)蝕,或因露天缺乏保護(hù)而生銹;閥桿彎曲;填料使用太久,已經(jīng)老化;操作太猛。 消除填料泄漏的方法是:正確選用填料;按正確的進(jìn)行裝填;閥桿加工不合格的,要修理或更換,表面光潔度最低要達(dá)到5,較重要的,要達(dá)到8以上,且無其他缺陷;采取保護(hù)措施,防止銹蝕,已經(jīng)銹蝕的要更換;閥桿彎曲要校直或更新;填料使用一定時(shí)間后,要更換;操作

26、要注意平穩(wěn),緩開緩關(guān),防止溫度劇變或介質(zhì)沖擊。2、關(guān)閉件泄漏通常將填料函泄漏叫做外泄,把關(guān)閉件叫做內(nèi)泄。關(guān)閉件泄漏,在閥門里面,不易發(fā)現(xiàn)。關(guān)閉件泄漏,可分兩類:一類是密封面泄漏,另一類是密封圈根部泄漏。 引起泄漏的原因有:密封面研磨得不好;密封圈與閥座、閥瓣配合不嚴(yán)緊;閥瓣與閥桿連接不牢*;閥桿彎扭,使上下關(guān)閉件不對(duì)中;關(guān)閉太快,密封面接觸不好或早已損壞;材料選擇不當(dāng),經(jīng)受不住介質(zhì)的腐蝕;將截止閥、閘閥作調(diào)節(jié)閥使用。密封面經(jīng)受不住高速流動(dòng)介質(zhì)的沖蝕;某些介質(zhì),在閥門關(guān)閉后逐漸冷卻,使密封面出現(xiàn)細(xì)縫,也會(huì)產(chǎn)生沖蝕現(xiàn)象;某些密封面與閥座、閥瓣之間采用螺紋連接,容易產(chǎn)生氧濃差電池,腐蝕松脫;因焊渣、

27、鐵銹、塵土等雜質(zhì)嵌入,或生產(chǎn)系統(tǒng)中有機(jī)械零件脫落堵住閥芯,使閥門不能關(guān)嚴(yán)。 預(yù)防辦法有: 使用前必須認(rèn)真試壓試漏,發(fā)現(xiàn)密封面泄漏或密封圈根部泄漏,要處理好后再使用;要事先檢查閥門各部件是否完好,不能使用閥桿彎扭或閥瓣與閥桿連接不可*的閥門;閥門關(guān)緊要使穩(wěn)勁,不要使猛勁,如發(fā)現(xiàn)密封面之間接觸不好或有擋礙,應(yīng)立即開啟稍許,讓雜物流出,然后再細(xì)心關(guān)緊;選用閥門時(shí),不但要考慮閥體的耐腐蝕性,而且要考慮關(guān)閉件的耐腐蝕性;要按照閥門的結(jié)構(gòu)特性,正確使用,需要調(diào)節(jié)流量的部件應(yīng)該采用調(diào)節(jié)閥;對(duì)于關(guān)閥后介質(zhì)冷卻且溫差較大的情況,要在冷卻后再將閥門關(guān)緊一下;閥座、閥瓣與密封圈采用螺紋連接時(shí),可以用聚四氟乙烯帶作螺

28、紋間的填料,使其沒有空隙;有可能掉入雜質(zhì)的閥門,應(yīng)在閥前加過濾器。3、閥桿升降失靈閥桿升降失靈的原因有: 操作過猛使螺紋損傷;缺乏潤(rùn)滑或潤(rùn)滑劑失效;閥桿彎扭;表面光潔度不夠;配合公差不準(zhǔn),咬得過緊;閥桿螺母傾斜;材料選擇不當(dāng),例如閥桿和閥桿螺母為同一材質(zhì),容易咬住;螺紋被介質(zhì)腐蝕(指暗桿閥門或閥桿螺母在下部的閥門);露天閥門缺乏保護(hù),閥桿螺紋沾滿塵砂,或者被雨露霜雪所銹蝕。預(yù)防的方法: 精心操作,關(guān)閉時(shí)不要使猛勁,開啟時(shí)不要到上死點(diǎn),開夠后將手輪倒轉(zhuǎn)一兩圈,使螺紋上側(cè)密合,以免介質(zhì)推動(dòng)閥桿向上沖擊;經(jīng)常檢查潤(rùn)滑情況,保持正常的潤(rùn)滑狀態(tài);不要用長(zhǎng)杠桿開閉閥門,習(xí)慣使用短杠桿的工人要嚴(yán)格控制用力分

