Анализ выбора и устранения неполадок пневматических и электрических клапанов управления

I. Принципы установки пневматических и электрических клапанов управления

Принципы установки для пневматических клапанов управления:

1Положение установки пневматических клапанов управления должно быть на определенной высоте над землей, с достаточным пространством над и под клапаном для облегчения демонтажа, сборки,и обслуживаниеДля управляющих клапанов, оснащенных пневматическими позиционирующими клапанами и ручными колесами, необходимо обеспечить удобную работу, наблюдение и регулировку.

2. Управляющие клапаны должны быть установлены на горизонтальных трубопроводах и выровнены вертикально с трубопроводом.В особых случаях, когда клапан управления должен быть установлен горизонтально на вертикальном трубопроводе, клапан также должен быть подкреплен (за исключением клапанов управления небольшим диаметром).

3Температура рабочей среды клапана управления должна быть в пределах (-30°C до +60°C), а относительная влажность не должна превышать 95%.

4. перед и после клапана управления должны быть прямые проходы труб, длина которых не должна быть меньше 10 раз превышает диаметр трубы (10D),чтобы не повлиять на характеристики потока из-за слишком короткого прямого прохода трубы.

5Если диаметр клапана отличается от диаметра трубы, для подключения следует использовать редукторы.Стрелка направления жидкости на корпусе клапана должна быть выровнена с направлением потока жидкости.

6Должна быть установлена обходная труба, предназначенная для облегчения переключения или ручной работы, позволяющая поддерживать клапан управления без остановки системы.

7Перед установкой все посторонние предметы, такие как грязь и шлаки, должны быть тщательно удалены из трубопровода.

Принципы установки электрических клапанов управления:

1Положение установки, высота и направление ввода/вывода клапана должны соответствовать требованиям конструкции, а соединение должно быть надежным и плотким.

2. клапаны могут быть подключены к трубопроводам с использованием различных типов концовых фитингов. Основные методы подключения включают натянутые, фланцевые и сварные соединения. При использовании фланцевых соединенийесли температура превышает 350°C, из-за расслабления скольжения болта, фланца и уплотнения следует выбирать высокотемпературные материалы для болтов.

3. Перед установкой клапан должен пройти визуальную проверку. Название клапана должно соответствовать действующему международному стандарту GB12220Для клапанов с рабочим давлением более 1.0 МПа и тех, которые служат отключающими клапанами на магистральных трубопроводах, должны проводиться испытания прочности и герметичности, и они могут использоваться только после прохождения этих испытаний.Другие клапаны не требуют отдельного испытания и могут быть проверены во время испытаний давления системы..

4Во время испытания прочности испытательное давление должно быть в 1,5 раза выше номинального давления и длиться не менее 5 минут.

5Во время испытания герметичности испытательное давление составляет 0,3 МПа. Испытательное давление должно оставаться постоянным в течение всего срока испытания, что должно соответствовать положениям таблицы 2.Клапан считается квалифицированным, если на уплотнительной поверхности сиденья клапана нет утечки..

6Номинальный диаметр: DN15-500

II. Частые неисправности пневматических клапанов управления и их причины

(1) Клапан управления не работает.

1. отсутствие сигнала, отсутствие подачи воздуха. 1. подача воздуха не включена, 2. вода в подаче воздуха замерзает зимой, вызывая блокировку воздуховода или сбой фильтра или редуктора давления, 3.Сбой компрессораУтечка в основной трубе воздуха.

2- Доставка воздуха присутствует, никакого сигнала. - Неисправность регулятора. - Утечка в диафрагме позиционирования. - Повреждение диафрагмы регулирования.

3. Позиционировщик не имеет подачи воздуха. 1. Фильтр заблокирован. 2. Редуктор давления неисправен. 3. Трубопроводы протекают или заблокированы.

4Позиционирующий прибор имеет подачу воздуха, но не выход.

5. Сигнал присутствует, но никакого действия. 1. Ядро клапана отпало. 2. Ядро клапана застряло на сиденье или сиденье. 3.Сиденье клапана и ядро клапана заморожены или заблокированы обломками5. Спринт привода задерживается из-за длительного неиспользования.

(II) Нестабильная работа клапана управления.

1. нестабильное давление подачи воздуха. 1. мощность компрессора слишком мала. 2. неисправность клапана понижающего давление.

2. нестабильное давление сигнала. 1. ненадлежащая постоянная времени системы управления. 2. нестабильный выход регулятора.

3Давление подачи воздуха стабильно, давление сигнала также стабильно, но работа регулирующего клапана нестабильна.Шаровой клапан в усилителе позиционирования изнашивается и не запечатан должным образом из-за обломков. вызывающие колебания выхода при значительном увеличении потребления воздуха.Утечки воздуха в выходной трубе или линии5. ствол клапана испытывает высокое сопротивление трению во время движения, с прилипанием явлений в точках контакта.

(3) Регулирование вибрации клапана.

1. Управляющий клапан вибрирует в любом положении открытия. 1. нестабильная поддержка. 2. источники вибрации вблизи. 3. сильное износ между розеткой и ручкой клапана.

