氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的原理及維護(hù)

1、氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的原理及維護(hù) 作者: 日期: 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(píng)論文 論文題目：氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的原理及維護(hù) 單 位屮化二建電儀公司 姓 名 武斌 現(xiàn)專業(yè) 技術(shù)職務(wù)助理工程師 申報(bào)專業(yè) 技術(shù)職務(wù)工程師 摘要03 關(guān)鍵詞03 緒論03 一、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的特點(diǎn)03 二、常用氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的分類03 氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的工作原理 04 1、氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的組成04 2、氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的工作原理04 3、執(zhí)行器的工作原理05 4、閥門的流量特性06 四、調(diào)節(jié)閥的主要附件 06 五、 氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的常見故障及維護(hù) 08 5 11 11 總結(jié) 參考文獻(xiàn) 摘要：調(diào)節(jié)閥是自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中

2、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(hào)，從而改變介質(zhì)的流量，完成調(diào)節(jié)功能。隨著時(shí)代 的發(fā)展和自動(dòng)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(dòng)作的好壞，直接影響調(diào)節(jié)的作用和效果，是自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng) 的重要環(huán)節(jié)。氣動(dòng)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(shí)的排除故障是保證整個(gè)系統(tǒng)順利完工及正常投用的重要保障。 關(guān)鍵詞：氣動(dòng)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(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分，而氣動(dòng)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(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥多達(dá)86臺(tái)，我有幸參與了全部調(diào)節(jié)閥的安裝、接線及 調(diào)試工作。木人結(jié)合自己的一

3、點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)來談?wù)剼鈩?dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的原理及 其常見故障。 一、氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的特點(diǎn) 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(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥分類 常用的氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥一般分為九個(gè)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； 三通調(diào)節(jié)瀛 (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 比兩位閥：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(shí)，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.

4、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(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的工作原理 1氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的組成 氣動(dòng)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(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的工作原理 氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要用作一般調(diào)節(jié)閥(包括蝶閥)的推動(dòng)裝置，分 有彈簧和無彈簧兩種情況。無彈簧的氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)常用于雙位式 控制。有彈簧的氣動(dòng)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(dòng)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(hào)壓 力增大時(shí)，推桿向下動(dòng)作的叫正作用執(zhí)

5、行機(jī)構(gòu)；當(dāng)信號(hào)壓力增大時(shí)， 推桿向上動(dòng)作的叫反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)。正作用機(jī)構(gòu)的信號(hào)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(hào)壓力是通人波紋膜片下 方的薄膜氣室。通過更換個(gè)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(shí)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。 (C) 上圖中和(c)為氣開式，(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)二氣關(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)二氣開式執(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)

6、二氣關(guān)式執(zhí)行器 7 氣開式一隨信號(hào)壓力的增大流通截面積也增大 氣關(guān)式一隨信號(hào)壓力的增大流通截面積減小 正裝一指閥芯向下移動(dòng)時(shí)，閥芯與閥座間的流通面積減小 反裝一指閥芯向下移動(dòng)時(shí)，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(shí), 隨著截流元件（閥板）從關(guān)閉位置運(yùn)動(dòng)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，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)

7、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(dòng)調(diào)節(jié)閥附件一般會(huì)選擇：閥門定位器、電磁閥、轉(zhuǎn)換器、 氣動(dòng)繼動(dòng)器、空氣過濾減壓閥等附件 1、閥門定位器 閥門定位器是調(diào)節(jié)閥的主要附件，通常與氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥配套使用， 它接受調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)，然后以它的輸出信號(hào)去控制氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥， 當(dāng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)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(hào)傳給上位系統(tǒng)