29、寸,以防扭彎閥桿(指手輪和閥桿直接連接的閥門);提高加工或修理質(zhì)量,達(dá)到規(guī)范要求;材料要耐腐蝕,適應(yīng)工作溫度和其他工作條件;閥桿螺母不要采用與閥桿相同的材質(zhì);采用塑料作閥桿螺母時(shí),要驗(yàn)算強(qiáng)度,不能只考慮耐腐蝕性好和摩擦系數(shù)小,還須考慮強(qiáng)度問題,強(qiáng)度不夠就不要使用;露天閥門要加閥桿保護(hù)套;常開閥門,要定期轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,以免閥桿銹住。4、其他 墊圈泄漏:主要原因是不耐腐蝕,不適應(yīng)工作溫度和工作壓力;還有高溫閥門的溫度變化。預(yù)防方法:采用與工作條件相適應(yīng)的墊圈,對(duì)新閥門要檢查墊圈材質(zhì)是否適合,如不適合就應(yīng)更換。對(duì)于高溫閥門,要在使用時(shí)再緊一遍螺栓。 閥體開裂:一般冰凍造成的。天冷時(shí),閥門要有保溫伴熱措施

30、,否則停產(chǎn)后應(yīng)將閥門及連接管路中的水排干凈(如有閥底絲堵,可打開絲堵排水)。 手輪損壞:撞擊或長(zhǎng)杠桿猛力操作所致。只要操作人員和其他有關(guān)人員注意,便可避免。 填料壓蓋斷裂:壓緊填料時(shí)用力不均勻,或壓蓋(一般是鑄鐵)有缺陷。壓緊填料,要對(duì)稱地旋轉(zhuǎn)螺絲,不可偏歪。制造時(shí)不僅要注意大件和關(guān)鍵件,也要注意壓蓋之類次要件,否則影響使用。 閥桿與閥板連接失靈:閘閥采用閥桿長(zhǎng)方頭與閘板T形槽連接的形式較多,T形槽內(nèi)有時(shí)不加工,因此使閥桿長(zhǎng)方頭磨損較快。主要從制造方面來解決。但使用單位也可對(duì)T形槽進(jìn)行補(bǔ)加工,讓它有一定的光潔度。 雙閘板閥門的閘板不能壓緊密封面:雙閘板的張力是*頂楔產(chǎn)生的,有些閘閥,頂楔材質(zhì)不

31、佳(低牌號(hào)鑄鐵),使用不久便磨損或折斷。頂楔是個(gè)小件,所用材料不多,使用單位可以用碳鋼自行制作,換下原有的鑄鐵件。過程控制調(diào)節(jié)閥的選擇 摘要:主要闡述了調(diào)節(jié)閥的組成和分類,以及調(diào)節(jié)間的類型、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、作用方式、流量特性等選擇原則和方法,并對(duì)調(diào)節(jié)閻選擇的方法、原則進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞:控制閥;調(diào)節(jié)閥;分類;選擇;分析 調(diào)節(jié)閥在過程控制中的作用是接受調(diào)節(jié)器或計(jì)算機(jī)的控制信號(hào),改變被調(diào)介質(zhì)的流量,使被調(diào)參數(shù)維持在所要求的范圍內(nèi),從而達(dá)到生產(chǎn)過程的自動(dòng)化。如果把自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)與人工調(diào)節(jié)過程相比較,檢測(cè)單元是人的眼睛,調(diào)節(jié)控制單元是人的大腦,那么執(zhí)行單元 調(diào)節(jié)閥就是人的手和腳。要實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝過程某一參數(shù)如溫度

32、、壓力、流量、液位等的調(diào)節(jié)控制,都離不開調(diào)節(jié)閥。因此正確選擇調(diào)節(jié)閥在過程自動(dòng)化中具有重要意義。1 調(diào)節(jié)閥的組成與分類 調(diào)節(jié)閥又稱控制閥,是執(zhí)行器的主要類型,通過接受調(diào)節(jié)控制單元輸出的控制信號(hào),借助動(dòng)力操作去改變流體流量。調(diào)節(jié)閥一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門組成。如果按其所配執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用的動(dòng)力,調(diào)節(jié)閥可以分為氣動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)三種,即以壓縮空氣為動(dòng)力源的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥,以電為動(dòng)力源的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,以液體介質(zhì)(如油等)壓力為動(dòng)力的電液動(dòng)調(diào)節(jié)閥,另外,按其功能和特性分,還有電磁閥、電子式、智能式、現(xiàn)場(chǎng)總線型調(diào)節(jié)閥等。調(diào)節(jié)閥的產(chǎn)品類型很多,結(jié)構(gòu)也多種多樣,而且還在不斷更新和變化。一般來說閥是通用的,既可以與氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)

