浅议控制阀的保位方法

发布时间:2011-08-01  点击数:2478

    在工程实践中,当遇到气、电故障时,不同的场合对调节阀的状态有不同的要求,这些要求的作出往往是处于安全方面的考虑,另外在安全无忧的情况一下,生产的连续性也是考虑的一个重要方面。

    例如:在用蒸汽进行物料加热时,如果遇到气电故障,为了保险起见,应将阀门关闭,切断蒸汽,即故障关(Fail to close);再如水冷却物料系统中,遇故障时,会希望水不要被切断,此时要求故障开(Fail to open),而有些场合则希望故障出现时,阀位保持在原来的位置不变,以保持流体的固定流量,如物料结晶过程中,用于冷却的冷却水,此时需要保位(Fail to lock)。

一、控制阀的保位分析

    1、阀门在断电时的保位

    本文着重讨论的是气动阀的保位问题,但电动阀的保位亦需在此一提。电动控制阀由电动执行机构进行控制,当断电时,电机停转,电动执行机构停止运动,阀门也便保持在故障时的位置。所以要求保位的场合,电动阀一般都能实现。需要注意的是,电动阀只具有故障保位的功能,而不具有故障时阀开或故障时阀关的功能。

    一般工厂电源都有备用电源,故断电保位考虑的较少,如有些场合要考虑断电时的保位,则有以下几种方法:

    (1)用二通电磁阀

    如图(1)示,可在定位器和薄膜头之间的接管上加装通电开的二通电磁阀。当断电时,电磁阀关闭,定位器和薄膜头间的气路被切断,气便被封闭在薄膜头内,从而使阀位保持不变。

    (2)用智能定位器(SMART POSITIONER)

    目前,智能定位器的应用还不是十分普遍,而且各个厂家生产的智能定位器的“智能”程度也有较大差异。有一些智能定位器的内部有电磁阀,通过软件编程可以使其实现断电时的保位,靠的也是电磁阀的气路切断。应注意的是有些智能定位器的内部并不带有电磁阀,则断电不能实现保位,用户在选用时应该了解清楚。

    2、阀门在断气时的保位

    (1)气动薄膜阀的保位

    工程上的保位一般就是指断气时的保位(Air lock),有一种专门的控制部件称为保位阀。保位阀本身是一种单弹簧结构,在断气的情况下,弹簧动作,将阀锁闭,从而实现气路的切断。保位阀可安装在薄膜头与定位器之间,当气源压力低于规定值时,该阀自动关闭,将信号用气封闭在膜头内,从而使阀门开度保持在故障前的位置。如图(2)示。

    (2)气缸阀的保位

    从理论上来讲,当气源断掉时,双作用气缸不动作,不装保位阀即可实现保位。但在工程实际应用中,流体作用及气缸两端压力不均衡等作用影响,阀位不能稳定保持在故障前的位置。所以双作用气缸阀若想实现稳定的保位,需在气缸两端都装上保位阀,且保位阀的气源应由控制气缸的二位五通电磁阀的前端气路上引出(如图3示)。

    单作用气缸如果一端通气,则只需在通气端装上保位阀即可,如果两端均通气,则两端都应该装上保位阀。

    需要指出的是,保位阀在气路切断后,只能短时维持气压稳定,如果要求较长时间的阀位稳定,则必须设置小型储气罐以保持较长时间的供气。

二、结论

    由以上分析可以得出以下结论:在一些需保位场合,如果在断电不断气的情况下,可用通电开的二通电磁阀实现保位功能,在断气不断电的情况下,可用保位阀实现该功能。对一些特别重要的场合,为防止断电、断气带来的影响,可同时用二通电磁阀和保位阀。

    为减少在现场安装时的不必要麻烦,可由阀门生产厂家完成系统的成套安装工作,从而提高系统的可靠性。用户只要在控制阀订货时注明Fail to lock(故障时保位)即可。