8、。 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(hào)的傳遞滯 后的情況發(fā)生，加快閥桿的移動(dòng)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(shí)現(xiàn)程序控制或兩位控制時(shí)，需要配用電磁閥，選用 電磁閥時(shí)，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，來縮短動(dòng)作時(shí)間，可以并列使用兩臺(tái)電磁閥 或把電磁閥作為先導(dǎo)閥與大容量氣動(dòng)繼動(dòng)器組合使用。 3、氣動(dòng)繼動(dòng)器 是一種功率放大器，它能將氣壓信號(hào)送到較遠(yuǎn)的地方，消除由于 信號(hào)管線加長所帶來的滯后，主要用于

9、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(hào) 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(shí)現(xiàn)氣、電信 號(hào)之間一定關(guān)系和互轉(zhuǎn)換，主要用于在用電訊號(hào)操縱氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí) 將4-20mA電訊號(hào)轉(zhuǎn)換成20-1 OOPa氣訊號(hào)，反之在用氣訊號(hào)操縱電動(dòng) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)（比較少見）或者為了集中監(jiān)控，與計(jì)算機(jī)連網(wǎng)時(shí)則將 20-100Kpa氣訊號(hào)轉(zhuǎn)換為4-20mA電訊號(hào)。 5、過濾器減壓閥 過濾減壓閥是工業(yè)自動(dòng)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(dòng)儀表，電磁閥、氣缸、噴涂設(shè)備及

10、小型氣動(dòng)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主令電 器。利用生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的碰撞使其觸頭動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)接通或分?jǐn)嗫?制電路，達(dá)到一定的控制目的。行程開關(guān)反映閥門開關(guān)兩個(gè)極限位置, 并同時(shí)送出指示訊號(hào)的裝置，控制室可以根據(jù)此訊號(hào)，判斷閥門的開 關(guān)狀態(tài)以便采取相應(yīng)措施。 五、氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥常見故障及維護(hù)措施 1、電磁閥不動(dòng)作 接線錯(cuò)誤，電磁閥線圈燒壞，信號(hào)電壓未達(dá)到額定值。應(yīng)檢查線路防 止接線錯(cuò)誤，檢查電壓是否達(dá)到額定值，更換線圈。 2、閥門動(dòng)作無反饋 11 這是閥門調(diào)試中最常見的問題之一，一般原因?yàn)樾谐涕_關(guān)開芙反饋接 線錯(cuò)誤，行程開關(guān)機(jī)械觸

11、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(cuò)誤，手動(dòng)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(shí)排出，就會(huì) 結(jié)冰堵塞管路。因此應(yīng)及時(shí)檢查線路，處理漏點(diǎn)，及時(shí)將管路內(nèi)的積 水排出，遇到氣源管結(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(hào) 調(diào)節(jié)器故障，氣源管漏氣；定位器波紋管漏氣。 應(yīng)及時(shí)檢

12、查，處理故障，氣源接頭漏氣若連接方式為承插焊連接 應(yīng)用氮弧焊進(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(hào)但閥門不動(dòng)作 閥芯脫落，閥芯與社會(huì)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(dòng)作良好。若閥桿損壞斷裂無法修理應(yīng)進(jìn)行 6、調(diào)節(jié)閥的動(dòng)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?。粶p壓閥故障。 （2）信號(hào)壓力不穩(wěn)定，調(diào)節(jié)器輸岀不穩(wěn)定。 （3）氣源壓力穩(wěn)定，信號(hào)壓力也穩(wěn)定，但調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作仍不穩(wěn)定。 定位器中放大器的球閥受臟物磨損關(guān)不

13、嚴(yán)，耗氣量特別增大時(shí)會(huì)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(dòng)作遲緩： 閥桿只在一個(gè)方向動(dòng)作遲緩。氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)中膜片破損泄漏； 閥桿在往復(fù)動(dòng)作時(shí)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(dòng)調(diào)節(jié)閥也會(huì)導(dǎo)致動(dòng)作遲鈍。 應(yīng)及時(shí)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(bào)業(yè)主及設(shè)計(jì)中請更換。 8、調(diào)節(jié)閥的泄漏量大 閥全關(guān)時(shí)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(shí)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(shí)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