33、匹配,也可以與電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)或其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)匹配。2 調(diào)節(jié)閥類型的選擇2.1 調(diào)節(jié)閥的閥體類型選擇閥體的選擇是調(diào)節(jié)閥選擇中最重要的環(huán)節(jié)。調(diào)節(jié)閥閥體種類很多,常用的有直通單座、直通雙座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋轉(zhuǎn)、蝶形、套筒式、球形等10種。在選擇閥門之前,要對(duì)控制過程的介質(zhì)、工藝條件和參數(shù)進(jìn)行細(xì)心的分析,收集足夠的數(shù)據(jù),了解系統(tǒng)對(duì)調(diào)節(jié)閥的要求,根據(jù)所收集的數(shù)據(jù)來確定所要使用的閥門類型。在具體選擇時(shí),可從以下幾方面考慮:(1)閥芯形狀結(jié)構(gòu)主要根據(jù)所選擇的流量特性和不平衡力等因素考慮。(2)耐磨損性當(dāng)流體介質(zhì)是含有高濃度磨損性顆粒的懸浮液時(shí),閥芯、閥座接合面每一次關(guān)閉都會(huì)受到嚴(yán)重摩擦。因此閥門

34、的流路要光滑,閥的內(nèi)部材料要堅(jiān)硬。(3)耐腐蝕由于介質(zhì)具有腐蝕性,在能滿足調(diào)節(jié)功能的情況下,盡量選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單閥門。(4)介質(zhì)的溫度、壓力當(dāng)介質(zhì)的溫度、壓力高且變化大時(shí),應(yīng)選用閥芯和閥座的材料受溫度、壓力變化小的閥門。(5) 防止閃蒸和空化閃蒸和空化只產(chǎn)生在液體介質(zhì)。在實(shí)際生產(chǎn)過程中,閃蒸和空化不僅影響流量系數(shù)的計(jì)算,還會(huì)形成振動(dòng)和噪聲,使閥門的使用壽命變短,因此在選擇閥門時(shí)應(yīng)防止閥門產(chǎn)生閃蒸和空化。2.2 調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇2.2.1 輸出力的考慮執(zhí)行機(jī)構(gòu)不論是何種類型,其輸出力都是用于克服負(fù)荷的有效力(主要是指不平衡力和不平衡力矩加上摩擦力、密封力、重力等有關(guān)力的作用)。因此,為了使調(diào)節(jié)閥

35、正常工作,配用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)要能產(chǎn)生足夠的輸出力來克服各種阻力,保證高度密封和閥門的開啟。對(duì)于雙作用的氣動(dòng)、液動(dòng)、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),一般都沒有復(fù)位彈簧。作用力的大小與它的運(yùn)行方向無關(guān),因此,選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵在于弄清最大的輸出力和電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。對(duì)于單作用的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),輸出力與閥門的開度有關(guān),調(diào)節(jié)閥上的出現(xiàn)的力也將影響運(yùn)動(dòng)特性,因此要求在整個(gè)調(diào)節(jié)閥的開度范圍建立力平衡。2.2.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型的確定對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力確定后,根據(jù)工藝使用環(huán)境要求,選擇相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)有防爆要求時(shí),應(yīng)選用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),且接線盒為防爆型,不能選擇電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如果沒有防爆要求,則氣動(dòng)、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)都可選用,但從節(jié)能

36、方面考慮,應(yīng)盡量選用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對(duì)于液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),其使用不如氣動(dòng)、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)廣泛,但具有調(diào)節(jié)精度高、動(dòng)作速度快和平穩(wěn)的特點(diǎn),因此,在某些情況下,為了達(dá)到較好調(diào)節(jié)效果,必須選用液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),如發(fā)電廠透明機(jī)的速度調(diào)節(jié)、煉油廠的催化裝置反應(yīng)器的溫度調(diào)節(jié)控制等。3 調(diào)節(jié)閥的作用方式選擇 調(diào)節(jié)閥的作用方式只是在選用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)才有,其作用方式通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)正反作用和閥門的正反作用組合形成。組合形式有4種即正正(氣關(guān)型)、正反(氣開型)、反正(氣開型)、反反(氣關(guān)型),通過這四種組合形成的調(diào)節(jié)閥作用方式有氣開和氣關(guān)兩種。對(duì)于調(diào)節(jié)閥作用方式的選擇,主要從三方面考慮:a)工藝生產(chǎn)安全;b)介質(zhì)的特性;c)

37、保證產(chǎn)品質(zhì)量,經(jīng)濟(jì)損失最小。4 調(diào)節(jié)閥流,特性的選擇調(diào)節(jié)閥的流量特性是指介質(zhì)流過閥門的相對(duì)流量與位移(閥門的相對(duì)開度)間的關(guān)系,理想流量特性主要有直線、等百分比(對(duì)數(shù))、拋物線和快開等4種,特性曲線和閥芯形狀如圖1和圖2所示。常用的理想流量特性只有直線、等百分比(對(duì)數(shù))、快開三種。拋物線流量特性介于直線和等百分比之間,一般可用等百分比特性來代替,而快開特性主要用于二位調(diào)節(jié)及程序控制中,因此調(diào)節(jié)閥特性的選擇實(shí)際上是直線和等百分比流量特性的選擇。 調(diào)節(jié)閥流量特性的選擇可以通過理論計(jì)算,但所用的方法和方程都很復(fù)雜。目前多采用經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則,具體從下幾方面考慮:從調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)質(zhì)量分析并選擇;從工藝配管情況

