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调节阀的故障处理

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调节阀在使用中会发生一些故障,下面就一些常见故障给一些处理方法
 1)清洗法
 管路中的焊渣、铁锈、渣子等在节流口、导向部位、下阀盖平衡孔内造成堵塞或卡住使阀芯曲面、导向面产生拉伤和划痕、密封面上产生压痕等。这经常发生于新投运系统和大修后投运初期。这是最常见的故障。遇此情况,必须卸开进行清洗,除掉渣物,如密封面受到损伤还应研磨;同时将底塞打开,以冲掉从平衡孔掉入下阀盖内的渣物,并对管路进行冲洗。投运前,让调节阀全开,介质流动一段时间后再纳入正常运行。
 2)外接冲刷法
 对一些易沉淀、含有固体颗粒的介质采用普通阀调节时,经常在节流口、导向处堵塞,可在下阀盖底塞处外接冲刷气体和蒸汽。当阀产生堵塞或卡住时,打开外接的气体或蒸气阀门,即可在不动调节阀的情况下完成冲洗工作,使阀正常运行。
 3)安装管道过滤器法
 对小口径的调节阀,尤其是超小流量调节阀,其节流间隙特小,介质中不能有一点点渣物。遇此情况堵塞,最好在阀前管道上安装一个过滤器,以保证介质顺利通过。带定位器使用的调节阀,定位器工作不正常,其气路节流口堵塞是最常见的故障。因此,带定位器工作时,必须处理好气源,通常采用的办法是在定位器前气源管线上安装空气过滤减压阀。
 4)增大节流间隙法
 如介质中的固体颗粒或管道中被冲刷掉的焊渣和锈物等因过不了节流口造成堵塞、卡住等故障,可改用节流间隙大的节流件—节流面积为开窗、开口类的阀芯、套筒,因其节流面积集中而不是圆周分布的,故障就能很容易地被排除。如果是单、双座阀就可将柱塞形阀芯改为“V”形口的阀芯,或改成套筒阀等。例如某化工厂有一台双座阀经常卡住,推荐改用套筒阀后,问题马上得到解决。
 5)介质冲刷法
 利用介质自身的冲刷能量,冲刷和带走易沉淀、易堵塞的东西,从而提高阀的防堵功能。常见的方法有:①改作流闭型使用;②采用流线型阀体;③将节流口置于冲刷最厉害处,采用此法要注意提高节流件材料的耐冲蚀能力。
 6)直通改为角形法
 直通为倒S流动,流路复杂,上、下容腔死区多,为介质的沉淀提供了地方。角形连接,介质犹如流过90弯头,冲刷性能好,死区小,易设计成流线形。因此,使用直通的调节阀产生轻微堵塞时可改成角形阀使℃用。
 密封性能差的解决方法(5种方法)
 1)研磨法
 细的研磨,消除痕迹,减小或消除密封间隙,提高密封面的光洁度,以提高密封性能。
 2)利用不平衡力增加密封比压法
 执行机构对阀芯产生的密封压力一定,不平衡力对阀芯产生顶开趋势时,阀芯的密封力为两力相减,反之,对阀芯产生压闭趋势,阀芯的密封力为两力相加,这样就大大地增加了密封比压,密封效果可以比前者提高5~10倍以上.一般dg≥20的单密封类阀为前一种情况,通常为流开型,若认为密封效果不满意时,改为流闭型,密封性能将成倍增加.尤其是两位型的切断调节阀,一般均应按流闭型使用。
 3)提高执行机构密封力法
 提高执行机构对阀芯的密封力,也是保证阀关闭,增加密封比压,提高密封性能的常见方法。常用的方法有:
 ①移动弹簧工作范围施工、安装要点
 1)、安装位置、高度、进出口方向必须符合设计要求,连接应牢固紧密。
 2)、安装在保温管道上的各类手动阀门,手柄均不得向下。
 3)、阀门安装前必须进行外观检查,阀门的铭牌应符合现行国家标准《通用阀门标志》GB 12220的规定。对于工作压力大于1.0 MPa 及在主干管上起到切断作用的阀门,安装前应进行强度和严密性能试验,合格后方准使用。强度试验时,试验压力为公称压力的1.5倍,持续时间不少于5min,阀门壳体、填料应无渗漏为合格。严密性试验时,试验压力为公称压力的1.1倍;试验压力在试验持续的时间应符合GB 50243标准要求,以阀瓣密封面无渗漏为合格。
