在現(xiàn)代化工廠的自動控制中,調(diào)節(jié)閥起著十分重要的作用,這些工廠的生產(chǎn)取決于流動著的介質(zhì)正確分配和控制。這些控制無論是能量的交換、壓力的降低或者是簡單的容器加料,都需要某些終控制元件去完成。調(diào)節(jié)閥在管道中起可變阻力的作用。它改變工藝流體的紊流度或者在層流情況下提供一個壓力降,壓力降是由改變閥門阻力或“摩擦”所引起的。這一壓力降低過程通常稱為“節(jié)流”。對于氣體,它接近于等溫絕熱狀態(tài),偏差取決于氣體的非理想程度(焦耳一湯姆遜效應(yīng))。在液體的情況下,壓力則為紊流或粘滯摩擦所消耗,這兩種情況都把壓力轉(zhuǎn)化為熱能,導(dǎo)致溫度略為升高。
常見的控制回路包括三個主要部分,部分是敏感元件,它通常是一個變送器。它是一個能夠用來測量被調(diào)工藝參數(shù)的裝置,這類參數(shù)如壓力、液位或溫度。變送器的輸出被送到調(diào)節(jié)儀表——調(diào)節(jié)器,它確定并測量給定值或期望值與工藝參數(shù)的實際值之間的偏差,一個接一個地把校正信號送出給終控制元件——調(diào)節(jié)閥。閥門改變了流體的流量,使工藝參數(shù)達到了期望值。調(diào)節(jié)閥屬于控制閥系列,主要作用是調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力、流量、溫度等參數(shù),是工藝環(huán)路中終的控制元件。
閥體類型:調(diào)節(jié)閥的閥體種類很多,常用的閥體種類有直通單座、直通雙座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋轉(zhuǎn)、蝶形、套筒式、球形等。在具體選擇時,可做如下考慮:閥芯形狀結(jié)構(gòu)主要根據(jù)所選擇的流量特性和不平衡力等因素考慮。耐磨損性,當流體介質(zhì)是含有高濃度磨損性顆粒的懸浮液時,閥的內(nèi)部材料要堅硬。耐腐蝕性,由于介質(zhì)具有腐蝕性,盡量選擇結(jié)構(gòu)簡單閥門。介質(zhì)的溫度、壓力,當介質(zhì)的溫度、壓力高且變化大時,應(yīng)選用閥芯和閥座的材料受溫度、壓力變化小的閥門,當溫度≥250℃時應(yīng)加散熱器。防止閃蒸和空化,閃蒸和空化只產(chǎn)生在液體介質(zhì)。在實際生產(chǎn)過程中,閃蒸和空化會形成振動和噪聲,縮短閥門的使用壽命,因此在選擇閥門時應(yīng)防止閥門產(chǎn)生閃蒸和空化。
對執(zhí)行機構(gòu)輸出力確定后,根據(jù)工藝使用環(huán)境要求,選擇相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)。對于現(xiàn)場有防爆要求時,應(yīng)選用氣動執(zhí)行機構(gòu)。從節(jié)能方面考慮,應(yīng)盡量選用電動執(zhí)行機構(gòu)。若調(diào)節(jié)精度高,可選擇液動執(zhí)行機構(gòu)。如發(fā)電廠透明機的速度調(diào)節(jié)、煉油廠的催化裝置反應(yīng)器的溫度調(diào)節(jié)控制等。調(diào)節(jié)閥的作用方式只是在選用氣動執(zhí)行機構(gòu)時才有,其作用方式通過執(zhí)行機構(gòu)正反作用和閥門的正反作用組合形成。組合形式有4種即正正(氣關(guān)型)、正反(氣開型)、反正(氣開型)、反反(氣關(guān)型),通過這四種組合形成的調(diào)節(jié)閥作用方式有氣開和氣關(guān)兩種。對于調(diào)節(jié)閥作用方式的選擇,主要從三方面考慮:工藝生產(chǎn)安全;介質(zhì)的特性;產(chǎn)品質(zhì)量,經(jīng)濟損失小。
調(diào)節(jié)閥正常運行后要進行維護和保養(yǎng)。調(diào)節(jié)閥作為自動化控制系統(tǒng)的一部分,其維護應(yīng)與自動化儀表和其他設(shè)備同時進行。調(diào)節(jié)閥的維護與一般儀表的維護類似,可分為被動性維護、預(yù)防性維護和預(yù)見性維護。被動性維護是當調(diào)節(jié)閥等設(shè)備出現(xiàn)故障時才進行維護的一種維護方法。由于設(shè)備發(fā)生故障才維護,因此常常造成生產(chǎn)過程停車,嚴重時甚至出現(xiàn)設(shè)備損壞或人員傷亡等。被動性維護是生產(chǎn)過程所不希望的維護,預(yù)防性維護是根據(jù)過去的運行經(jīng)驗,按時間進行維護的一種維護方法。
清除氣源、液壓油等供應(yīng)能源的污物。氣源、液壓源是調(diào)節(jié)閥運行的能量來源。儀用壓縮空氣、液壓油中所含的雜質(zhì)會堵塞節(jié)流孔和管道,造成故障。因此,定期檢查氣源、液壓油,定期對過濾裝置進行排污十分重要。齒輪傳動裝置的檢查。對手輪機構(gòu)、電動執(zhí)行器和液動執(zhí)行器的齒輪傳動裝置應(yīng)定期檢查,添加潤滑劑,防止咬卡現(xiàn)象發(fā)生。應(yīng)檢查制動和限位裝置是否靈活好用。填料函檢查。應(yīng)檢查填料的磨損情況和壓緊力,定期更換填料函,填料能夠在起到密封的同時,減少其摩擦力的影口向。對無油潤滑的填料函不應(yīng)添加潤滑油。