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  • 球阀杆C曲线调节 性就更差了
  • 2020-10-07 阅读次数:[0]
  •   气动阀原理和操作介绍_生物学_自然科学_专业资料。Valves 气动阀原理与操作 气动调节阀 - 调节阀基础知识; - 调节阀特点; - 调节原理; - 气动调节阀; - 气动调节阀的分类 - 笼式调节阀; - 调节阀的调节原理 - 气动调节阀

      Valves 气动阀原理与操作 气动调节阀 - 调节阀基础知识; - 调节阀特点; - 调节原理; - 气动调节阀; - 气动调节阀的分类 - 笼式调节阀; - 调节阀的调节原理 - 气动调节阀的辅助元件 - 调节阀手轮“中性点”的设置 教学内容和步骤 ? 重要阀门介绍 - 气动蝶形调节阀 - 笼型气动调节阀 - 活塞式气动头笼形调节阀 - 先导式笼型气动调节阀 气动阀的常见故障和处理 - 阀门盘根泄漏 - 阀门内漏 ? 气动阀的基本知识 ? 气动阀门的基本概念 所谓气动阀通常指阀门的闭合或调节功能是 由压缩空气产生的控制力来实现的.其特点是反 应迅速;阀位准确,经常被用在阀门口径比较 小,系统要求开关速度较快的现场位置. 1.“安全位置”的概念 气动阀门在气动头尚未进气或气动头卸压后自 动回复的稳定位置被称为该阀的“安全位置”。 2.“失气关”和“失气开”的概念 “失气开”-气动阀在气动头没有进气的时 候,阀门在弹簧的作用下完全开启。当气动头充 气后在隔膜上产生的作用力压缩弹簧使阀门关闭 (如图1-1a); 图1-1a 正向式气动头 图1-1b 反向式气动头 气动阀的基本知识 “失气关”-气动阀在气动头没有进气的时 候,阀门在弹簧的作用下完全关闭。当气 动头充气后在隔膜下产生的作用力压缩弹 簧使阀门打开(如图1-1b); ? 气动头的分类 气动伺服装置(气动头)一般分为隔膜式和 活塞式两种: -隔膜式气动装置安装在要求阀门反应快,(开关 时间短)的的截止阀或调节阀上; -活塞式气动伺服装置的气动操纵力增加了,同 时也增加了动力板的强度, 一般安装在口径较大 ,且反应灵敏的重要位置上. 图1-2 隔膜气动头的示意图 图1-2 活塞气动头的示意图 气动阀的基本知识 1.隔膜式气动装置 主要由上、下膜盖、橡胶隔膜(带 帘子布夹层)、气动杆、支架、弹 簧、弹簧座、调节套筒、连接螺母、 行程指示器、操纵手轮等部件组成。 1)橡胶隔膜 气动装置的关键部件,一般由具有 较好的耐油及耐高、低温性能的丁腈 橡胶加锦纶丝织物制成。为了保护其 有效面积基本上保持不变,提高气动 装置工作的线性度,球阀杆膜片常制作成波 纹状。 图1-3 隔膜气动头的模型 气动阀的基本知识 为了保证作用于膜片上的压力能有效准确地传递给气动杆,除 薄膜的四周夹装于上、下膜盖之间以外,其中间部分压装在下护 板的盘形件上。 2)回位弹簧 也是一个关键部件,球阀杆它能使气动阀在气动头失气后迅速回到阀 门的安全位置,对它的要求是在全行程范围内弹簧的刚度应不发 生变化,这样可以提高气动装置的线)上、下膜盖 上、下膜盖一般用灰铸铁铸成,也可用钢板冲制。它们与膜片 构成隔膜气室.形成操作阀门的动力。 4)调节套筒 用来调整弹簧的预紧力,这样可以根据实际工作需要改变进气 气动阀的基本知识 气动阀的基本知识 压力的起始值和压座预紧力。 5)气动杆 一端安装下护板并感受和传递隔膜所施加的推力,另一端通 过联轴器与阀杆相连接,将隔膜的推力转变成阀门开度的变 化。 6)开度指示器 它用于指示执行机构的气动杆位移。 ? 活塞式气动头 A.卧式活塞式气动头 卧式活塞式气动头一般多用于球阀和蝶阀。