38、考慮;從負(fù)荷變化情況分析。選擇好調(diào)節(jié)閥的流量特性,就可以根據(jù)其流量特性確定閥門閥芯的形狀和結(jié)構(gòu),但對(duì)于像隔膜閥、蝶閥等,由于它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),不可能用改變閥芯的曲面形狀來達(dá)到所需要的流量特性,這時(shí),可通過改變所配閥門定位器的反饋凸輪外形來實(shí)現(xiàn)。5 調(diào)節(jié)閥口徑的選擇調(diào)節(jié)閥口徑的選擇和確定主要依據(jù)閥的流通能力即Cv。在各種工程的儀表設(shè)計(jì)和選型時(shí),都要對(duì)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行Cv計(jì)算,并提供調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)說明書。從調(diào)節(jié)閥的Cv計(jì)算到閥的口徑確定,一般需經(jīng)以下步驟:1)計(jì)算流量的確定?,F(xiàn)有的生產(chǎn)能力、設(shè)備負(fù)荷及介質(zhì)的狀況,決定計(jì)算流量的Qmax和Qmin.2)閥前后壓差的確定。根據(jù)已選擇的閥流量特性及系統(tǒng)特點(diǎn)選定S(阻

39、力系數(shù)),再確定計(jì)算壓差。3)計(jì)算Cv。根據(jù)所調(diào)節(jié)的介質(zhì)選擇合適的計(jì)算公式和圖表,求得Cmax和Cmin.4)選用Cv。根據(jù)Cmax,在所選擇的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)系列中選取>Cmax且與其最接近的一級(jí)C.5)調(diào)節(jié)閥開度驗(yàn)算。一般要求最大計(jì)算流量時(shí)的開度90%,最小計(jì)算流量時(shí)的開度10%。6)調(diào)節(jié)閥實(shí)際可調(diào)比的驗(yàn)算。一般要求實(shí)際可調(diào)比10。7)閥座直徑和公稱直徑的確定。驗(yàn)證合適后,根據(jù)C確定。6 結(jié)束語調(diào)節(jié)閥的選擇是非常細(xì)致的工作,不僅要有扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí),還要有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。選擇得好不僅有利于調(diào)節(jié)控制回路PID參數(shù)的整定,使被調(diào)參數(shù)得到較好地控制效果,也使調(diào)節(jié)閥的使用壽命大大增長(zhǎng)。調(diào)節(jié)閥的選擇要

40、因地制宜,并非一成不變,要在實(shí)踐的過程中不斷總結(jié)和創(chuàng)新,特別隨著機(jī)電一體化技術(shù)、計(jì)算機(jī)和數(shù)字信息技術(shù)的應(yīng)用,調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)功能變得更好、更全面,為選擇調(diào)節(jié)閥提供了極大的方便。參考文獻(xiàn):11 中國(guó)冶金建設(shè)協(xié)會(huì).鋼鐵企業(yè)過程檢測(cè)和控制自動(dòng)化設(shè)計(jì)手冊(cè)z.2000.2 吳國(guó)熙.調(diào)節(jié)閥使用與維修M。北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1999.3 夏煥彬.氣動(dòng)調(diào)節(jié)儀表M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1989.調(diào)節(jié)閥的維修概述薄膜調(diào)節(jié)閥通常在調(diào)節(jié)回路中是最昂貴的單元。作為工藝流程的一部分,如果發(fā)生故障,它也是很可能造成工藝裝置停車的環(huán)節(jié)。因此,規(guī)定一個(gè)詳細(xì)的調(diào)節(jié)閥維修程序是必要的。調(diào)節(jié)閥維修一般分為兩類,第一類是預(yù)防性維修,包

41、括安裝時(shí)所采取的預(yù)防性措施,閥門性能的在線檢查和使用中的環(huán)境損傷的處理。第二類是調(diào)節(jié)閥不能滿足操作要求時(shí)的檢修。后者一般是指車間修理,而在有些工業(yè)中系在規(guī)定的停車情況下,在管線上完成的。調(diào)節(jié)閥制造廠對(duì)于所生產(chǎn)的調(diào)節(jié)閥的每一種類均提供詳細(xì)的安裝和修理說明書。本章不是要代替這些制造廠的說明書,而只是提供調(diào)節(jié)閥維修所需要的一般知識(shí)。預(yù)防性維修預(yù)防性維修是指在閥門發(fā)生故障之前的計(jì)劃?rùn)z修。此計(jì)劃通常是在已知的工作條件下,根據(jù)以往的閥門性能的經(jīng)驗(yàn)來制訂的,同時(shí)盡量減少非計(jì)劃性的停車率。來得到最大的安全操作時(shí)間。不在預(yù)防性修理計(jì)劃之列的調(diào)節(jié)閥修理稱為車間檢修,將在本章的后面敘述。因此,此處所用的預(yù)防性檢修一