2. Контрольный клапан вибрирует при полном закрытии. 1. Контрольный клапан слишком большой и часто используется в небольших позициях открытия. 2.Направление потока среды в одноместном клапане противоположно направлению закрытия.

(4) Медленный ответ клапана управления.

1. ствол клапана медленно реагирует только в одном направлении. 1. диафрагма в пневматическом актуаторе диафрагмы повреждена и протекает. 2. герметика с кольцом O в актуаторе протекает.

2. ствол клапана проявляет вялость при движении как при открытии, так и при закрытии: 1. корпус клапана заблокирован клеящими веществами; 2. упаковка из ПТФЕ ухудшилась и затвердела,или смазка для упаковки из графита-асбеста высохла; 3. упаковка слишком плотная, что увеличивает сопротивление трению; 4. ствол клапана не прямой, что увеличивает сопротивление трению; 5.Пневматические клапаны управления без позиционирования также могут вызывать вялость.

(5) Увеличение объема утечки клапана управления, с следующими причинами:

1. чрезмерная утечка при полном закрытии клапана: 1. изношенная клапанная розетка, сильная внутренняя утечка; 2. клапан неправильно настроен, не плотно закрывается.

2. клапан не может достичь полностью закрытого положения: 1. чрезмерный дифференциал среднего давления, низкая жесткость привода, клапан не закрывается плотно; 2. посторонние предметы внутри клапана; 3.

(6) Диапазон регулируемого потока уменьшился, главная причина в том, что ядро клапана было коррозировано и сокращено, что привело к увеличению минимальной регулируемой частоты потока.

Понимание феноменов неисправностей и причин неисправностей пневматических регулирующих клапанов позволяет принимать целенаправленные меры по решению проблем.

4Как выбрать между пневматическими и электрическими приводами

1. Как выбрать актуатор

1Ключевые соображения при выборе привода

1 Надежность; 2 Экономичность; 3 Плавная работа и достаточный выходной крутящий момент; 4 Простая конструкция и легкое обслуживание.

2Сравнение электрических и пневматических приводов

(1) Пневматические приводы просты и надежны

Низкая надежность традиционных электрических приводов была давним недостатком, но развитие электронных приводов в 1990-х годах полностью решило эту проблему.позволяет им работать без обслуживания в течение 5−10 лет, с надёжностью, даже превосходящей пневматические приводы.

(2) Источник энергии

Основным недостатком пневматических приводов является необходимость в отдельной станции подачи воздуха, что увеличивает затраты; электрические клапаны могут использовать источники питания, легко доступные на месте.

3) Расходы

Пневматические приводы требуют дополнительного позиционирования клапана, плюс подачи воздуха,Сравнительные расходы с расходами на электрические клапаны (импортируемые позиционирующие устройства для электрических клапанов имеют аналогичную цену с импортными электронными приводами); отечественные позиционеры по цене сопоставимы с отечественными электрическими приводами).

(4) Движение и жесткость: оба сопоставимы.

(5) Огнезащита и взрывозащита

Пневматический приводящий механизм + электрический позиционирующий клапан немного лучше, чем электрические приводящие механизмы.

3. Рекомендации

(1) По возможности рекомендуется использовать импортные электронные приводы с домашними клапанами для домашних применений, новых проектов и т.д.

(2) Несмотря на недостатки диафрагменных приводов, такие как недостаточная тяга, низкая жесткость и большие габариты, их простая конструкция делает их наиболее широко используемыми приводами в настоящее время.

(3) Учитывания при выборе поршневых приводов:

1 Когда у пневматических приводов диафрагмы недостаточно тяги, для усиления выходной силы следует выбрать приводы с поршнями; для дифференциальных клапанов управления высоким давлением (например,клапаны отключения пара среднего давления), когда DN ≥ 200, могут потребоваться даже двойные поршневые приводы;

Для обычных клапанов управления поршневые приводы также могут быть использованы для замены приводов диафрагмы, что значительно уменьшает размер привода.более широко используются пневматические поршневые клапаны управления;

3 Для клапанов управления угловым движением их угловые приводы обычно имеют вращающуюся конструкцию с двойным поршнем и решеткой передач.Стоит подчеркнуть, что традиционная конфигурация.

Сравнение электрических и пневматических приводов

1Перегрузочная способность и срок службы

Электрические приводы подходят только для периодической работы и не подходят для непрерывной работы в замкнутом цикле.имеют перегрузочную способность и не требуют обслуживания на протяжении всего срока службыИх стандартный срок службы может достигать до миллиона циклов включения/выключения, что делает пневматические приводы превосходными по сравнению с другими приводами клапанов.

2. Безопасность

Пневматические приводы могут использоваться в потенциально взрывоопасных условиях, особенно в следующих ситуациях:

Требуются взрывозащитные клапаны (например, клапаны Намура с подходящими катушками); клапаны или клапанные острова должны быть установлены за пределами зоны взрыва;и пневматические приводы, используемые в зоне взрыва, должны быть подключены через воздушные трубки.; электрические приводы не подходят для использования в потенциально взрывоопасных условиях и стоят дорого.

