
調節(jiē)閥在過程控製中的作(zuò)用是人所共知的(de),在許多控製過程中要(yào)求調(diào)節閥在故障時處於某一(yī)個位置,以保護(hù)工藝過程不出現事故,這就要求調節閥在設計上實現故障(zhàng)—安(ān)全的三斷(duàn)(斷氣、斷電、斷信號)保護措施。對於電(diàn)動(dòng)調節閥來(lái)說,比較簡(jiǎn)單,斷信號(hào)時,可以(yǐ)根據控製模(mó)塊的設定而停留在全開、全關、保持中的任一位置,而斷電時,自然(rán)停留在故障位置,或帶有複位裝置的電動執行器也(yě)可將閥位運行到全開或全關。

對於氣(qì)動調節閥來說,情(qíng)況就比較複雜了,所以我們主要討論氣動調節閥的三斷保位方法。一般來說,我們在選擇氣動薄膜調節閥時,都要先確定選氣開還是氣閉,這就是選擇調節閥(fá)斷氣(qì)時的保(bǎo)護位置,如果工藝要(yào)求斷氣時閥門打開,則選擇常開(氣(qì)閉)式調節閥,反之(zhī)則(zé)選(xuǎn)常閉(氣開)式調節閥。這隻是一個粗淺的方案,如果工藝要求斷氣、斷(duàn)電、斷信號的三斷保護,則調節閥就需要配(pèi)置一些附件來組成一個(gè)保護係(xì)統(tǒng)才能實現控製要(yào)求,這些附件主要有保位閥、電磁閥、氣罐等。以下是單作用氣動(dòng)薄(báo)膜調節閥和雙作用氣動調節閥的兩種保位方案。
一、氣動薄膜調節閥方(fāng)案(調節閥配(pèi)用電-氣閥門定位器)
本方案主要由氣動調節閥、電-氣(qì)閥門定位(wèi)器、失電(信號)比較器、單電控(kòng)電磁換向閥、氣動保(bǎo)位閥、閥位信號返回器等組成。其工作原(yuán)理如下:
1、斷氣源:當控(kòng)製係統(tǒng)氣源故障(失氣)時(shí),氣動保位閥自動關閉將定(dìng)位器的輸出信號壓力鎖定在氣動控製閥(fá)的膜室內,輸出信號壓力與(yǔ)控製閥彈簧產生的(de)反力相平衡,氣動控(kòng)製(zhì)閥的閥位保持(chí)在故障位置。該(gāi)保位(wèi)閥應設定在略低於氣源的最小值時啟(qǐ)動。
2、斷電源:當控製係統電源故障(失電)時,失電(信號)比較器(qì)控(kòng)製單電(diàn)控電磁換向閥的輸出電壓消失,單電控電(diàn)磁換向閥失電,單電(diàn)控電磁(cí)換向閥(fá)內的滑閥在複位(wèi)彈簧的作用下滑動(dòng),電磁閥換向(xiàng),將氣動保(bǎo)位閥的膜室壓力排空,氣動保位閥關閉,將定位器的(de)輸出信(xìn)號壓力鎖定在氣動控製閥的膜室內,輸出信號壓力與控製(zhì)閥(fá)彈簧產生的反力相平衡,氣動控(kòng)製閥的閥位保持在故障位置。
3、斷信號:當控製係統信號故障(失信號)時,失電(diàn)(信號(hào))比較器檢測到後(hòu),斷掉單電控電磁換向閥的電壓信號,單電控電磁換(huàn)向閥失電,單電控電磁換向閥內的滑(huá)閥在複位彈簧的作用下滑動,電磁閥換向,將(jiāng)氣動保位閥的膜室壓(yā)力排(pái)空,氣動保位閥關閉,將定位(wèi)器的輸出信號壓力鎖定在氣動控製閥的膜室內,輸出信號壓力與控製閥彈簧(huáng)產生(shēng)的反力相平衡,氣動控製閥的閥位保持在故障位置。
位置反饋信(xìn)號由閥位信號返回器給出。
本(běn)方案的(de)優點:“三斷”保護啟動時,係統反應較快,動作迅速。整體造價比較便宜(yí)。
本方案的(de)缺點:電磁閥長期帶(dài)電(diàn),影響使用壽命。配用(yòng)附件較多,安裝、調試複(fù)雜一些,閥位反饋需(xū)另配閥位信號返回器,在配用手輪的情況下,比較複雜。
二、雙作用氣動調節閥方案(調節閥配用電-氣閥門定位器)
本方案主要由控製閥、氣控換向閥、定位器、自鎖閥、單向閥、減壓閥、儲氣罐等組成。其工作原理如下:
當控製係(xì)統氣(qì)源故(gù)障(失氣)時,自鎖閥(其作用方式與保(bǎo)位閥相反)自動打開,將氣控換(huàn)向閥的控製氣源撤消,氣控換向(xiàng)閥的滑(huá)閥在彈(dàn)簧的作用下複位,兩(liǎng)個氣控換向閥中的其中一個排氣,另一個進氣,單向閥關閉,氣源由儲氣罐中儲存的氣源向閥門供氣,從而實(shí)現閥門(mén)的全關或全開。全關或全開的轉換可通(tōng)過調整氣控換向閥(fá)的連接方式實現。
如果要實現閥門保位,加裝氣動保(bǎo)位閥並改變管路連接,用自鎖(suǒ)閥直接控製保位閥,取消氣控換向閥、單向閥、儲氣罐即可(kě)。
若(ruò)要實現斷氣(qì)源時,能夠保證閥門有若幹次的動作,可采用以下方案。
本(běn)方案由儲氣罐、單向閥、閉鎖閥、截止閥等(děng)組成。其工作原理如下:
當氣源故(gù)障(失氣)時,單向閥關閉,閉(bì)鎖閥失氣,在閉鎖閥的滑閥在彈簧的作用下複(fù)位,氣路換向,斷(duàn)開係統的氣源管(guǎn)路,接通儲氣罐管(guǎn)路,由儲氣罐向閥門供氣,以保證閥門(mén)有若幹次動作,實(shí)現連續控製的目的。由於儲(chǔ)氣罐的容量有限,且儲氣罐中的氣源壓力隨著閥門(mén)動(dòng)作不斷(duàn)下降(jiàng),不可長期使用儲(chǔ)氣罐為閥門供氣。本方案配(pèi)用儲氣罐的容量應比一般保(bǎo)護用儲氣(qì)罐的容(róng)量大。本(běn)方案在斷氣源時,閥門動作的次數與儲氣罐的容量有關。
對於氣動薄(báo)膜調節閥的保位方(fāng)案,還有一個可供參考(kǎo):在定位器和執行器之間(jiān)串聯保位閥和兩位三通電磁(cí)閥各一,在斷氣時用保位閥來保位,在斷信號時,用電磁閥來保位,不過,電磁(cí)閥必須與定位器進行連鎖(在(zài)控製(zhì)程序中設定),即定(dìng)位器有信號,電磁閥必有(yǒu)電,定位器一旦失信號,電磁閥必須(xū)立即斷電。