氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥是石油、化工、電力、冶金等工業(yè)企業(yè)廣泛使用的工業(yè)過程控制儀表之-?；ど?/span>
產(chǎn)中調(diào)節(jié)閥在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中是*的，它是組成工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié),它如生產(chǎn)過程自動(dòng)
化的手腳。下面帶大家全面的了解氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
工作原理
氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥就是以壓縮空氣為動(dòng)力源，以氣缸為執(zhí)行器，并借助于電氣閥門定位器、轉(zhuǎn)換器、
電磁閥、保位閥等附件去驅(qū)動(dòng)閥門,實(shí)現(xiàn)開關(guān)量或比例式調(diào)節(jié)，接收工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制信
號來完成調(diào)節(jié)管道介質(zhì)的:流量、壓力、溫度等各種工藝參數(shù)。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的特點(diǎn)就是控制簡單,
反應(yīng)快速，且本質(zhì)安全,不需另外再采取防爆措施。
氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥通常由氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥連接安裝調(diào)試組成，氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可分為單作用式和
雙作用式兩種，單作用執(zhí)行器內(nèi)有復(fù)位彈簧,而雙作用執(zhí)行器內(nèi)沒有復(fù)位彈簧。其中單作用執(zhí)行
器，可在失去起源或突然故障時(shí)，自動(dòng)歸位到閥門初始所設(shè)置的開啟或關(guān)閉狀態(tài)。
氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥根據(jù)動(dòng)作形式分氣開型和氣關(guān)型兩種,即所謂的常開型和常閉型，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣
開或氣關(guān)，通常是通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正反作用和閥態(tài)結(jié)構(gòu)的不同組裝方式實(shí)現(xiàn)。
氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥作用方式
氣開型(常閉型)是當(dāng)膜頭上空氣壓力增加時(shí),閥門向增加開度方向動(dòng)作，當(dāng)達(dá)到輸入氣壓上
時(shí)，閥門處于全開狀態(tài)。反過來，當(dāng)空氣壓力減小時(shí)，閥門向關(guān)閉方向動(dòng)作，在沒有輸入空氣時(shí)，
閥門全閉。顧通常我們稱氣開型調(diào)節(jié)閥為故障關(guān)閉型閥門。
氣關(guān)型(常開型動(dòng)作方向正好與氣開型相反。當(dāng)空氣壓力增加時(shí),閥門向關(guān)閉方向動(dòng)作;空氣壓
力減小或沒有時(shí),閥門向開啟方向或全開為止。顧通常我們稱氣關(guān)型調(diào)節(jié)閥為故障開啟型閥門。
氣開氣關(guān)的選擇是根據(jù)工藝生產(chǎn)的安全角度出發(fā)來考慮。當(dāng)氣源切斷時(shí),調(diào)節(jié)閥是處于關(guān)閉位
置安全還是開啟位置安全。
舉例來說，一個(gè)加熱爐的燃燒控制，調(diào)節(jié)閥安裝在燃料氣管道上,根據(jù)爐膛的溫度或被加熱物
料在加熱爐出口的溫度來控制燃料的供應(yīng)。這時(shí)，宜選用氣開閥更安全些，因?yàn)橐坏庠赐Ｖ构?/span>
給，閥門處于關(guān)閉比閥門處于全開更合適。如果氣源中斷，燃料閥全開,會(huì)使加熱過量發(fā)生危險(xiǎn)。