3. Перегрузка

В ситуациях, требующих увеличения крутящего момента или специальных требований к силе, электрические приводы быстро достигают своих пределов крутящего момента.Особенно в случаях нерегулярного открытия клапана или длительного закрытия клапана.В результате перегрузочного преимущества пневматических приводов становится очевидным, поскольку отложения или сцинтерованные материалы увеличивают крутящий момент запуска.или крутящий момент может быть легко увеличен.

4Экономическая эффективность

В технологиях очистки воды и сточных вод большинство клапанных приводов работают в режиме включения/выключения или даже предназначены для ручной работы.Пневматические компоненты предлагают значительный потенциал для рационализацииПо сравнению с пневматическими приводами, если используются электрические приводы, функции мониторинга, такие как мониторинг превышения температуры, мониторинг крутящего момента, частота переключения,Циклы контроля и технического обслуживания должны быть интегрированы в систему контроля и испытаний.За исключением обнаружения конечной позиции и обработки источника воздуха, пневматические приводы не требуют никаких функций контроля или управления.Пневматические приводы экономичны, что делает их идеальными для автоматизации ручных клапанных приводов.

5. Собрание

Пневматическая технология очень проста: пневматические приводы могут быть легко установлены на головках приводов клапанов, а устройства обработки воздушного источника могут быть подключены и управлены с минимальными усилиями.Дополнительно, безобслуживание конструкции пневматических приводов обеспечивает удобную, plug-and-play функциональность.

6. Компоненты

Пневматические компоненты имеют высокую сопротивляемость вибрации, прочны, долговечны и, как правило, не ломаются.Электрические приводы состоят из многочисленных компонентов и относительно склонны к повреждению.

7Технологии

Линейные приводы действуют непосредственно на устройство закрытия, в то время как качательные приводы преобразуют “линейную силу сжатого воздуха” в качательное движение, используя только поршень и приводное вало.Пневматические приводы также могут легко достичь замедленного движенияЭлектрические приводы испытывают значительные потери энергии при преобразовании подаваемой энергии в движение.Это в основном связано с тем, что электродвигатель преобразует большую часть энергии в тепло., а во-вторых, из-за использования коробки передач.

III. Резюме

1Пневматические приводы

Большинство приводов, используемых в промышленном управлении сегодня являются пневматическими приводами, потому что они используют воздух в качестве источника питания,который экономичнее и проще по структуре, чем электрические и гидравлические приводыС точки зрения технического обслуживания, пневматические приводы проще в эксплуатации и калибровке, чем другие типы приводов.и может быть легко переключаться между направлениями вперед и назад на местеИх главное преимущество заключается в безопасности. При использовании с позиционерами они идеально подходят для легковоспламеняющихся и взрывоопасных условий.электрические сигналы, которые не являются взрывозащитными или не являются безопасными по своей сути, представляют потенциальный риск возникновения пожара из-за искры.Поэтому, хотя электрические клапаны управления все более широко используются, пневматические клапаны управления по-прежнему доминируют в химической промышленности.

Основными недостатками пневматических приводов являются: более медленный ответ, более низкая точность управления и более низкое сопротивление отклонения.особенно при использовании больших пневматических приводовОднако это не должно быть серьезной проблемой, поскольку многие приложения не требуют высокой точности управления, чрезвычайно быстрого ответа,или сильное сопротивление отклонения.

2Электрические приводы

Электрические приводы в основном используются на электростанциях или атомных электростанциях, поскольку системы высокого давления воды требуют плавного, стабильного и медленного процесса.Основными преимуществами электрических приводов являются высокая стабильность и постоянная тяга, которую пользователи могут применятьМаксимальная тяга, вырабатываемая электрическим приводом, может достигать 225 000 кгс. Только гидравлические приводы могут достичь такой высокой тяги,но гидравлические приводы значительно дороже электрическихСпособность электрических приводов противостоять отклонениям отлична, при этом выходная тяга или крутящий момент остаются по существу постоянными.эффективно противодействовать несбалансированным силам из среды и достигать точного контроля параметров процессаПоэтому их точность управления выше, чем у пневматических приводов. При оснащении сервоусилителем легко переключаться между прямым и обратным действием,и состояние положения клапана (держание/полностью открытое/полностью закрытое) можно легко установитьВ случае сбоя он останется в первоначальном положении, чего не могут достичь пневматические приводы.Пневматические приводы должны опираться на систему защиты комбинации для достижения удержания положения.

К основным недостаткам электрических приводов относятся: более сложная структура, более высокая вероятность сбоев в работе, и из-за их сложности,технические требования к персоналу по техническому обслуживанию на месте относительно выше; работа двигателя генерирует тепло, и если регулировки выполняются слишком часто, это может привести к перегреву двигателя, вызывая тепловую защиту, а также увеличивая износ редукторов;дополнительно, работа относительно медленная, поскольку требуется значительное количество времени, чтобы клапан отреагировал на сигнал от контроллера и переместился в соответствующее положение,где он не соответствует требованиям пневматических и гидравлических приводов.