它由圆筒气缸 与活塞以及其上的密封环组成密闭的空间,活塞上装有齿条与 气动阀的基本知识 装有齿轮的气动杆对面齿合,活塞外側的弹簧使活塞体沿气缸壁 滑动压向中间,此时将设定了开(或关)位置的球阀或蝶阀的阀 杆联在一起, 当进气口充入压缩空气后气缸的中间密闭区压力升高,迫使 两活塞克服弹簧力向外滑动,在此其间,由于齿合的作用,气动 杆旋转,带动球阀或蝶阀关闭(或开启);当气动头失去气源 后,阀门在弹簧的作用下,迅速回到安全位置。 为了防止活塞无限制的外滑而损坏阀门,既在气缸盖上安置 了限位螺栓,来控制阀门的开(或关)情况。球阀杆为了使气动头能快 速可靠地操作阀门,限位螺栓上的排气孔是非常必要的。 气动阀的基本知识 图1-5 卧式活塞式气动头模型 气动阀的基本知识 气动阀的基本知识 B 立式活塞式气动头 立式活塞式气动头一般多用于调节阀。它由圆筒气缸和盖与 活塞以及其上的密封环组成密闭的空间,气动弹簧(双向进气 没有弹簧)使活塞体沿气缸壁压向阀门的安全位置,当进气口 充入压缩空气后气缸的密闭区压力升高,迫使活塞克服弹簧力 向弹簧力反向滑动,达到开关(或调节)阀门的目的. 当气动头失去气源后,阀门在弹簧的作用下,迅速回到安全 位置。为了使气动头能快速可靠地操作阀门,维修时及时疏通 排气孔是非常必要的。 气动阀的基本知识 图1-6立式活塞式气动头主实视图 气动阀的基本知识 气动阀的基本知识 ? 阀门气动装置的手轮 手轮装置的作用: 大多数比较重要的气动阀门都设计有气动装置的手动机构,不 同家构形各异,其作用主要有下列两点。 A .气源中断、调节器故障无输出以及膜片损坏等情况, 用手 轮操作使阀门动作,以保障生产过程的正常进行,保证电站安 全; B .用于加强隔离(用手轮增大阀座/阀瓣的压紧力);或根据系 统需要控制下游流量和压力的作用. 气动阀的基本知识 ? 典型手轮的分类 --SEREG气动截止阀: 直接式手轮:手轮杆和阀杆在一条轴线 上,手轮在阀体的正上方; 间接式手轮:是指手轮的转动扭矩通过 一副蜗轮装置将手轮扭矩传递给阀杆,手 轮杆和阀杆不在一条轴线上. --气动调节阀 顶部手轮;側置蜗轮组手轮;杠杆式手轮 图1-7 SEREG气动截止阀的手轮形式 气动阀的基本知识 ? 气动阀手动“中性点”的概念 气动阀门设置了手动操作机构后,大大提高了运行系统的 安全可靠性;增加了气动阀门在失去控制气源后的应变能力。 但是同时由带来了手动机构在阀门上的定位问题,也就是我通 常所说的气动阀“中性点”(NEUTRALPOINT)问题。 当气动阀手轮机构设置在某一点(或区)时,既不影响远程控 制阀门全开又不影响其全关,这个点(或区)就称其为这个气动阀 的手轮“中性点”.或者叫做“空位点”。 气动阀的“中性点”是由手动机构的添置带来的,因此没 有手动机构的气动阀门不存在“中性点”问题。 气动截止阀 失气开 失气关 SEREG间接手轮气动阀 SEREG直接手轮气动阀 图2-3 SEREG气动截止阀模型图 气动截止阀 图2-4 阀门零部件名称示图 气动截止阀 ? 气动截止阀的动作过程 气动隔离阀在静态时,阀瓣在弹簧力的作用下,处在个自的安全 位置;此时压缩空气被气动头进气管上的电磁阀阻隔,当有阀门开 启(或关闭)信号传来,电磁阀开启,压缩空气快速进入气动头气腔 建立气压,克服弹簧力使阀瓣同轴系上升(或下降);反之有阀门关 闭(或开启)信号传来,电磁阀关闭,放气口开启,气腔气压迅速丧 失,弹簧力使阀瓣重回安全位置. 在整个动作过程中,设在“中性点”的手轮杆及滑块和气 动杆系没有任何接触;当需要手动干预时,现场操作人员首先板开 手轮杆锁紧器,转动手轮(右旋为关;左旋为开)强制阀瓣和阀座的 开闭,达到系统要求的位置. 气动截止阀 手轮操作任务完成后,现场操作人员一定要把手动机构回置到 “中性点”上,否则阀门将无法气动操作.确定无误后将手轮杆锁 紧. 图1-11 气动截止阀的动力流程图 气动截止阀 ? 如何在现场手动操作后恢复“中性点” “直接”式气动阀气动头上都用链条栓挂着一个带把的 “中 性点”勺尺,这是维修人员根据规程要求的方法设定好“中性 点”后,以手轮的下平面到气动头锁紧器上平面的距离加工 的。