又如一個(gè)用冷卻水冷卻的的換熱設(shè)備,熱物料在換熱器內(nèi)與冷卻水進(jìn)行熱交換被冷卻，調(diào)節(jié)閥安裝
在冷卻水管上，用換熱后的物料溫度來控制冷卻水量,在氣源中斷時(shí),調(diào)節(jié)閥應(yīng)處于開啟位置更安
全些，宜選用氣關(guān)式即FO)調(diào)節(jié)閥。
閥門定位器
閥門定位器是調(diào)節(jié)閥的主要附件，與氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥大大配套使用，它接受調(diào)節(jié)器的輸出信號，然
后以它的輸出信號去控制氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥,當(dāng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作后,閥桿的位移又通過機(jī)械裝置反饋到閥門定
位器，閥位狀況通過電信號傳給上位系統(tǒng)。閥門門定位器按其結(jié)構(gòu)形式和工作原理可以分成氣動(dòng)閥門]
定位器、電氣閥門定位器和智能式閥門定位器。
閥門定位器能夠增大調(diào)節(jié)閥的輸出功率,減少調(diào)節(jié)信號的傳遞滯后，加快閥桿的移動(dòng)速度,能
夠提高閥門]的線性度,克服閥桿的磨擦力并消除不平衡力的影響，從而保證調(diào)節(jié)閥的正確定位。
用執(zhí)行機(jī)構(gòu)分氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，有直行程、角行程之分。用以自動(dòng)、手動(dòng)開閉各
類伐門、風(fēng)板等。
氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥安裝原則
(1)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥安裝位置，距地面要求有一定的高度， 閥的上下要留有一定空間，以便進(jìn)行閥的
拆裝和修理。對于裝有氣動(dòng)閥門定位器和手輪的調(diào)節(jié)閥,必須保證操作、觀察和調(diào)整方便。
(2)調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在水平管道上，并上下與管道垂直，-般要在閥下加以支撐，保證穩(wěn)固可靠。
對于特殊場合下，需要調(diào)節(jié)閥水平安裝在豎直的管道上時(shí)，也應(yīng)將調(diào)節(jié)閥進(jìn)行支撐(小口徑調(diào)節(jié)閥除
外)。安裝時(shí)，要避免給調(diào)節(jié)閥帶來附加應(yīng)力)。
(3)調(diào)節(jié)閥的工作環(huán)境溫度要在(-30~+ 60)相對濕度不大于95% 95%，相對濕度不大于95%。
(4)調(diào)節(jié)閥前后位置應(yīng)有直管段，長度不小于10倍的管道直徑(10D),以避免閥的直管段太短而
影響流量特性。
(5)調(diào)節(jié)閥的口徑與工藝管道不相同時(shí),應(yīng)采用異徑管連接。在小口徑調(diào)節(jié)閥安裝時(shí)，可用螺紋
連接。閥體上流體方向箭頭應(yīng)與流體方向-致。
(6)要設(shè)置旁通管道。目的是便于切換或手動(dòng)操作，可在不停車情況下對調(diào)節(jié)閥進(jìn)行檢修。
(7)調(diào)節(jié)閥在安裝前要*清除管道內(nèi)的異物，如污垢、悍渣等。
常見故障及處理
調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作
首先確認(rèn)氣源壓力是否正常，查找氣源故障。如果氣源壓力正常,則判斷定位器或電/氣轉(zhuǎn)換器
的放大器有無輸出;若無輸出，則放大器恒節(jié)流孔堵塞,或壓縮空氣中的水分聚積于放大器球閥處。
用小細(xì)鋼絲疏通恒節(jié)流孔，清除污物或清潔氣源。
如果以上皆正常，有信號而無動(dòng)作，則執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障或閥桿彎曲,或閥芯卡死。遇此情況，必
須卸開閥門進(jìn)一步檢查 。
調(diào)節(jié)閥卡堵
如果閥桿往復(fù)行程動(dòng)作遲鈍,則閥體內(nèi)或有黏性大的物質(zhì)，結(jié)焦堵塞或填料壓得過緊,或聚四
