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蒸汽调节阀的分类与选型使用

时间:2014-10-21 作者:上海沪禹阀门 点击:

蒸汽调节阀因使用介质为蒸汽故称为蒸汽调节阀,根据执行器选择的不同又分为电动蒸汽调节阀,气动蒸汽调节阀,自力式蒸汽调节阀三种,根据阀芯结构的不同主要分为单座蒸汽调节阀,套筒蒸汽调节阀,双座蒸汽调节阀。
 
蒸汽调节阀因其使用介质的高温高压,故在选型时颇有讲究,如果选型不当,则会在使用过程中频频出现故障,严重影响设备和系统的正常运行。
 
在蒸汽调节阀选型时注意,工控PLC系列对调节阀的作用要求,以及调节阀控制后所要达到的结果进行执行器的选择与阀体材质、阀芯结构的选型。
 
电动蒸汽调节阀与蒸汽气动调节阀相比具有明显的优点:电动调节阀节能(只在工作时才消耗电能),环保(无碳排放),安装快捷方便(无需复杂的气动管路和气泵工作站)。
 
气动蒸汽调节阀就是以压缩气体为动力源,以气缸为执行器,并借助于阀门定位器、气体过滤器等附件去驱动阀门,实现比例式调节。气动调节阀的特点就是控制简单,反应快速,且本质安全,不需另外再采取防爆措施。
 
自力式蒸汽压力调节阀无需外加能源,能在无电无气的场所工作,既方便又节约了能源。压力分段范围细且互相交叉,调节精度高。压力设定值在运行期间可连续设定。对阀后压力调节,阀前压力与阀后压力之比可为10:1~10:8。橡胶膜片式检测,执行机构测精度高、动作灵敏。采用压力平衡机构,使调节阀反应灵敏、控制精确。
 
下面我们通过一个实例来谈谈电动蒸汽调节阀的选型不当引起的问题及解决方法。
 
一家大型化工企业,需要用蒸汽来控制反应釜的温度,蒸汽来自热电厂的蒸汽余热,温度 200℃ 左右,压力 1.2MPa 左右,要求用蒸汽调节阀来控制蒸汽压力的恒定,阀门进口压力 0.8~1.2MPa,出口压力 0.4~0.5MPa。客户要求采用电动蒸汽调节阀来进行调节控制。
开始选型时,因为没有提供详细工艺技术参数,选用的是电动单座调节阀,使用不久就故障频频,执行器电机烧坏、控制模块损坏、减速齿轮打坏的事,屡屡发生。
 
后派人到现场观察、分析,才找出故障原因。原来,调节阀的进出口压差较大,执行器在工作时负荷太大,也可以说过载,所以才会有减速齿轮不堪重负,数次打坏及电机、模块损坏的事,更有甚者,用户在系统设计时取压点选择不当(选在压力变化特别快的地方),控制系统中压力控制模块的PID参数设置也有问题,致使整个系统灵敏度太高,压力稍微有一点变化,调节器就会输出控制信号去驱动调节阀,造成调节阀频繁动作,以至于震荡,进而引起整个系统的震荡,不但被控变量无法稳定,更令调节阀不堪重负,无法完成调节的任务。
 
经与用户协商后,果断决定用电动套筒调节阀来代替单座调节阀,因为套筒阀的平衡结构的阀芯,可以大大抵消蒸汽通过时产生的不平衡力,减轻电动执行器的负荷,有利于调节阀长期稳定地运行。之所以没有选择平衡式单座调节阀,是考虑到单座阀的导向密封圈不耐蒸汽状况下的长期磨损,且系统对调节阀的泄漏量标准要求不高,套筒阀完全能胜任这种工况。同时,重新确定取压点,当套筒调节阀换上以后,调试系统时,将 PID 参数重新设置,减小比例带,加大积分时间,即将系统响应的时间稍微调整一下,蒸汽的压力波动变化以能满足使用为前提。经过这样一番调整,基本解决了这一问题。
 
由此可见,对于蒸汽调节阀而言,选型非常重要,安装、调试和维护更加重要,有好多故障都是用户因不熟悉调节阀的性能和使用维护特点所造成的。你不能把调节阀孤立于控制系统之外,而需把它和整个系统一起来考虑、来调整,而且,调节阀是一个动态的执行元件,容易出现各种故障。而且,随着现场总线调节阀的日渐推广,本来由系统完成的任务,下放到了调节阀的身上,这就对调节阀的使用、维护提出了更高的要求。

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