42、詞,是指那些在安裝及操作時(shí),為防止調(diào)節(jié)閥過早地發(fā)生故障而提前應(yīng)做的工作。開車之前 在開始安裝時(shí),就要擬定好調(diào)節(jié)閥的預(yù)防性維修計(jì)劃,雖然閥體及調(diào)節(jié)閥的連接均是結(jié)實(shí)的結(jié)構(gòu),但不能把它們作調(diào)整安裝得不合適的管道的方法。必須注意,由于不適當(dāng)?shù)墓芫€組合而引起的任何應(yīng)力,應(yīng)保證能在管線系統(tǒng)的其它地方消除。作用到調(diào)節(jié)閥上的管線應(yīng)力可能導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥的閥桿、導(dǎo)向和閥座系統(tǒng)不能對(duì)準(zhǔn)中心,對(duì)于分離式閥體的閥門,可能引起閥體法蘭的脫開。這可能引起變差,閥座或法蘭泄漏,填料可能泄漏。在安裝調(diào)節(jié)閥時(shí)應(yīng)盡力使得閥桿行程與閥體上方的膜室在一垂直平面上。如果閥門必須安裝在使閥桿處于水平移動(dòng)的位置,應(yīng)當(dāng)支撐膜室。若不設(shè)閥門支撐,易

43、形成閥桿的不同心度,導(dǎo)致變差不合格及填料泄漏。調(diào)節(jié)閥必須設(shè)置在可以進(jìn)行定期檢查和調(diào)整的位置。為此,應(yīng)有供通告的梯子和平臺(tái)。在開車之前必須確定,調(diào)節(jié)閥會(huì)不會(huì)成為管線污物如鐵銹、焊潭和其它異物的積聚點(diǎn)。倘若如此,則要考慮在調(diào)節(jié)閥的上游側(cè)安裝臨時(shí)性篩網(wǎng)或過濾器。當(dāng)閥門正在關(guān)閉時(shí),一小塊焊潭就可能破壞研磨得很好的閥座。如果工藝流體在正常狀態(tài)下含有鐵銹污物或其它硬質(zhì)東西時(shí),必須考慮安裝永久性的濾網(wǎng)或過濾器。調(diào)節(jié)閥的膜室是不消耗空氣的,但是會(huì)成為空氣系統(tǒng)中的液滴和其它雜技的積聚點(diǎn)。因此,必須選擇清潔、干燥和無油的空氣源來操作調(diào)節(jié)閥。帶有附屬定位器或升壓繼動(dòng)器的閥門,用了不清潔的空氣系統(tǒng)特別容易產(chǎn)生故障。開

44、車之后 開車之后必須定期進(jìn)行調(diào)節(jié)閥安裝的現(xiàn)場(chǎng)檢修。填料在使用一個(gè)短時(shí)間之后,需要調(diào)整,注油器需要重新調(diào)整。在有粉塵或惡劣條件下,需要在閥桿周圍設(shè)置塑料或橡皮套以保護(hù)填料函蓋和(或)膜室底部的導(dǎo)向。在周圍有腐蝕性氣體或工藝介質(zhì)液滴的條件下,不會(huì)對(duì)調(diào)節(jié)閥要進(jìn)行特殊保護(hù)。通常比較容易解決這些問題的方法是用塑料袋包住調(diào)節(jié)閥,而又不會(huì)影響調(diào)節(jié)閥的性能。在安裝保護(hù)套與伴管等附件時(shí)必須能檢查和修理,因?yàn)檫@睦附件往往對(duì)調(diào)節(jié)閥的性能有較大影響。顯然,本文不可能對(duì)每一種安裝或使用中潛在的故障都加以敘述。上述這些很普通的情況,為制訂一個(gè)較好的調(diào)節(jié)閥預(yù)防性維修計(jì)劃提供了基礎(chǔ),兼之與在工廠條件下獲得的經(jīng)驗(yàn)結(jié)合在一起,將

45、有助于延長(zhǎng)調(diào)節(jié)閥維修間隔期間內(nèi)的有效使用壽命。車間檢修清洗 檢修從管線上拆卸下來的調(diào)節(jié)閥,對(duì)維修部門來說是一個(gè)特殊問題。調(diào)節(jié)閥是工藝管線的一個(gè)部件,會(huì)被工藝流體污染。顯然,對(duì)一個(gè)用于蒸汽、空氣、惰性氣體等氣體的調(diào)節(jié)閥是沒有問題的,可以立即檢修。但是,現(xiàn)階段代工藝過程的許多流體都是腐蝕、爆炸和放射性的,對(duì)人體或設(shè)備有傷害作用。因此,在把閥門送進(jìn)現(xiàn)代化的修理車間,和可能被不熟悉這些工藝介質(zhì)危險(xiǎn)性的人員接觸之前,必須把調(diào)節(jié)閥上所有被工藝介質(zhì)浸漬的部件清洗干凈。對(duì)被介質(zhì)浸漬過的閥體部件的實(shí)際清洗方法,將根據(jù)工藝流體性質(zhì)的不同而有所不同。多數(shù)的情況,只需用水洗耳恭聽或蒸汽吹掃就夠了。然而,某些污染需要酸

