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電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在化工設(shè)備控制系統(tǒng)中的使用

時(shí)間:2024/12/31閱讀:1915
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  一、前言
  
  調(diào)節(jié)閥在生產(chǎn)過程自動(dòng)化中用來控制流體流量,在穩(wěn)定生產(chǎn)、優(yōu)化控制、維護(hù)及檢修成本控制等方面起著舉足輕重的作用。在調(diào)節(jié)閥的應(yīng)用中,計(jì)算與選型是前提,安裝與調(diào)試是關(guān)鍵,使用與維護(hù)是目的。調(diào)節(jié)閥如果安裝不當(dāng),或者調(diào)試不好,就起不到調(diào)節(jié)的作用,甚至?xí)蔀橄到y(tǒng)的累贅。所以蒸汽鍋爐給水自動(dòng)控制系統(tǒng),對鍋爐的安全運(yùn)行起到非常重要的作用,主要表現(xiàn)在給水量增加引起汽溫、汽壓下降,給水量減少引起汽壓、汽溫上升。鍋爐水位過高會(huì)出現(xiàn)蒸汽帶水,甚至發(fā)生滿水事故;鍋爐水位過低釀成鍋爐爆炸事故,危機(jī)人身安全和設(shè)備損失;因負(fù)荷突然變化造成假水位,還會(huì)造成調(diào)節(jié)系統(tǒng)誤操作等。
  
  二、故障分析
  
  1.現(xiàn)場給水調(diào)節(jié)閥故障:1閥震蕩、鳴叫,表現(xiàn)在靈敏度調(diào)得太高,執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生震蕩;壓力變化太大,執(zhí)行機(jī)構(gòu)推力不足;調(diào)節(jié)閥選擇太大,閥常在小開度工作;閥芯和襯套磨損嚴(yán)重。2閥動(dòng)作遲鈍,表現(xiàn)在有堵塞現(xiàn)象;填料老化,填料壓的太緊。3泄露量大,閥芯或閥座被腐蝕、磨損;閥座松動(dòng)或螺紋被腐蝕;閥座、閥芯上有異物4填料及上、下閥蓋連接處滲漏,表現(xiàn)在填料壓蓋沒壓緊;閥桿損壞;緊固螺母松動(dòng);密封墊損壞。
  
  2.鍋爐電動(dòng)給水調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品選型不佳,主要表現(xiàn)在1鍋爐供水壓力表指針不停地?cái)[動(dòng),供水壓力及水位波動(dòng)較大2調(diào)節(jié)閥桿不停地上下動(dòng)作,造成閥桿磨損嚴(yán)重3調(diào)節(jié)時(shí)間長使調(diào)節(jié)閥桿變曲4電動(dòng)執(zhí)行器,電機(jī)易燒毀。
  
  3.鍋爐電動(dòng)給水調(diào)節(jié)閥與系統(tǒng)匹配程度不夠,主要表現(xiàn)在1給水溫度高一般在102—104℃,使給水調(diào)節(jié)閥體溫度較高,不利于電機(jī)散熱,極易燒毀電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的電機(jī)2電動(dòng)給水調(diào)節(jié)閥兩端壓差大,出口壓力隨蒸汽壓力而定,電動(dòng)給水調(diào)節(jié)閥兩端壓差大,電動(dòng)執(zhí)行器電機(jī)輸出力矩大,所以在低負(fù)荷時(shí)給水調(diào)節(jié)閥會(huì)關(guān)不小造成水位不穩(wěn)3鍋爐汽包液位控制參量時(shí)間常數(shù)小負(fù)荷變化大,調(diào)節(jié)過程易出現(xiàn)系統(tǒng)震蕩,特別是采用三沖量調(diào)節(jié)器控制,選取三個(gè)參量時(shí)間常數(shù)都很小,高精度控制且周期較短,若不采取有效的抗干擾措施,給水調(diào)節(jié)閥桿會(huì)上下頻繁動(dòng)作,造成摩擦、磨損過快,密封處會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重漏水。
  
  4.鍋爐電動(dòng)調(diào)節(jié)閥使用單相交流電動(dòng)機(jī)作為伺服電動(dòng),單相交流電動(dòng)機(jī)有兩個(gè)弱點(diǎn)1單機(jī)電機(jī)都為電容分相式起動(dòng)。起動(dòng)力矩比較小,具有調(diào)速功能2單機(jī)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流卻很大,近7倍額定電流頻繁操作會(huì)使電機(jī)始終處在大電流的工作狀態(tài),導(dǎo)致電機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重時(shí)電機(jī)燒毀。
  
  三、采取的措施
  
  1.電動(dòng)給水調(diào)節(jié)閥的選用,按照鍋爐生產(chǎn)系統(tǒng)工藝流程要求選用給水閥門流量可調(diào)比應(yīng)大些。鍋爐給水閥門壓差范圍較大,可達(dá)1—3.82Mpa,負(fù)荷小時(shí)閥門開度小,壓差大,正常運(yùn)行流量大時(shí)壓差較小。運(yùn)行中調(diào)節(jié)閥動(dòng)作較頻繁,可將變頻電動(dòng)調(diào)節(jié)閥兩次動(dòng)作時(shí)間,正、反轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)間間隔設(shè)定較長一些,并設(shè)定軟啟動(dòng)時(shí)間較長一些。
  
