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壓縮機防喘振調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機構(gòu)附件配置及執(zhí)行機構(gòu)氣路分析:
對壓縮機進、出口壓力、流量等參數(shù)調(diào)節(jié)易引起壓縮機出口管網(wǎng)的壓力大于壓縮機內(nèi)部的壓力,壓縮機出口的氣體方向改變,倒流入壓縮機內(nèi)部,倒流回壓縮機內(nèi)部的氣體使壓縮機內(nèi)部壓力恢復(fù),如此反復(fù)就是壓縮機喘振現(xiàn)象,喘振會導(dǎo)致壓縮機軸瓦、葉輪等內(nèi)件損壞。
為了保護壓縮機,防止喘振現(xiàn)象發(fā)生,使用單位通常采用防喘振氣動蒸汽調(diào)節(jié)閥閥門防止喘振現(xiàn)象發(fā)生。防喘振調(diào)節(jié)閥氣動執(zhí)行機構(gòu)附件的配置使調(diào)節(jié)閥在正常情況下可實現(xiàn)靈敏且平衡的閥位控制;在緊急情況(失電、失氣)下可快速打開防喘振閥門保護壓縮機組。
1、防喘振策略
壓縮機的基本防喘振策略在進出口中間安裝閥門,采用打回流方法避免壓縮機入口流量小引起的喘振現(xiàn)象;針對工藝介質(zhì)是空氣的,在壓縮機出口采用放空方式避免出口壓力高引起的喘振現(xiàn)象。
2、調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機構(gòu)及附件
閥門執(zhí)行機構(gòu)及其附件的配置決定了閥門調(diào)節(jié)功能的靈敏和穩(wěn)定性,并保證各種緊急情況(失電、失氣)下閥門動作保障生產(chǎn)裝置和人員安全,因此,閥門附件配置應(yīng)在滿足工藝控制要求的基礎(chǔ)上,做到緊急情況下實現(xiàn)相應(yīng)的安全功能。
氣動薄膜蒸汽調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機構(gòu)分為薄膜式、活塞式和長行程式三種。如果執(zhí)行機構(gòu)選擇偏小,流過閥體的流量增大,壓力也增大,執(zhí)行機構(gòu)的作用力與閥體內(nèi)流體壓力相互作用,導(dǎo)致控制系統(tǒng)工藝參數(shù)控制不平衡。如果執(zhí)行機構(gòu)選擇偏大,會加大資金投入,且調(diào)節(jié)過程中系統(tǒng)響應(yīng)遲緩。因此在執(zhí)行機構(gòu)的選型過程中,應(yīng)根據(jù)工藝參數(shù)選擇合理的執(zhí)行機構(gòu)。
(1)過濾減壓閥
執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動閥門的驅(qū)動力一般有電、液壓油和儀表風(fēng)三種,儀表風(fēng)也稱儀表空氣,作為具安全性和經(jīng)濟性的驅(qū)動力,被廣泛應(yīng)用于石油化工行業(yè)的控制閥上。空氣過濾減壓閥是氣動閥門的重要輔助裝置,其作用是對儀表風(fēng)進行除水、除塵和穩(wěn)壓,向電磁閥、定位器等執(zhí)行機構(gòu)附件提供1.0MPa左右干凈儀表風(fēng)。
儀表風(fēng)帶水會導(dǎo)致用電的氣動執(zhí)行機構(gòu)附件燒壞,執(zhí)行機構(gòu)附件內(nèi)部腐蝕生銹;儀表風(fēng)帶塵會導(dǎo)致氣動執(zhí)行機構(gòu)附件氣路堵塞;儀表風(fēng)壓力不穩(wěn),會導(dǎo)致閥門定位器、電磁閥工作不穩(wěn)定。儀表風(fēng)品質(zhì)低會使控制閥執(zhí)行機構(gòu)的故障率增加,為了保證閥門的控制功能和生命周期,每臺氣動控制閥都應(yīng)配置空氣過濾減壓閥。
(2)電氣閥門定位器