氟乙烯填料老化，閥桿彎曲劃傷等。調(diào)節(jié)閥卡堵故障大多出現(xiàn)在新投入運(yùn)行的系統(tǒng)和大修投運(yùn)初
期，由于管道內(nèi)焊渣、鐵銹等在節(jié)流口和導(dǎo)向部位造成堵塞從而使介質(zhì)流通不暢，或調(diào)節(jié)閥檢修中
填料過緊，造成摩擦力增大，導(dǎo)致小信號不動(dòng)作、大信號動(dòng)作過頭的現(xiàn)象。
遇到此類情況，可迅速開、關(guān)副線或調(diào)節(jié)閥,讓贓物從副線或調(diào)節(jié)閥處被介質(zhì)沖跑。另外還可
以用管鉗夾緊閥桿,在外加信號壓力的情況下，正反用力旋動(dòng)閥桿,讓閥芯閃過卡處。若不能解決
問題,可增加氣源壓力、增加驅(qū)動(dòng)功率反復(fù)上下移動(dòng)幾次,即可解決問題。如果還是不能動(dòng)作，則
需要對控制閥做解體處理，當(dāng)然，這一工作需要很強(qiáng)的專業(yè)技能，-定要在專業(yè)技術(shù)人員協(xié)助下完
成，否則后果更為嚴(yán)重。
閥泄露
調(diào)節(jié)閥泄漏一般有調(diào)節(jié)閥內(nèi)漏、填料泄漏和閥芯、閥座變形引起的泄漏幾種情況,下面分別加
以分析。
1、閥內(nèi)漏
閥桿長短不適，氣開閥閥桿太長，閥桿向上的(或向下)距離不夠,造成閥芯和閥座之間有空
隙，不能充分接觸，導(dǎo)致不嚴(yán)而內(nèi)漏。同樣氣關(guān)閥閥桿太短，也可導(dǎo)致閥芯和閥座之間有空隙，不
能充分接觸,導(dǎo)致關(guān)不嚴(yán)而內(nèi)漏。解決方法:應(yīng)縮短(或延長)調(diào)節(jié)閥閥桿使調(diào)節(jié)閥長度合適，使其
不再內(nèi)漏。
2、填料泄漏
填料裝入填料函以后，經(jīng)壓蓋對其施加軸向壓力。由于填料的塑性變形，使其產(chǎn)生徑向力,并
與閥桿緊密接觸，但這種接觸并非十分均勻,有些部位接觸的松,有些部位接觸的較緊，甚至有些
部位根本沒有接觸上。調(diào)節(jié)閥在使用過程中，閥桿同填料之間存在著相對運(yùn)動(dòng)，這個(gè)運(yùn)動(dòng)叫軸向運(yùn)
動(dòng)。在使用過程中，隨著高溫、高壓和滲透性強(qiáng)的流體介質(zhì)的影響，調(diào)節(jié)閥填料函也是發(fā)生泄漏現(xiàn)
象較多的部位。造成填料泄漏的主要原因是界面泄漏,對于紡織填料還會(huì)出現(xiàn)滲漏(壓力介質(zhì)沿著填
料纖維之間的微小縫隙向外泄漏)。閥桿與填料間的界面泄漏是由于填料接觸壓力的逐漸衰減，填料
自身老化等原因引起的，這時(shí)壓力介質(zhì)就會(huì)沿著填料與閥桿之間的接觸間隙向外泄漏。
為了使填料裝入方便,在填料函頂端倒角,在填料函底部放置耐沖蝕的間隙較小的金屬保護(hù)
環(huán)，注意該保護(hù)環(huán)與填料的接觸面不能為斜面,以防止填料被介質(zhì)壓力推出。填料函與填料接觸部
分的表面要精加工，以提高表面光潔度,減小填料磨損。填料選用柔性石墨,因?yàn)樗臍饷苄院谩?/span>
摩擦力小，長期使用變化小,磨損的燒損小，易于維修，且壓蓋螺栓重新擰緊后摩擦力不發(fā)生變
化,耐壓性和耐熱性良好，不受內(nèi)部階質(zhì)的侵蝕,與閥桿和填料函內(nèi)部接觸的金屬不發(fā)生點(diǎn)蝕或腐
蝕。這樣，有效地保護(hù)了閥桿填料函的密封，保證了填料密封的可靠性,使用壽命也有很大地提
高。
3、閥芯、閥座變形泄漏
閥芯、閥座泄漏的主要原因是由于調(diào)節(jié)閥生產(chǎn)過程中的鑄造或鍛造缺陷可導(dǎo)致腐蝕的加強(qiáng)。而
腐蝕介質(zhì)的通過，流體介質(zhì)的沖刷也會(huì)造成調(diào)節(jié)閥的泄漏。腐蝕主要以侵蝕或氣蝕的形式存在。當(dāng)
腐蝕性介質(zhì)在通過調(diào)節(jié)閥時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生對閥芯、閥座材料的侵蝕和沖擊,使閥芯、閥座成橢圓形或
其他形狀，隨著時(shí)間的推移，導(dǎo)致閥芯、閥座不匹配,存在間隙,關(guān)不嚴(yán)而發(fā)生泄漏。
把好閥芯、閥座的材質(zhì)選型關(guān)。選擇耐腐蝕的材料，對存在麻點(diǎn)、沙眼等缺陷的產(chǎn)品要堅(jiān)決剔
除。若閥芯、閥座變形不太嚴(yán)重，可用細(xì)砂紙研磨，消除痕跡，提高密封光潔度,以提高密封性
能。若損壞嚴(yán)重，則應(yīng)重新更換新閥。
振蕩.
