气动调节阀是现代企业广泛使用的仪表之一,是自动控制系统中一个重要的环节,它安装在工艺管道上,通过响应外部输入信号,并与其成比例动作的方式,使阀杆移动至对应位置,通过改变阀芯与阀座之间的间隙,达到控制流量的目的,从而控制系统的压力、温度和液位等,它准确正常地工作对保证工艺装置的正常运行和安全生产有着重要的意义,若使用维护不得当,将直接影响控制系统的控制质量,甚至造成严重的生产事故。为此,对调节阀的正确认识、安装和维修等各项工作都必须高度重视。
一、调节阀的结构和类型
气动调节阀是由气动执行机构和阀两部分组成的,气动执行机构是接收输入的气源信号,产生相应的推力,使推杆发生位移,推动阀门动作;而阀是指与管路联接的阀体组件部分,它接受执行机构的推杆推力,改变阀杆位移,从而改变阀门开度,最终控制流体流量的变化。
气动调节阀按其行程可分为直行程和角行程两种,按其结构类型分直通单座阀、直通双座阀、高压阀、角形阀、套筒阀、隔膜阀、蝶阀、偏心旋转阀等。其中直通阀比较常见,单座阀泄漏量较小,但阀前后压差不能太大,而双座阀正好与之相反。高压阀适合于高静压和高压差的介质测量,但在高压差情况下,流体对材料冲刷和气蚀严重,一般要考虑阀芯和阀座的材质,以提高其使用寿命。在高压差、高黏度、含悬浮物和颗粒状物质流体的控制中可选用角形阀。隔膜阀更适用于强酸、强碱等强腐蚀性介质的控制。蝶阀适用于大流量、低压差的气体介质。套筒阀采用平衡型阀芯结构,具有低噪声的特点,是应用较为广泛的阀之一。
气动调节阀有气开与气关两种类型。确定调节阀开关方式的原则是:当信号压力中断时,应保证工艺设备和生产的安全。如果阀门在信号中断后处于打开位置,流体不中断最安全,则选用气关阀;如果阀门在信号压力中断后处于关闭位置,流体不通过最安全,则选用气开阀。如加热炉的燃料气或燃料油管路上的调节阀,应选用气开阀,当信号中断后,阀自动关闭,燃料被切断,以免炉温过高而发生事故;锅炉进水管路上的调节阀,应选用气关阀,当信号中断后,阀自动打开,仍然向锅炉内送水,可以避免锅炉烧干。
二、调节阀的辅助装置
调节阀的辅助装置主要有阀门定位器、电磁阀、过滤减压器、保位阀等。
阀门定位器是调节阀的一个重要附件,常见的有气动阀门定位器和电气阀门定位器两种。它主要用于:1)高压差的场合;2)高压、高温或低温介质的场合;3)介质中含有固体悬浮物或黏性流体的场合;4)调节阀口径较大的场合;5)实现分程控制;6)改善调节阀的流量特性。
电磁阀的作用是快速地切断和接通气源,使阀处于完全通、断的位置。过滤减压阀主要应用于稳定进入阀体的气压,保证阀门不会因超压而损坏。保位阀的选择是根据工艺状况,当气源切断时,阀位要求保持在一定的位置上,但这种情况不多见。