  2.電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的安裝1要求環(huán)境溫度應(yīng)在-25—60℃范圍,相對濕度≤95%,如安裝在露天式高溫場合,應(yīng)采取防水,降溫措施2調(diào)節(jié)閥一般應(yīng)垂直安裝,特殊情況下可以傾斜。如傾斜角度很大或者閥本身自重太大時(shí)應(yīng)增加支承件保護(hù)3安裝調(diào)節(jié)閥的管道一般不要離地面或地板太高,管道高度大于2m時(shí)應(yīng)設(shè)置平臺,以利于操作手輪和便于進(jìn)行維修4調(diào)節(jié)閥安裝前應(yīng)對管道進(jìn)行清洗,排除污物和焊渣,安裝后,為保證不使雜質(zhì)殘留在閥體內(nèi),還應(yīng)再次對閥門進(jìn)行清洗5為了使調(diào)節(jié)閥在發(fā)生故障或維修的情況下使生產(chǎn)過程能繼續(xù)進(jìn)行,調(diào)節(jié)閥應(yīng)加旁通管路。
  
  3.采用智能控制器來進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)控制過程*化,減少電機(jī)啟停次數(shù)減少閥門磨損,主要表現(xiàn)在內(nèi)置智能控制模塊是一種自適應(yīng)多功能控制器,即動(dòng)作過程始終隨控制信號和閥位反饋偏著自適應(yīng)調(diào)整,可確保以zui小的啟停次數(shù)來實(shí)現(xiàn)zui高的控制精度,從而實(shí)現(xiàn)控制過程*化。也可因啟停次數(shù)的減少而減少閥門的磨損。另外正反向動(dòng)作間隔時(shí)間設(shè)定可有效避免干擾信號對閥門造成的不必要的震動(dòng)。
  
  4.采用三相交流異步電動(dòng)機(jī),功率大,可靠性。強(qiáng)智能型變頻電動(dòng)給水調(diào)節(jié)閥伺服電機(jī)由單向可逆交流電機(jī)改為三相交流電機(jī),由于三相交流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、可靠性強(qiáng),同體積情況下功率要大近3倍,因此智能變頻給水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)輸出功率加大,可靠性提高。
  
  5.實(shí)行軟啟動(dòng)可避免對閥門的沖擊,以zui大力矩的低速度漸進(jìn)調(diào)整閥門開度,并配以柔性軟啟動(dòng)使啟動(dòng)電流大大減小,即使負(fù)荷變化非常頻繁引起啟動(dòng)次數(shù)很多的場合也不會(huì)燒毀電機(jī)。在接近設(shè)定或極限位置時(shí),變頻器啟動(dòng)調(diào)整電機(jī)供電的頻率和電壓,降低電機(jī)轉(zhuǎn)速,以zui低速度慢慢到達(dá)位置,避免因慣性對閥門造成的過度調(diào)節(jié)和沖撞而施加電制動(dòng)功能,使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力矩永遠(yuǎn)都不會(huì)超過原先設(shè)定的關(guān)斷力矩。
  
  6.改善閥門的線性特性,使用更為簡單的閥門,完成復(fù)雜的控制。根據(jù)閥門的特性,內(nèi)置智能控制模塊自動(dòng)調(diào)整全行程的運(yùn)行速度,將全行程運(yùn)行時(shí)間分為10擋,每一檔都以不同的速度運(yùn)行,通過參數(shù)設(shè)定來完成設(shè)置。同時(shí)還具備改善閥門的流量特性,內(nèi)置智能控制模塊通過參數(shù)設(shè)定可實(shí)行線性、等比近似快開流量特性之間的轉(zhuǎn)換,滿足給水系統(tǒng)控制要求。
  
  7.掌握閥門的狀態(tài),閥門的磨損和銹蝕會(huì)造成閥門運(yùn)轉(zhuǎn)不夠靈活,內(nèi)置智能模塊內(nèi)含自診斷、自累加功能,自動(dòng)提升下限頻率提高電機(jī)輸出功率,解決閥門運(yùn)轉(zhuǎn)不夠靈活問題。
  
  四、結(jié)束語
  
  電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的安裝和投運(yùn)zui復(fù)雜、zui有難度又zui容易出問題,所以要結(jié)合實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)來綜合分析判斷,做到理論和實(shí)踐科學(xué)地結(jié)合起來。在資源日趨減少的今天,為了企業(yè)能有效降低運(yùn)行成本,提高生產(chǎn)效益,就要不斷強(qiáng)化生產(chǎn)管理,盡可能采用比較合理的生產(chǎn)方式,利用一切有效途徑來實(shí)現(xiàn)節(jié)能和安全運(yùn)行的目的。

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