这个勺尺是给运行人员其他部门的现场操作人员在手轮操 作阀门以后用勺尺来恢复手轮机构准的. 当运行人员其他部门的现场操作人员在手轮操作阀门以后, 要恢复手轮机构的”中性点”时.只需将手轮摇高,将勺尺的圆 勺部分靠紧手轮杆,再往下旋手轮至到手轮轴下表面与勺尺的上 端面靠紧,然后板动锁紧器手柄,将手轮杆夹紧即可。 气动截止阀 图1-12 气动截止阀现场恢复“中性点”步骤 气动截止阀 ? “中性点”勺尺正确使用 问题:“中性点”勺尺为什么不能混用? 以失气关/直接式手轮的气动截止阀轴系图为例 SREG气动截止阀的手动滑块是设计在气动杆的滑套里的,如 果手动滑块在套内设制偏低,阀门在气动操作时会不能全开; 手动滑块在套内设制偏高,阀门在气动操作时不能关严; 鉴于SERG气动阀门的设计特点可以看出,源以部件加工误差 和相关部件装配的位差等原因,使每个阀门经“中性点”标定 后加工出来的勺尺是不同的, 即便是同一个8字码的几个阀门,也各不相同,因此我们说,每个 气动隔离阀手轮“中性点”勺尺是的。不能外表看起来差不 多,拽过来就用,就会引起阀门密封不严或开度不足。 气动截止阀 图2-8 设计中性点位置的轴系图 气动截止阀 ? “中性点”勺尺是怎么做出来的? 以失气关/直接式手轮的气动截止阀轴系图为例 维修人员在每次解体检修阀门后期都要重新标定勺尺高度,该 工作在阀门组装完成后,品质再鉴定之前执行。内容有测量数 据;总体计算,气动检查和机加工4个步骤 1.测量数据 首先检查各联接紧固部件是否牢固可靠; *摇手轮使手轮杆滑块在气动杆导套中至下止位。测量锁紧器 到手轮轴下表面的距离记为H;(此时阀门为关闭状态) *反向摇手轮使手轮杆滑块在气动杆导套中至上止位。测量锁 紧器到手轮轴下表面的距离记为H1;(阀门仍为关闭状态) 气动截止阀 *继续反向摇手轮使阀门压缩弹簧后全开,测量锁紧器到手轮轴下 表面的距离记为H2。(阀门已为全开状态) 2.总体计算 设;手轮杆滑块在气动头杆导套中的正确的位置“中性点” 称之为L ,那么手轮杆滑块在气动头杆导套中的有效移动距离为: S=H1-H ,“中性点”应该在H+CLH1.范围内,式中C为阀门的机械 行程;如果考虑到运行压力对轴系部件的影响和金属黏附及操作者 测量误差因素,以“中性点”的上限值-2(mm);下限值+2(mm)来 保证“中性点”的安全,即: H+C+2LH1-2 由此可见L就是一个“区”而不是“点”了,在实际确定“中性 点”时,一般情况值为L的1/2为准; 气动截止阀 有些阀门对关闭严密性 要求比较高,则在选点时 往1/2L的下方取点; 某些阀门有全流量要求 比较高,,则在选点时往 1/2L的上方取点; 以保 证阀门主要功能的完成 实现。 图2-9 失气关气动截止阀取值图示 气动截止阀 3.气动检查 按计算设计出的“中性点”高度来设置并锁住手轮,用气动 操作来验证,防止测量和计算发生错误.方法是用气动控制将阀 门全开、全关各一次,在阀门有效行程的上下点位,即阀门的全 开/全关位置,检查手论是否受力,如果手轮可以轻松摇动1/4圈, 不受力,即可认为设置是正确性的,如果有一个位置受力,就说 明“中性点”有问题,需重新设置。另外,气动操作还可已测得 阀门气动行程值,并与手轮测的的行程值(H2-H1)进行比较,如果 二值不一致,就要解决差异原因;是压缩空气表压不够还是阀门内 部有卡涩或轴系弯曲.要先处理异常,而后再执行下面内容.机加 工在确认手轮机构”中性点”设置完成后,以锁紧器到手轮轴 气动截止阀 下表面的距离记为该气动阀门本次维修后的“中性点”勺尺的 高度。并将旧的勺尺与新勺高度进行比较,如果就旧勺尺高度 比新勺要求高度长,则只须将其送机加车间用刨床把高度修为 新高度后还可以继续使用,如果就旧勺尺高度比新高度短,则只 能重新加工一个,旧勺尺必须拿离现场,不可再用. 