46、流行色或甚至由于有重金屬化合物污染需經(jīng)幾百度若干小時(shí)的特殊熱處理。處理方法必須由熟悉污染性質(zhì)的操作人員來決定。用于清洗調(diào)節(jié)閥部件的設(shè)備,將隨污染種類的不同而有所不同。清洗設(shè)備的地點(diǎn)必須避免對(duì)其它場(chǎng)所或設(shè)備產(chǎn)生重復(fù)污染。通常選在遠(yuǎn)離操作及修理設(shè)備的地方。由于要清洗被介質(zhì)浸漬過的調(diào)節(jié)閥的部件。因此,需要將閥體與上閥蓋拆開。必須配箅合適的工具。通常包括在拆卸閥門時(shí)的起重及搬運(yùn)設(shè)備。用氣源使閥門動(dòng)作一下是必要的,以防止取出閥桿和閥芯時(shí)閥座的進(jìn)一步損壞。空氣也用于氣動(dòng)工具,在某些情況為了健康的原因也要空氣,如需要呼吸空氣,或化學(xué)吹掃空氣。是否需要防風(fēng)雨措施,決定于清洗設(shè)備是否連續(xù)使用。如果設(shè)置了防風(fēng)雨措

47、施,則良好的采光和通風(fēng)是不可缺少的。只有了角污染的性質(zhì)之后才能確定所需要的容器、大桶、加熱設(shè)備、蒸汽軟管和其它洗滌或處理設(shè)備。應(yīng)考慮提供成套的維修專用其所長(zhǎng)工具和用于清洗現(xiàn)場(chǎng)的工作服。必須特別注意將從工作出發(fā)事清潔工作的人員的選擇。由于這項(xiàng)工作通常是骯臟的這一特點(diǎn),因此,清洗工作作是不受歡迎的。特別重要的是,拆卸調(diào)節(jié)閥的清洗人員應(yīng)充分了解調(diào)節(jié)閥及所包含的化工有害物質(zhì)的性質(zhì),以便避免對(duì)本人的傷害。另外,應(yīng)詳細(xì)了解調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu),以名我在拆卸調(diào)節(jié)閥時(shí)造成損壞。諸如是否有波紋管密封、閥芯和閥桿是由閥體頂部還是由底部卸出,如果閥座是由螺紋旋入閥體,或用其它的方法卡在閥體上,將影響實(shí)際的拆卸步驟。例如,許

48、多昂貴的波紋管密封裝置曾被不熟練的技工由于不正確的拆卸而損壞。需要知道在閥體或上閥蓋內(nèi)盲死的通道的位置,以便于工作得到徹底的清洗。清官的加工面如閥桿、閥芯、閥座和導(dǎo)向的表面必須保護(hù),防止損壞,使檢修費(fèi)用最低。使用如填料環(huán)拆卸器閥座環(huán)取出器或法蘭擴(kuò)張器等特殊工具的技巧是重要的,以防止誤用和導(dǎo)致閥門的損壞。當(dāng)把所有被工藝介質(zhì)浸漬過的調(diào)節(jié)閥部件洗凈后,閥門必須重新裝配,用手?jǐn)Q緊,保證在運(yùn)往修理車間時(shí)沒有零件遺漏。在裝運(yùn)去車間之前,閥門必須有明顯的標(biāo)記,以表示已經(jīng)清洗過了。這些手續(xù)有助于防止把已污染的閥門交付給修理車間和不知道這個(gè)問題的工人修理。閥門的拆卸 清洗后的調(diào)節(jié)閥運(yùn)往修理車間時(shí)應(yīng)附有一張工作卡

49、片。關(guān)于閥門和在工藝過程中使用的資料盡或能詳細(xì)地記錄在卡片上。圖1就是典型的車間記錄卡片。調(diào)節(jié)閥檢修的第一步是標(biāo)明與閥體法蘭相對(duì)應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的連接方位。然后將它完全卸開。這就是將執(zhí)行機(jī)構(gòu)與上閥蓋分開,將上閥蓋與閥體分開,而執(zhí)行機(jī)構(gòu)則要完全卸開。卸開上閥蓋和填料函部件,從閥體上拆下閥芯、閥桿及下法蘭蓋。此時(shí)必須作全部部件的檢查,以便決定所要修理和更換的范圍。 在許多情況下,所有外露的閥門部件表面都是生銹的,因而不宜于重新涂漆。這些部件在未檢修前先要除銹。噴砂設(shè)備用于除銹是特別好的。必須注意,在除銹之前要保護(hù)好全部機(jī)械加工表面,例如法蘭面。對(duì)于噴砂,可以采用加厚防護(hù)帶覆蓋,如果用酸洗需要涂特殊的潤(rùn)