 ②改用小刚度弹簧;
 ③增加附件,如带定位器;
 ④增加气源压力;
 ⑤改用具有更大推力的执行机构。
 4)采用单密封、软密封法
 对双密封使用的调节阀,可改用单密封,通常可提高10倍以上的密封效果,若不平衡力较大,应增加相应措施,对硬密封的阀可改用软密封,又可提高10倍以上密封效果。
 5)改用密封性能好的阀
 在不得已的情况下,可考虑改用具有更好的密封性能的阀.如将普通蝶阀改用椭圆蝶阀,进而还可改用切断型蝶阀、偏心旋转阀、球阀和为之专门设计的切断阀。
 调节阀外泄的解决方法(6种方法)
 1)增加密封油脂法
 对未使用密封油脂的阀,可考虑增加密封油脂来提高阀杆密封性能。
 2)增加填料法
 为提高填料对阀杆的密封性能,可采用增加填料的方法。通常是采用双层、多层混合填料形式,单纯增加数量,如将3片增到5片,效果并不明显。
 3)更换石墨填料法
 大量使用的四氟填料,因其工作温度在-20~+200范围内,当温度在上、下限,变化较大时,其密封性便明显下降,老化快,寿命短。柔性石墨填料可克服这些缺点且使用寿命长。因而有的工厂全部将四氟填料改为石墨填料,甚至新购回的调节阀也将其中的四氟填料换成石墨填料后使用。但使用石墨填料的回差大,初时有的还产生爬行现象,对此必须有所考虑。℃
 4)改变流向,置P2在阀杆端法
 当△P较大,P1又较大时,密封P1显然比密封P2困难.因此,可采取改变流向的方法,将P1在阀杆端改为P2在阀杆端,这对压力高、压差大的阀是较有效的.如波纹管阀就通常应考虑密封P2。
 5)采用透镜垫密封法
 对于上、下盖的密封,阀座与上、下阀体的密封.若为平面密封,在高温高压下,密封性差,引起外泄,可以改用透镜垫密封,能得到满意的效果。
 6)更换密封垫片
 至今,大部分密封垫片仍采用石棉板,在高温下,密封性能较差,寿命也短,引起外泄。遇到这种情况,可改用缠绕垫片,“O”形环等,现在许多厂已采用。
 调节阀振动的解决方法
 1)增加刚度法
 对振荡和轻微振动,可增大刚度来消除或减弱,如选用大刚度的弹簧,改用活塞执行机构等办法都是可行的。
 2)增加阻尼法
 增加阻尼即增加对振动的摩擦,如套筒阀的阀塞可采用“O”形圈密封,采用具有较大摩擦力的石墨填料等,这对消除或减弱轻微的振动还是有一定作用的。
 3)增大导向尺寸,减小配合间隙法
 轴塞形阀一般导向尺寸都较小,所有阀配合间隙一般都较大,有0.4~lmm,这对产生机械振动是有帮助.因此,在发生轻微的机械振动时,可通过增大导向尺寸,减小配合间隙来削弱振动。
 4)改变节流件形状,消除共振法
 因调节阀的所谓振源发生在高速流动、压力急剧变化的节流口,改变节流件的形状即可改变振源频率,在共振不强烈时比较容易解决。具体办法是将在振动开度范围内阀芯曲面车削0.5~1.0mm。如某厂家属区附近安装了一台自力式压力调节阀,因共振产生啸叫影响职工休息,我们将阀芯曲面车掉0.5mm后,共振啸叫声消失。
 调节阀的工作原理
 调节阀用于调节介质的流量、压力和液位。根据调节部位信号,自动控制阀门的开度,从而达到介质流量、压力和液位的调节。调节阀分电动调节阀、气动调节阀和液动调节阀等。
 调节阀由电动执行机构或气动执行机构和调节阀两部分组成。调节阀通常分为直通单座式调节阀和直通双座式调节阀两种,后者具有流通能力大、不平衡办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。
 流通能力Cv是选择调节阀的主要参数之一,调节阀的流通能力的定义为:当调节阀全开时,阀两端压差为0.1MPa,流体密度为1g/cm3时,每小时流径调节阀的流量数,称为流通能力,也称流量系数,以Cv表示,单位为t/h,液体的Cv值按下式计算。
 根据流通能力Cv值大小查表,就可以确定调节阀的公称通径DN。