調(diào)節(jié)閥的彈簧剛度不足，調(diào)節(jié)閥輸出信號不穩(wěn)定而急劇變動(dòng)易引起調(diào)節(jié)閥振蕩。還有所選閥的
頻率與系統(tǒng)頻率相同或管道、基座劇烈振動(dòng)，使調(diào)節(jié)閥隨之振動(dòng)。選型不當(dāng)，調(diào)節(jié)閥工作在小開度
存在著劇烈的流阻、流速、壓力的變化，當(dāng)超過閥的剛度，穩(wěn)定性變差,嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生振蕩。
由于產(chǎn)生振蕩的原因是多方面的，要具體問題具體分析。對振動(dòng)輕微的，可增加剛度來消除，
如選用大剛度彈簧的調(diào)節(jié)閥，改用活塞執(zhí)行結(jié)構(gòu)等;管道、基座劇烈振動(dòng)，可通過增加支撐消除振動(dòng)
干擾:閥的頻率與系統(tǒng)的頻率相同時(shí),更換不同結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥:工作在小開度造成的振蕩，則是選型不
當(dāng)造成的，具體說是由于閥的流通能力C值過大,必須重新選型,選擇流通能力C值較小的或采用分
程控制或采用子母閥以克服調(diào)節(jié)閥工作在小開度所產(chǎn)生的振蕩。
閥門定位器故障
普通定位器采用機(jī)械式力平衡原理工作，即噴嘴擋板技術(shù)，主要存在以下故障類型:
(1)因采用機(jī)械式力平衡原理工作，其可動(dòng)部件較多，易受溫度、振動(dòng)的影響，造成調(diào)節(jié)閥的波
動(dòng);
(2)采用噴嘴擋板技術(shù)，由于噴嘴孔很小，易被灰塵或不干凈的氣源堵住，使定位器不能正常工
作;
(3)采用力的平衡原理 ,彈簧的彈性系數(shù)在惡劣現(xiàn)場會(huì)發(fā)生改變,造成調(diào)節(jié)閥非線性導(dǎo)致控制質(zhì)
量下降。
(4)智 能定位器由微處理器(CPU)、AD、DIA轉(zhuǎn)換器等部件組成，其工作原理與普通定位器截然
不同，給定值和實(shí)際值的比較純是電動(dòng)信號，不再是力平衡。因此能夠克服常規(guī)定位器的力平衡的
缺點(diǎn)。但在用于緊急停車場合時(shí)，如緊急切斷閥、緊急放空閥等,這些閥門要求靜止在某- -位置,
只有緊急情況出現(xiàn)時(shí)，才需要可靠地動(dòng)作，長時(shí)間停留在某一位置，容易使電氣轉(zhuǎn)換器失控造成小
信號不動(dòng)作的危險(xiǎn)情況。此外。用于閥門]的位置傳感電位器由于工作在現(xiàn)場，電阻值易發(fā)生變化造
成小信號不動(dòng)作、大信號全開的危險(xiǎn)情況。因此,為了確保智能定位器的可靠性和可利用性，必須
對它們進(jìn)行頻繁地測試。
中級會(huì)員·11年
安沃馳AVENTICS線圈1824484064