電氣閥門定位器是氣動調(diào)節(jié)閥的核心控制附件,其工作原理是將電信號轉(zhuǎn)化為氣信號控制氣動執(zhí)行機構(gòu)帶動閥芯動作,調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機構(gòu)的精確性是通過電氣閥門定位器控制調(diào)整執(zhí)行機構(gòu)氣腔的進氣量或排氣量來實現(xiàn)。因此,閥門對壓力、溫度、流量、液位、組分的調(diào)節(jié)離不開電氣閥門定位器。
閥門定位器可分為普通電氣閥門定位器和智能電氣閥門定位器,智能電氣閥門定位器相比較普通定位器具有PID控制、狀態(tài)監(jiān)測補償控制、預(yù)測控制、滑模控制等特點,控制精確性和平衡高于普通電氣閥門定位器。
針對閥門的單作用執(zhí)行機構(gòu)和雙作用執(zhí)行機構(gòu),配置的電氣閥門定位器也存在區(qū)別。
(3)電磁閥
電磁閥主要應(yīng)用于控制閥中的切斷閥,作為切斷閥的主要附件,根據(jù)控制需要切斷或?qū)刂茪饴?,使控制閥的氣動執(zhí)行機構(gòu)帶動閥芯動作,達到關(guān)斷和打開閥門的作用。也應(yīng)用于部分調(diào)節(jié)閥,主要應(yīng)用于控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵自動控制回路中,實現(xiàn)快速開關(guān),保證裝置、設(shè)備安全。
電磁閥的工作原理是:電磁線圈勱磁得電產(chǎn)生電磁力,使關(guān)閉件的位置脫離原來失電時候的位置;失電時,電磁力也消失,彈簧把關(guān)閉件恢復(fù)至初始位置。電磁閥利用電磁線圈的得電、失電控制氣路導(dǎo)通或關(guān)閉,從而控制閥門的開或關(guān)。
(4)保位閥
保位閥也稱鎖止閥,其工作原理是把主氣源作為信號壓力,當(dāng)主氣源信號壓力與保位閥的彈簧難預(yù)緊力(即彈簧壓縮力)設(shè)定值比較,當(dāng)主氣源壓力大于彈簧預(yù)緊力,儀表風(fēng)*供給氣動閥門執(zhí)行機構(gòu);當(dāng)主氣源壓力小于彈簧預(yù)緊力,保位閥切斷內(nèi)部氣路,阻止保位閥的儀表風(fēng)倒流入儀表風(fēng)管網(wǎng)。
保位閥在氣動控制閥上使用,當(dāng)儀表風(fēng)壓力消失,保證氣動執(zhí)行機構(gòu)不動作,使氣動控制閥保持當(dāng)前閥位開度,常應(yīng)用于重要自動控制回路中做安全保護裝置。
(5)氣動繼動器
氣動繼動器的工作原理與電磁閥的工作原理相似,電磁閥氣路切換通過24V直流電壓信號有、無實現(xiàn)氣路切換,氣動繼動器是通過儀表風(fēng)壓力有、無實現(xiàn)氣路切換。氣動繼動器使用的儀表風(fēng)信號一般來自于電磁閥。氣動繼動器與氣動執(zhí)行機構(gòu)的其它附件相互配合,實現(xiàn)閥門的各種安全功能,常應(yīng)用于安全儀表控制回路中。
(6)氣動放大器
氣動放大器以閥門定位器輸出的儀表風(fēng)做信號源控制氣動放大器開度大小或以電磁閥輸出的儀表風(fēng)做信號源控制氣動放大器的開關(guān)。氣動放大器接外接氣源,提供較大的儀表風(fēng)流量給執(zhí)行機構(gòu),控制閥門開關(guān)的響應(yīng)時間,一般氣動放大器的時氣量是電磁閥的10倍。
3、總結(jié)
本文通過對防喘振閥門氣動執(zhí)行機構(gòu)及附件的選型配置和氣路分析,對調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機構(gòu)氣路及各附件功能分析,對于氣路配置確定閥門功能、閥門執(zhí)行機構(gòu)氣路故障分析及閥門執(zhí)行機械氣路的改造,提供了切實有效的解決辦法。