 调节阀的流量特性,是在阀两端压差保持恒定的条件下,介质流经调节阀的相对流量与它的开度之间关系。调节阀的流量特性有线性特性,等百分比特性及抛物线特性三种。三种注量特性的意义如下:
 (1)等百分比特性(对数)等百分比特性的相对行程和相对流量不成直线关系,在行程的每一点上单位行程变化所引起的流量的变化与此点的流量成正比,流量变化的百分比是相等的。所以它的优点是流量小时,流量变化小,流量大时,则流量变化大,也就是在不同开度上,具有相同的调节精度。
 (2)线性特性(线性)线性特性的相对行程和相对流量成直线关系。单位行程的变化所引起的流量变化是不变的。流量大时,流量相对值变化小,流量小时,则流量相对值变化大。
 (3)抛物线特性流量按行程的二方成比例变化,大体具有线性和等百分比特性的中间特性。
 从上述三种特性的分析可以看出,就其调节性能上讲,以等百分比特性为最优,其调节稳定,调节性能好。而抛物线特性又比线性特性的调节性能好,可根据使用场合的要求不同,挑选其中任何一种流量特性。
 调节阀又名控制阀,通过接受调节控制单元输出的控制信号,借助动力操作去改变流体流量。调节阀一般由执行机构和阀门组成。如果按其所配执行机构使用的动力,调节阀可以分为气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀三种,即以压缩空气为动力源的气动调节阀,以电为动力源的电动调节阀,以液体介质(如油等)压力为动力的电液动调节阀,另外,按其功能和特性分,线性特性,等百分比特性及抛物线特性三种.现场总线型调节阀等。
 调节阀的阀体类型选择
 调节阀的阀体种类很多,常用的阀体种类有直通单座、直通双座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋转、蝶形、套筒式、球形等。在具体选择时,可做如下考虑:
 (1) 阀芯形状结构
 主要根据所选择的流量特性和不平衡力等因素考虑。
 (2) 耐磨损性
 当流体介质是含有高浓度磨损性颗粒的悬浮液时,阀的内部材料要坚硬。
 (3) 耐腐蚀性
 由于介质具有腐蚀性,尽量选择结构简单阀门。
 (4) 介质的温度、压力
 当介质的温度、压力高且变化大时,应选用阀芯和阀座的材料受温度、压力变化小的阀门,当温度≥250℃时应加散热器。
 (5) 防止闪蒸和空化
 闪蒸和空化只产生在液体介质。在实际生产过程中,闪蒸和空化会形成振动和噪声,缩短阀门的使用寿命,因此在选择阀门时应防止阀门产生闪蒸和空化。
 调节阀执行机构的选择
 为了使调节阀正常工作,配用的执行机构要能产生足够的输出力来保证高度密封和阀门的开启。
 对于双作用的气动、液动、电动执行机构,一般都没有复位弹簧。作用力的大小与它的运行方向无关,因此,选择执行机构的关键在于弄清最大的输出力和电机的转动力矩。对于单作用的气动执行机构,输出力与阀门的开度有关,调节阀上的出现的力也将影响运动特性,因此要求在整个调节阀的开度范围建立力平衡。
 执行机构类型的确定
 对执行机构输出力确定后,根据工艺使用环境要求,选择相应的执行机构。对于现场有防爆要求时,应选用气动执行机构。从节能方面考虑,应尽量选用电动执行机构。若调节精度高,可选择液动执行机构。如发电厂透明机的速度调节、炼油厂的催化装置反应器的温度调节控制等。
 调节阀的作用方式选择
 调节阀的作用方式只是在选用气动执行机构时才有,其作用方式通过执行机构正反作用和阀门的正反作用组合形成。组合形式有4种即正正(气关型)、正反(气开型)、反正(气开型)、反反(气关型),通过这四种组合形成的调节阀作用方式有气开和气关两种。对于调节阀作用方式的选择,主要从三方面考虑:a)工艺生产安全;b)介质的特性;c)保证产品质量,经济损失最小


自力式调节阀

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