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进口气动膜片式调节阀工作原理及常见故障处理

作者: 美国MILLER米勒阀门中国运营中心 时间:2022-09-02 09:42:14 阅读:92

 一、进口调节阀简介

进口调节阀通常由电动执行机构或气动执行机构与阀体两部分共同组成。直行程主要有直通单座式和直通双座式两种,后者具有流通能力大、不平衡力较小和操作稳定的特点,所以通常特别适用于大流量、高压降和泄漏少的场合。角行程主要有:V型电动调节球阀、气动薄膜切断阀,偏心蝶阀等。


二、工作原理

当气室输入了0.02~0.10Mpa或0.08~0.24Mpa信号压力之后,薄膜产生推力,使推力盘向下移动,压缩弹簧,带动推杆、阀杆、阀芯向下移动,阀芯离开了阀座,从而使压缩空气流通。当信号压力维持一定时,阀门就维持在一定的开度上。

1.进口调节阀组成:

由执行机构和阀体二部份组成。其中,执行机构是调节阀的推动装置,它按信号压力的大小产生相应的推力,使推杆产生相应的位移,从而带动调节阀的阀芯动作 。


2.气动执行机构特点:

气动薄膜执行机构的特点,结构简单,动作可靠,维修方便,价格低廉,是种应用最广的执行机构。气动薄膜执行机构是一种最常用的执行机构,它的传统机构如下图所示。

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 3. 动作原理

正作用:从上膜盖的气源接口向膜盖与膜片组成的膜室内通入空气,该气压作用于膜片与托盘,压缩弹簧,克服弹簧力向下移动,同时也带动推杆向下移动。之后,如果膜室内气压降低,则弹簧的回复力使膜片、托盘及推杆向上移动。

反作用:从下膜盖的气源接口向膜盖与膜片组成的膜室内通入空气,该气压作用于膜片与托盘,压缩弹簧,克服弹簧力向上移动,同时也带动推杆向上移动。之后,如果膜室内气压降低,则弹簧的回复力使膜片、托盘及推杆向下移动。

阀有正装和反装两种类型,当阀芯向下移动时,阀芯与阀座之间流通面积减小,称为正装;反之,称为反装。气开式调节阀随阀信号压力的增大流通面积也增大;气关式则相反,随信号压力的增大而流通截面积减小。



三、调节阀的流量特性

调节阀的流量特性调节阀的流量特性是在阀门两端压差保持不变的情况下,流经调节阀的介质的相对流量与其开度的关系。调节阀的流量特性为线性、等百分比和抛物线。三个通量特征的意义如下:


1、等百分比特性(对数)

具有等百分比特性的相对冲程和相对流量之间没有线性关系。在冲程的每一点,单位冲程的变化引起的流量变化与该点的流量成正比,流量变化的百分比相等。所以它的优点是流量小的时候流量变化小,流量大的时候流量变化大,也就是在不同的开度下具有相同的调节精度。


2.线性特征(线性)

线性特性的相对冲程与相对流量成线性关系。单位行程变化引起的流量变化是恒定的。当流量较大时,流量相对值变化不大;当流量较小时,流量的相对值变化较大。


3.抛物线特性

流量在冲程两侧成比例变化,具有线性和等百分比特性的中间特性。

从以上三个特性的分析可以看出,就其调节性能而言,等百分比特性最好,其调节性能稳定良好。抛物线特性比线性特性具有更好的调节性能,因此可以根据应用场合的不同要求选择任何一种流量特性。



四、常见故障及处理


故障现象

可能原因

处理方法

阀体磨蚀

1、 流体速度太高

2、 流体中有颗粒

3、 空化和闪蒸

1增大阀体内件尺寸,以降低流体速度

2、阀体改为流线型结构,以减小流体的撞击

3、阀体材料增加硬度

4、改变阀内件结构,以降低流速

5、避免空化作用,改用低压力恢复的阀门

6、用不锈钢材料焊接修理

阀内件磨蚀

1、 流体速度太高

2、 流体中有颗粒

3、 空化和闪蒸

1、 增大阀门或阀内件尺寸,以降低流体速度

2、 改用硬才阀内件

3、 改变阀内件结构,以降低流速

4、 避免空化作用,改用阀门和阀内件

5、 改用流线型结构,避免冲击

阀芯、阀座之间泄露

1、 阀芯、阀座表面情况不好(磨损。被腐蚀)

2、 执行机构作用力太小

3、 阀座螺纹被腐蚀、松动

1、 改善接合面


2、 调节执行机构和阀杆的连接架以调整

3、 拧紧或修理、更换阀芯、阀座

阀座环和阀体之间泄露

1、 拧紧力矩太小

2、 表面不好(不干净、光洁度差)

