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閥門定位器的選型指南

2010-07-14 11:07 分類：技術應用來源：機械專家網

在眾多的控制應用場合中，閥門定位器是調節閥最重要的附件之一。尤其是對于某個特定的應用場合，如果要選擇一個最適用的(或者說最佳的)閥門定位器，那么就應注意考慮下列因素： 1)閥門定位器能否實現“分程（Split_ranging)”?實現“分程”是否容易、方便?具備“分程”功能就意味著閥門定位器只對輸入信號的某個范圍(如：4～12mA或0.02～0.06MPaG)有響應。因此，如果能“分程”的話，就可以根據實際需要，只用一個輸入信號實現先后控制兩臺或多臺調節閥。 2)零點和量程的調校是否容易、方便?是不是不用打開盒蓋就可以完成零點和量程的調校?但值得注意的是：有時候為了避免不正確的(或非法的)操作，這種隨意就可進行調校的方式需要被禁止。 3)零點和量程的穩定性如何?如果零點和量程容易隨著溫度、振動、時間或輸入壓力的變化而產生漂移的話，那么閥門定位器就需要經常地被重新調校，以確保調節閥的行程動作準確無誤。 4)閥門定位器的精度如何?在理想情況下，對應某一輸入信號，調節閥的內件(Trim Parts,包括閥芯、閥桿、閥座等)每次都應準確地定位在所要求的位置，而不管行程的方向或者調節閥的內件承受多大的負載。 5)閥門定位器對空氣質量的要求如何?由于只有極少數供氣裝置能提供滿足ISA標準(有關儀表用空氣質量的標準：ISA標準F7.3)所規定的空氣，因此，對于氣動(或電-氣)閥門定位器，如果要經受得住現實環境的考驗，就必須能承受一定數量的塵埃、水汽和油污。 6)零點和量程的標定兩者是相互影響還是相互獨立?如果相互影響，則零點和量程的調校就需要花費更多的時間，這是因為調校人員必須對這兩個參數進行反復調整，以便逐步地達到準確的設定。 7)閥門定位器是否具備“旁路(Bypass)”，可允許輸入信號直接作用于調節閥?這種“旁路”有時可簡化或者省去執行機構裝配設定(Actuator Settings)的校驗，如：執行機構的“支座組件(Benchset)設定”和“彈簧座負載(Seat Load)設定”――這是因為在許多情況下，一些氣動調節器的氣動輸出信號與執行機構的“支座組件設定”完全吻合匹配，用不著對其再進行設定(其實，在這種情況下，閥門定位器完全可以省去不用。當然，如果選用了，那么也可利用閥門定位器的“旁路”使氣動調節器的氣動輸出信號直接作用于調節閥)。另外，具備“旁路”有時也可允許在線的對閥門定位器進行有限度的調校或維修維護(即利用閥門定位器的“旁路”使調節閥繼續保持正常工作，無須強制調節閥離線)。 8)閥門定位器的作用是否快速?空氣流量(Airflow)愈大(閥門定位器不斷的比較輸入信號和閥位，并根據它們之間的偏差，調節其本身的輸出。如果閥門定位器對這種偏差響應快速，那么單位時間里空氣的流動量就大)，調節系統對設定點(Setpoint)和負載變化的響應就愈快――這意味著系統的誤差(滯后)愈小，控制品質愈佳。 9)閥門定位器的頻率特性(或稱頻率響應，Frequency Response――即G(jω)，系統對正弦輸入的穩態響應)是什么?一般來說，頻率特性愈高(即對頻率響應的靈敏度愈高)，控制性能就愈好。但必須注意：頻率特性應采用穩定的實驗方法(Consistent Test Methods)而非理論方法來確定，并且在評估測定頻率特性時，應將閥門定位器和執行機構合并起來考慮。 10)閥門定位器的最大額定供氣壓力是多少?例如：有些閥門定位器的最大額定供氣壓力只標定為501b／in2(即：50psi,lpsi=0.070kgf/cm2≈6.865kPa)，如果執行機構的額定操作壓力高于501b／in2，那么閥門定位器就成了執行機構輸出推動力的制約因素。 11)當調節閥與閥門定位器裝配組合后，它們的定位分辨率(Positioning Resolution)如何?這對調節系統的控制品質有非常明顯的作用，因為分辨率越高，調節閥的定位就越接近理想值，因調節閥過調(Overshooting)而造成的波動變化就可以得到扼制，從而最終達到限制被調節量周期性變化的目的。襯氟蝶閥12)閥門定位器的正反作用轉換是否可行?轉換是否容易?有時這個功能是必要的。例如，要把一個“信號增加――閥門關”的方式改為“信號增加――閥門開”的方式，就可使用閥門定位器的正反作用轉換功能。 13)閥門定位器內部操作和維護的復雜程度如何?眾所周知，部件越多，內部操作結構越復雜，對維護(修)人員的培訓就越多，而且庫存的備品備件就越多。 14)閥門定位器的穩態耗氣量(Steady-state Air Consumption)是多少?對于某些工廠裝置，這個參數很關鍵，而且可能是一個限制因素。 15)當然，在評價和選用閥門定位器時，其他因素也應考慮。譬如：閥門定位器的反饋連桿機構(Feedback Linkage)要能真實的反應閥芯的位置；另外，閥門定位器必須堅固耐用，具備抗環境保護和防腐能力，而且安裝連接簡易方便。我國水電站和泵站水機磨蝕現狀
　　我國河流特點之一含沙量較大，年平均輸沙量在1000萬t以上的河流有115條，直接人海泥沙總量達19.4億t，其中黃河及其支流上的水電站，都存在或將面臨水機磨蝕問題。據天津水利水電勘測設計研究院高級工程師王志高介紹的情況和資料，我國大中型水輪機有泥沙磨蝕的約132臺，計1200萬kW以上(不包括三峽)；中小水電站總裝機容量約2200萬kW 有泥沙磨蝕的電站占30%約660萬kW，共1.3萬臺。另外，引黃河水泵站10萬臺，約340萬kW水泵不同程度地存在泥沙磨蝕危害，困擾著引黃揚水工程的安全運行。水機磨蝕破壞主要表現在檢修周期縮短，檢修工作量增加，以黃河三門峽水電廠為例，水輪機運行15000h必須擴修，其中4號機運行2年過流部件嚴重損壞，效率下降8.7%而一般水電站大修期在5年左右。葛洲壩水電站17號機20mm厚的輪葉出水邊磨蝕速度達3.5mm/10000h ,15號機輪葉進水邊頭部磨蝕速度為4.3mm/10000h.。黃河兩岸引黃泵站水泵過流部件一般運行2000~4000h即報廢或更換，揚程高的水泵僅運行1000余h便報。

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