50、滑脂作保護(hù)層。在完成除銹后,必須決定需要何種機(jī)械加工。閥體和閥內(nèi)件很可能需要機(jī)械工來修理。全產(chǎn)法蘭面必須進(jìn)行檢查,以防止因損壞而使合適的密封墊片不起作用。一般說來,這種損壞將以法蘭面的刻痕或凹槽狀態(tài)出現(xiàn)。以螺紋擰入閥體的閥座環(huán),必須慎重確定是否需要更換。除了改變閥的容量以外,拉絲、腐蝕和磨損通常是更換閥座環(huán)的理由。小的銹斑和磨損表面一般用機(jī)械加工方法修理。許多制造廠在閥座環(huán)的座加上加工60o斜面和閥芯的座邊上加工65o斜面,如圖2所示。這樣實(shí)際上閥座密封系在閥座環(huán)斜面的頂部。這對(duì)新的調(diào)節(jié)閥的裝配是合適的;但是,需要修理的閥門,閥座環(huán)的磨損通常是不均勻的。修復(fù)同心度需要擴(kuò)大閥座環(huán)的孔,這將進(jìn)一步

51、增加閥門的流通能力,以及改變它的流量特性。除了報(bào)廢掉可重復(fù)使用的閥座環(huán)以外,解決問題的另一種方法是在閥座環(huán)的表面上加工一新的60o斜面,并把閥芯的65o斜面改變?yōu)?9o,如圖3所示。這樣,使閥座密封改至閥座環(huán)斜面的頂部,均勻地重新加工表面,不至于影響閥門的流通能力或閥芯閥座右銘環(huán)的接觸特性。如果更換螺紋連接的閥座環(huán),必須在閥體進(jìn)行任何機(jī)械加工之前進(jìn)行,擰緊新閥座環(huán)所需的力將使閥體變形,這是經(jīng)常容易發(fā)生榮死衰。必須修復(fù)同心度,否則閥門將關(guān)不嚴(yán)。閥座同心度的修復(fù)最好用本車床加工。 拆卸和更換螺紋連接的閥座環(huán),需要特殊的成套工具。許多調(diào)節(jié)閥制造廠生產(chǎn)這種成套工具,以適應(yīng)其檢修的需要。螺紋連接的閥座環(huán)

52、常常需要某些類型的螺紋密封劑,以防止通過螺紋密封連接部分泄漏。這種泄漏不僅妨礙流體的嚴(yán)密切斷,而且導(dǎo)致磨蝕和磨損,也將引起不可修復(fù)的閥體損壞。有可能時(shí),閥門制造廠對(duì)特殊條件下使用的密封劑應(yīng)提出推薦意見。如果無法得到制造廠的推薦意見,在使用商業(yè)上可買到的密封劑之前,應(yīng)與熟悉這一生產(chǎn)過程的化學(xué)特性的人員磋商。當(dāng)所需要的機(jī)械加工完成之后,資金積累給部件涂漆。調(diào)節(jié)閥的涂漆規(guī)程式應(yīng)與工藝管線上其它機(jī)械設(shè)備的相同。應(yīng)采用合適的防護(hù)措施,避免涂漆時(shí)弄到密封面上。閥芯、閥桿和閥座環(huán)是現(xiàn)場(chǎng)儀表設(shè)備中最精密的加工零件。調(diào)節(jié)閥閥桿的加工表面是如此精細(xì),以致于表面損壞的閥桿只能用工廠制造的部件來替換。需要高度拋光,以

53、得到最佳的填料密封及最小的變差量。當(dāng)然,閥芯和閥座環(huán)必須首先經(jīng)過精密的機(jī)加工,最后通過手工研磨,以達(dá)到精密配合。調(diào)節(jié)閥閥芯和閥座研磨或拋光需要的技工,其技巧和知識(shí)水平,或許除某些必須的機(jī)加工外,比任何其它檢修階段的都要高。在未進(jìn)行任何修理之前,首先要決定閥座表面的損傷能否經(jīng)濟(jì)地用拋光而不是用更換或重新加工的方法修復(fù)。為使閥座密封均勻,閥芯與閥座組裝成一直線十分必要。通常,這就要求全部的導(dǎo)向裝置必須在開始拋光前裝好。在商業(yè)上可得到的大多數(shù)閥門成套研磨劑,有粗研磨用的及細(xì)研磨用的,對(duì)于調(diào)節(jié)閥的研磨是足夠用了。粗研磨劑一直使用到在圍繞閥芯及閥座環(huán)的閥座密封邊緣上研磨出精細(xì)的和連續(xù)的線接觸為止。然后清

