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阀门系统中三大机构的应用情况如何?

2016-08-12 09:44:30      点击:
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  问:阀门系统中三大机构的应用情况如何?

  答:您好!

    气力输送是以压缩气源为输送动力,将粉状物料在密闭容器中从一端输送到另外一端。气力输送所应用的行业非常广泛,如电厂的煤粉、粉煤灰和炉底渣,化工行业的化工原料,建筑行业的水泥和石灰,食品医药卫生等行业的各种粉料或颗粒物料等。阀门系统用的大多是是气动执行机构、电动执行机构和电液执行机构,根据三种执行机构本身的特点,我们来分析它们在阀门系统中的应用:

        阀门系统中三大机构的应用情况如何?

气动系统:气动系统是依靠空气压缩机,将空气进行压缩,洁净处理后供给气动执行机构,驱动阀门动作。气体在驱动执行器的过程中是直接对大气排放的,气路系统需要不间断地处理气源。因此,空压机一般情况下需用一备一,主路及执行器前的支路空气处理元器件,如干燥机,过滤减压,油雾器等均需定期检修、更换。气路接头较多,亦需要定期检查,以防漏气,影响系统压力。如此烦杂的工作实际只是为了保证气动执行机构在系统需要开关时能准确无误地动作。大口径阀门的气动执行机构也就是气缸,一般都是根据一定的气源压力进行选型的,但现场却常常会出现气动执行机构不动作,或动作不到位,或动作缓慢,动作不平顺,一般是由以下几个原因造成:

(1) 气路含有水分时,如气温低于零度,水会结冰,冻结气动执行机构,使气动执行机构无法动作;

(2) 气路未进行油雾润滑处理,气动执行器内部长期处于干涩的状态运行,造成摩擦力大增,是执行器卡涩或无法动作;

(3) 空压机输出气压不足或气路中有漏气点,致使气动执行机构不能获得足够的驱动力矩,无法快速打开阀门或无法完全关闭阀门;

(4) 气体在较冷和较热的环境中热胀系数不同,导致气动执行机构全行程运行时间有差异;

(5) 气体有可压缩性,可能会导致气动执行机构在运行过程中不平顺,顿错运行。

如要求快关时,气动执行机构一般情况下还会自身配备一个储气罐,在快关时,即使断气,断电,仍可以保证快速开关阀门,但由于能出力有限,快关时间不会很短。

液压站系统:液压站系统与气路系统运行机理类似,需要产生高压油,需要油路过滤,需要铺设油路。不同之处也是液压系统的优势在于,液压系统是内循环的,油压一般在40120公斤左右,液压执行机构体积较气动执行机构小很多,而且液压油没有可压缩性,液压缸运行平滑不会发生卡涩抖动现象。液压系统可完全解决气动系统的不足。液压系统自身的优点是保证阀门可靠运行的最好选择,不过高压的油路如维护不当,经常会产生漏油现象。液压系统的部件如伺服阀,过滤器,高压管路等价格不菲,维护成本较高。

         阀门系统中三大机构的应用情况如何?

电动执行机构:电动执行机构(也称为电动执行器)完全不同于气动执行机构和液压执行机构,电动执行机构完全摆脱了空压机和液压站的束缚,只需要得到动力电源和信号,即可驱动旁路系统动作。相对于气动系统和液压系统,电动执行机构体积小巧,安装简单,维护工作量大大降低。不过电动执行机构由于自身的结构决定了:运行速度较慢,全行程一般需要几十秒甚至更长时间;一旦断电,执行机构无法动作。即一旦故障,如电动执行机构供电正常,阀门缓慢打开;如电动执行机构断电,阀门将无法动作。在工厂中几乎不可能避免发生断电现象,因此电动执行机构的该特性还是一个极大的安全隐患。

阀门系统中所用执行器不外乎气动、电动、液动(电液动)这三种,其使用性能各有优劣,下面分述之:

1、气动执行机构:现今大多数工控场合所用执行器都是气动执行机构,因为用气源做动力,相较之下,比电动和液动要经济实惠,且结构简单,易于掌握和维护。由维护观点来看,气动执行机构比其它类型的执行机构易于操作和校定,在现场也可以很容易实现正反左右的互换。它最大的优点是安全,当使用定位器时,对于易燃易爆环境是理想的,而电讯号如果不是防爆的或本质安全的则有潜在的因打火而引发火灾的危险。所以,虽然现在电动调节阀应用范围越来越广,但是在化工领域,气动调节阀还是占据着绝对的优势。气动执行机构的主要缺点就是:响应较慢,控制精度欠佳,抗偏离能力较差,这是因为气体的可压缩性,尤其是使用大的气动执行机构时,空气填满气缸和排空需要时间。但这应该不成问题,因为许多工况中不要求高度的控制精度和极快速的响应以及抗偏离能力。

2、电动执行机构:电动执行机构主要应用于动力厂或核动力厂,因为在高压水系统需要一个平滑、稳定和缓慢的过程。电动执行机构的主要优点就是高度的稳定和用户可应用的恒定的推力,最大执行器产生的推力可高达225000kgf,能达到这么大推力的只有液动执行器,但液动执行器造价要比电动高很多。电动执行器的抗偏离能力是很好的,输出的推力或力矩基本上是恒定的,可以很好的克服介质的不平衡力,达到对工艺参数的准确控制,所以控制精度比气动执行器要高。如果配用伺服放大器,可以很容易地实现正反作用的互换,也可以轻松设定断信号阀位状态(保持/全开/全关),而故障时,一定停留在原位,这是气动执行器所作不到,气动执行器必须借助于一套组合保护系统来实现保位。电动执行机构的缺点主要有:结构较复杂,更容易发生故障,且由于它的复杂性,对现场维护人员的技术要求就相对要高一些;电机运行要产生热,如果调节太频繁,容易造成电机过热,产生热保护,同时也会加大对减速齿轮的磨损;另外就是运行较慢,从调节器输出一个信号,到调节阀响应而运动到那个相应的位置,需要较长的时间,这是它不如气动、液动执行器的地方。

3、液动执行机构:当需要异常的抗偏离能力和高的推力以及快的形成速度时,我们往往选用液动或电液执行机构。因为液体的不可压缩性,采用液动执行器的优点就是较优的抗偏离能力,这对于调节工况是很重要的,因为当调节元件接近阀座时节流工况是不稳定的,越是压差大,这种情况越厉害。另外,液动执行机构运行起来非常平稳,响应快,所以能实现高精度的控制。电液动执行机构是将电机、油泵、电液伺服阀集成于一体,只要接入电源和控制信号即可工作,而液动执行器和气缸相近,只是比气缸能耐更高的压力,它的工作需要外部的液压系统,工厂中需要配备液压站和输油管路,相比之下,还是电液执行器更方便一些。液动执行机构的主要缺点就是造价昂贵,体检庞大笨重,特别复杂和需要专门工程,所以大多数都用在一些诸如电厂、石化等比较特殊的场合。

当今在现阶段的工业领域,无论是石油化工、冶金、电力还是建材,生产的安全和发展的稳定至关重要。自动化仪器仪表在其中扮演着重要的角色,无论是介质成分分析,还是流量、温度、液位、压力监测调控,都离不开远程调节阀门的作用,在线仪表起到了不可或缺的作用。

标签: 电动蝶阀 电动球阀 电动执行器 电动阀门

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