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电动阀门关闭力矩参数设定的研究

[来源:电动阀门控制器] [作者:电动阀门生产厂家] [日期:18-07-02] [点击:]
1概述
电动阀门大量应用在电站、石油化工、钢铁冶金、食品加工及水质处理等行业,特别是需要实行自动控制的大型企业中。电动阀门为阀门的远程遥控创造了条件,也使生产系统的自动化和智能化成为可能。但是,电动阀门(如电动楔式闸阀和截止阀等)在使用中常有电动操作关闭不严密的现象,给阀门用户和操作人员带来麻烦,也严重影响了阀门的使用寿命。
2现状
楔式闸阀、截止阀以及密封式蝶阀等阀门在关闭时,是依靠在阀门密封面上产生足够的密封面比压来保证密封的,而密封面比压又是依靠阀门的操作力矩实现的,这类阀门为力矩控制型阀门。在生产实践中,这类电动阀门常出现电动操作关闭后,仍有介质泄漏的现象。为此,需人工操作关紧阀门。如遇意外情况,为了确保阀门关得紧密,通常还需要使用超长的加力杆,用力地关闭阀门。这样的操作状况既无法实现阀门的远程遥控及系统自动化,又增加了操作者的劳动强度并缩短了阀门的使用寿命。因为阀门关闭不严密,泄漏介质高速冲刷阀门密封面,必将造成密封面快速损坏。用加力杆强力关闭阀门,无法控制关闭的力矩,也难免损伤阀门密封面。
3分析
阀门电动操作关闭不严密,而手动加力能关严,这是阀门关闭力矩不足的表现。显然问题与电动装置的控制系统有关。
3.1控制方式
目前的阀门电动装置通常都配备有行程控制与力矩控制两套系统,它是建立在“以行程为控制,以力矩为保护”的基础上的,这只适用于行程控制类型的阀门。对于要求行程控制的阀门,正常工作时,以行程来控制阀门的全开和全闭位置。若行程控制失灵,还有过力矩保护可以维持阀门的操作,避免阀门损坏。从而保证了阀门以及生产系统工作的安全。对于力矩控制型阀门,在现有系统中,行程系统是不起保护作用的。若力矩控制失灵或数值发生变化,阀门的操作力矩会在瞬间急速增大,却没有其他的保护措施。所以这种控制系统并不完备。
3.2力矩调试与设定
即使有了适用的控制系统,在电动装置与阀门装配以后,也还需要对控制参数进行准确的调试与设定。通常,电动装置在出厂时,额定输出力矩都已完成校验。但是,校验后的力矩只是表明电动装置的工作能力,并不等同于阀门关闭所需要的力矩。阀门关闭所需要的力矩除了与阀门的规格型号有关外,还与阀门实际工作的介质、压力和温度有关,用户应该重新调整与设定。但是,大多数的阀门用户(包括很多阀门制造厂家)不具备力矩检测的手段,无法设定合理的力矩值。而且阀门运行一段时间经过检修后,电动装置出厂设定的力矩已经改变,必须重新设定。在缺乏力矩测定手段的情况下,阀门用户只能按照阀门全开和全关的位置调整阀门的开度指示,并在全开和全关位置设定行程开关动作,确保行程控制能正常工作。然后,在阀门关闭,行程关闭开关动作的基础上,手动加关阀门,当感觉到关闭力矩增加到一定程度以后,调整力矩开关动作。这样设置的结果必然是阀门的启闭仍然只受到行程开关的控制。阀门的关闭力矩得不到保证,所以关闭的严密性难以保证。
3.3设备管理
在很多企业,阀门与电动装置分属两个部门管理。阀门归设备部门管理,而电动装置归仪表部门管理。电动装置通常由仪表部门负责调整设定。仪表部门自然侧重于控制系统的正常工作,只要行程控制调整好,整机系统的自动控制就能正常工作。至于保证阀门关闭力矩的工作则没有得到足够的重视,常常把阀门电动操作关闭后的泄漏现象简单地视为阀门质量不好。其实电动阀门关闭不严密是由多种因素造成的,既有技术上的原因,也有组织管理的原因。只有采取切实可行的方法,逐一地解决了这些问题,才能保证阀门使用性能。
4改进
4.1控制系统
首先,应该设计制造适用于力矩控制型阀门的控制系统。并按不同的控制类型对电动装置进行分类,如分为A、B两类。其中A类电动装置适用于靠行程控制关闭的阀门。可使用目前的控制系统设置,以行程作为阀门的操作控制,以力矩作为过力矩保护措施。而B类电动装置适用于力矩控制型阀门。只设力矩关闭控制,不设行程关闭控制,只能以力矩来控制阀门的关闭。另外选用其他的参数(例如电机的电气参数或输出转矩)作为过力矩保护的设置依据,以完善控制系统。
如果考虑到阀门对开启的不同要求,也可采取AA、AB、BA、BB的分类方法。如此分类,不同控制要求的阀门可以选配不同类型的电动装置,使控制方式单一,调整目标明确,阀门关闭的密封性也就得到了保证。
4.2检测装置
为阀门用户提供轻便可靠的力矩检测和校验工具。这种工具应具备轻便灵活可移动的特点,能在阀门安装地点检测和校验阀门,以便于用户合理地设定阀门关闭的力矩数值和控制阀门的关闭。尽管智能型电动装置能随时向用户提供阀门关闭力矩的数值,也便于调整。但是,这种电动装置的力矩传感器也必须定期校验和标定,否则可能发生数据偏移和指示偏差的情况,仍然难以保证阀门关闭的密封要求。
5结语
为了保证电动阀门操作的可靠性,应加强对阀门调试人员的培训,使他们能正确掌握各种阀门的合理调试方法。这样电动阀门在电动操作下的关闭密封性将会得到根本性的改善。只要阀门本身质量良好,阀门的可靠性将会得到提高,也必将受到用户的欢迎。
参考文献
(1)杨源泉。阀门设计手册(M)。北京:机械工业出版社,1992。
                                                       

 

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