为了防止勺尺混用,要求在每个勺尺把上用油漆笔写上阀门 的功能位置和标定日期;用链条将其固定在气动头壳体上,防止 混用和丢失, 失气开气动截止阀“中性点”勺尺的制做过程与上述相同, 只 是方向上正好相反,本文不作憋述. 气动截止阀 图2-10勺尺高度图示 气动截止阀 间接手轮气动阀是通过一对蜗 杆、蜗轮将手轮扭力矩传给阀杆的, 此类阀门气动头上没有“中性点” 勺尺,而在阀杆轴线上方的手轮杆 上设计了一个指示棒,运行其间由 指示棒的上端面与气动头盖小孔的 上平面平齐.表示手轮“中性点” 的正确位置。 当运行人员其他部门的现场操作 人员在手轮操作阀门以后要恢复手 轮机构的”中性点”时只需将手轮 摇高,直到看见指示棒的上端面与 气动头盖小孔的上平面平齐后,板 动锁紧器手柄将手轮杆夹紧即可。 图2-10日常操作恢复中性点 气动截止阀 图2-11维修人员调整指示杆 气动调节阀 调节阀基础知识 改变阀瓣的形状(或加装节流阀笼),是之与阀座配合通过控 制流体的通流面积,实现对阀门下游流量(或压力)控制的目 的。满足这种功能的阀门被称之为调节阀或称控制阀,调节阀在 管道中起到可变阻力的作用,它通过节流效应和相应信息的反馈 来调节流量或压力。液体在调节阀中的流动,由于紊流和粘滞会 将一部分机械能转变成热能。 调节阀特点 1)首先强调的时这类阀门是以控制或调节为主要目的的,一般不 作为隔离阀用。就密封效果而言,调节阀远比不过截止阀那么严 密; ? 气动调节阀 2)大部分的调节阀被设计有自动调节功能,它们配有完成该功能 的气动,电动及液动的操作装置和控制气动头进气量的仪控设或 控制电动头电流的电气设。 3)气动调节阀的功能是给阀门下游提供符合系统要求的稳定的连 续流量; 4)调节阀在设计上非常紧凑,并且是跨专业合作项目,维修技能 要求高,难度大。 调节阀要在0流量到阀门允许的流量之间进行调节控制,得 到线性或等百分比及快开等流量曲线,满足系统设计要求. 根据系统的不同需要,设计时要选用各种有调节功能的阀门. 通常以改变阀瓣的外形即阀瓣突出部分伸进阀座内,占据流通的部 分通道,这类的调节方式称之为截止型调节阀; 气动调节阀 -截止型调节阀 图中的三条流量曲 线进行比较的话,A曲线 的调节性能,即整个 0—的流量全部在阀 门行程的可控范围内;B 曲线%的流量在阀门行程的 可控范围内;C曲线调节 性就更差了,只有18%的 流量在可控范围. 图3-1不同阀瓣的流量曲线比较 气动调节阀 线形特性 百分比特性 快开特性: 图3-8 笼式调节阀的模型 气动调节阀 - 笼式调节原理 圆柱形阀瓣沿固定的圆桶形阀 笼滑动二者的间隙很小,阀笼的 桶壁上加工了许多通孔,在阀瓣 落座时所有的孔都被阀瓣给挡住 因此流通不能通过,只有少量的 流质泄漏过去.当阀瓣抬起并露 出通孔的某一部分后流通就按设 计的流量到达阀门的下游. 图3-7 FISHER笼式的模型 气动调节阀 ? 气动调节阀简介 气动调节阀是工业领域自动 化控制过程中的执行元件,是 自动调节系统中是一个重要的 环节。核电站系统回路中介质 流动是由泵动力产生的,其流 量主要由阀门来控制,而气动 调节阀可以连续和比较的 调节流量,因而调节阀常被用 来调节介质的流量和压力,维 持水位稳定等目的. 图3-2 气动调节阀总装图 气动调节阀 为了满足生产过程对调节各种各样的特性要求,气动调节阀配有 各种附属装置来满足这种需要, 如:为了改善调节阀的静态和动态特性应配用的阀门定位器,各 类仪表。 为了保证压缩空气的质量而配有空气过滤器和减压器 为了重要阀门在气源突然中断时能够实现对调节阀行程的自 锁,选用了气动保位阀, 为了使控制点的电信号配用于气动执行机构,就引用电气转 换器,将电流信号转换成气压信号等。
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