3、 垫片不适合

4、 阀体有小孔

1、 加大拧紧力矩

2、 重新加工,清洗干净

3、 修理或更换垫片

4、 铸件有时容易产生小孔,磨掉后焊接修理

填料泄露

1、 阀杆光洁度不好

2、 阀杆弯曲

3、 填料盖没有压紧

4、 填料类型或结构不好

5、 填料层堆得太高

6、 填料腐蚀、有坑

7、 填料压盖变形、损坏

1、 阀杆磨光

2、 阀杆压直

3、 重新拧紧

4、 重选填料并更换填料

5、 安装间隔环,减少填料高度

6、 改用性能好的填料

7、 修理或更换压盖及有关的法兰、螺母

滑动磨损

1、 系统不稳定

2、 接触应力过大

3、 不对中

4、 表面光洁度不好

5、 材料选用不好

1、 改善稳定性

2、 增大轴承尺寸

3、 重新加工修理

4、 重磨表面

5、 选择更好的导向件及材料

上阀盖与阀体之间泄露

1、 拧紧力矩小

2、 表明不光洁

3、 双头螺栓漏

1、 拧紧力大一些

2、 垫片表面干净、光洁

3、 双头螺体附近的阀体不能有小孔

阀杆连接脱开或折断

1、 力矩太大

2、 销连接不好

3、 震动或不稳定

1、 改用阀芯阀杆整体件,或用焊接阀芯

2、 正确按装

3、 按要求换密封环

4、 根据高温,进行设计

5、 更换密封环

阀门没有动作

1、 气源压力不足

2、 执行机构或附件故障或泄露

3、 调节器无输出信号

4、 供气管断裂、变形

5、 气源接头损坏、漏气、卡住

6、 流动方向不正确,受力过大使阀芯脱落

7、 阀杆或轴卡死

8、 阀门定位器或电一气换转换器故障

9、 阀内件损坏、卡死

10阀芯在阀座中卡死

1、 检查并修理气源

2、 修理故障元件

3、 修理故障元件

4、 更换

5、 修理或更换

6、 按箭头方向安装


7、 修理或更换

8、 修理或更换


9、 摩擦过大卡住时,松开,润滑,重装

10重新加工,修理或更换

阀门不能达到额定行程

1. 气源 压力不足

2. 执行机构或附件泄露

3. 定位器没有校准

4. 行程调整不当

5. 执行机构弹簧额定值太小

6. 轴或阀杆弯曲

7. 阀内件损坏或不干净

8. 流动方向不正确

9. 执行机构太小

10  添料摩擦力太大

11、手动操作机构,限位块位置不准

1、 调整气源压力

2、 检查出执行机构及其附件的泄露处修复好;

3、 校准定位器;

4、 重新调整行程;

5、 更换弹簧;

6、 修理或更换;

7、 修理或更换并清洗干净;

8、 调换方向;

9、 更换执行机构;

10、 松开填料加润滑油;

11、 重新调整;

阀门动作迟钝或行程缓慢

1、 填料摩擦大;填料变质老化

2、 轴或阀杆弯曲

3、 气源压力太低

4、 起源容量不足

5、 附件尺寸太小

6、 活塞执行机构摩擦太大

7、 轴承摩擦力大

8、 定位器响应性能差

9、 活塞环磨损

1、 更换填料,重新调整

2、 修理或更换

3、 增大气源压力

4、 增大气源管及气源容量

5、 增大附件规格及容量

6、 清洗干净后,研磨气缸及活塞

7、 修理或更换定位器

8、 修理或更换定位器

9、 修理活塞环

阀震动

1、 由于密封调料的粘-滑作用

2、 旁路没有调好

3、 定位器损坏

4、 定位器增益太高

5、 流动方向安装错误

6、 支撑不好,有振动源

1. 松开压盖,润滑填料,调整

2. 调整旁路

3. 修理或更换

4. 调整定位器增益或选用低增益型

5. 改换方向

6. 支撑牢,避开振动源

旋转式阀门不转到

1、 限位块装错,约束传动机构

2、 轴断裂,传动件损坏

3、 严重超行程,零件损坏

4、 腐蚀或赃物造成

5、 过高的压力或压盖,力矩太大

6、 管线拧得过紧,摩擦力过大

1、 调整限位块

2、 修理或更换

3、 调整行程,更换零件

4、 更换零件,清洗

5、 改换力矩大的执行机构

6、 松开管道螺栓



进口调节阀是仪表过程控制的最重要部分之一,牵扯知识点非常多,不是一次两次就可以讲完,以后还会从其他角度进行介绍如PID整定、定位器、执行机构、工作中遇到的故障等。





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