54、洗掉全部粗研磨劑,并用細(xì)研磨劑將閥座密封線拋光。當(dāng)拋光作業(yè)全部完成后,必須將全部研磨劑從閥內(nèi)清洗干凈。良好的流量切斷、閥芯和閥桿的平穩(wěn)操作是依賴于閥芯在閥座環(huán)中的對(duì)中裝配。導(dǎo)向裝置用于保證良好的對(duì)中裝配。有些閥門在閥座上、下均有導(dǎo)向裝置,而另一些閥門則僅有簡(jiǎn)單的頂部導(dǎo)向裝置。為使這些導(dǎo)向裝置能完成其功能,必須加工到能與在閥芯一閥桿組合件上的導(dǎo)向凸臺(tái)緊配合。任何程度的腐蝕或磨損都會(huì)破壞緊配合,使導(dǎo)向裝置失去作用。有些導(dǎo)向裝置是以螺紋旋入就位的,而另一些是壓入就位的。螺紋連接的導(dǎo)向裝置的更換是簡(jiǎn)單的,但壓入式導(dǎo)向裝置的更換必須用力才能卸下。這種操作可以使用各種方法。如果可以得到,應(yīng)配備壓入型拆卸設(shè)

55、備,在無壓入型拆卸設(shè)備的地方,則可采用差溫加熱法,由于導(dǎo)向架受熱膨脹,而導(dǎo)向裝置卻收縮。采用后一種方法時(shí),為了不致于使導(dǎo)向架造成永久性損壞,必須小心從事。新的導(dǎo)向裝置通常用臺(tái)鉗壓入。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的拆卸 調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)在完全卸下之后,需要逐件詳細(xì)檢查。由于全部閥門的沖擊力都通過鑄鋼支架傳遞,因此,對(duì)鑄鋼支架必須檢查有無任何裂紋的痕跡。腐蝕會(huì)引起部件的配合不好,它是造成更換部件的原因。必須檢查膜片,是否有預(yù)示將來可能發(fā)生故障的任何裂紋、硬化或磨蝕的痕跡。執(zhí)行機(jī)構(gòu)部件的表面處理和油漆方法可與閥體部件所用的一樣。全部螺紋連接的零件,應(yīng)將螺紋磨光,以便順利裝配和調(diào)整容易。通常較有利的做法是把膜頭蓋的全部固

56、定螺栓報(bào)廢,換上新螺栓。反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)推桿的密封套應(yīng)換新的。閥門和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的重新組裝 調(diào)節(jié)閥閥體的重新組裝是項(xiàng)簡(jiǎn)單的操作。注意的要點(diǎn)是采用尺寸和材料合適的墊片,準(zhǔn)確的對(duì)中,以及所用的固定螺栓或雙頭螺栓的尺寸、長(zhǎng)度和材料應(yīng)該合適。當(dāng)上緊上閥蓋和閥體的下法蘭蓋時(shí),重要的是要將對(duì)角線上對(duì)應(yīng)的螺栓均勻擰緊,保證墊片受力均勻,防止法蘭泄漏。在擰緊閥體上的螺栓或雙頭螺栓時(shí)必須遵守閥門制造廠商所推薦的螺栓或雙頭螺栓的特定扭力負(fù)荷。擰得過緊將會(huì)引起拉伸過長(zhǎng),導(dǎo)致法蘭連接減弱。必須測(cè)量填料函蓋的深度,用以確定合適的填料環(huán)數(shù)。如有可能,應(yīng)采用預(yù)制的填料環(huán)。各種材料和尺寸的填料環(huán)可在市場(chǎng)上買到。它的均勻一致性可以保

57、證壓蓋很好的密封。如采用套環(huán)蓋,則在其下面要放置足夠的填料,保證它與壓蓋殼中的潤(rùn)滑口對(duì)準(zhǔn)。填料環(huán)每次放入一個(gè),要輕輕放置不要敲打填料環(huán)。擠壓弄歪填料環(huán),會(huì)使環(huán)失去彈性。當(dāng)填料函裝入預(yù)定數(shù)量的填料環(huán)后,安裝隨動(dòng)件和支架,用手?jǐn)Q緊,為組裝好的閥門進(jìn)行變差試驗(yàn)。必須注意特殊的填料,如v形填料和特殊的彈簧承載填料函蓋,要用不同方式安裝。如果希望得到好的填料函密封,必須遵循制造廠提供的這些特殊填料函的使用說明書。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的重新組裝應(yīng)該包括對(duì)所有的摩擦點(diǎn)選用合適的潤(rùn)滑劑。這些摩擦點(diǎn)包括閥桿通過的導(dǎo)向和密封件、彈簧止推軸承、擋圈和彈簧調(diào)整螺母。重新組裝后的閥門和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)和調(diào)整 當(dāng)完成重新組裝后,膜頭盒需做氣密性試驗(yàn)。這是最容易完成的,在膜室入45磅/英寸2表壓的空氣(不要超過制造廠商規(guī)定的殼體壓力等級(jí)),在法蘭邊上涂上肥皂液進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)在未與閥體組裝衣要進(jìn)行變差試驗(yàn),以便確定在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的范圍內(nèi)沒有部件的束縛

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