
調節閥在過(guò)程控製中的作用是人所共知的(de),在(zài)許多控製過程中要(yào)求調節閥在故障時處於某一個位(wèi)置(zhì),以保護工藝過程不出現事故,這(zhè)就要求調節閥(fá)在設計上實(shí)現(xiàn)故障—安(ān)全的(de)三斷(斷氣、斷電、斷信號)保(bǎo)護措施。對於電動調節閥來(lái)說,比較簡單,斷信號時,可(kě)以(yǐ)根據控製模塊的設(shè)定而停留在全開、全關、保(bǎo)持中的任一位置,而斷電時,自然停留在(zài)故障位置,或(huò)帶(dài)有複位裝置的電動執行器也可將閥位運行到全開或全關(guān)。

對於氣動調節閥來說,情況就比較複雜了,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(shí),都要先確(què)定選氣開還是氣閉,這就是選擇調節閥(fá)斷氣時的保護位(wèi)置,如果工藝要求斷氣時閥門(mén)打開(kāi),則選擇常開(氣閉)式調節閥,反之則選常閉(氣開)式調(diào)節(jiē)閥。這隻是一個粗淺的方案,如果工藝要求斷氣、斷電、斷信號的三斷保護,則(zé)調節閥就需要配置一些附件來組成一個保護係統才能實現控製要求(qiú),這(zhè)些附件主要有保位閥、電磁閥、氣罐等。以下是單(dān)作用氣(qì)動薄膜調節(jiē)閥和雙作用氣動調節(jiē)閥的兩種保位方案。
一、氣動薄膜調節閥(fá)方案(àn)(調節閥配用電-氣閥門定位器)
本方案主要由氣動調節閥(fá)、電-氣閥門定位器、失電(信號)比較器、單電控電磁換向閥、氣動保位閥、閥(fá)位信號返回器等組成。其工作原理如下:
1、斷氣(qì)源:當控製係統氣源故障(zhàng)(失氣)時,氣動保位閥自動關閉將(jiāng)定位器的輸出信號壓力鎖定在氣(qì)動控製閥(fá)的膜室內(nèi),輸出信號壓力與控製閥彈簧產生的反力相平衡,氣動(dòng)控製閥的閥位保持在故障位置。該保位閥(fá)應(yīng)設定在略低於氣源的最小(xiǎo)值時啟動。
2、斷電(diàn)源:當控製係統電源故障(失電)時(shí),失電(diàn)(信號)比較(jiào)器控製單電控電磁換向閥的(de)輸出(chū)電壓消(xiāo)失,單(dān)電控電磁換向閥失電(diàn),單電控電(diàn)磁換向(xiàng)閥內的滑閥在複位彈簧的作用下滑動,電磁閥換向,將氣動保(bǎo)位閥的膜室壓力排空,氣動保位閥關(guān)閉,將定位(wèi)器的輸出(chū)信號壓力鎖定在氣動控製閥的膜室內,輸(shū)出信號壓力(lì)與控製閥彈簧產生的反力相平衡,氣動控製閥(fá)的閥位保持在故障(zhàng)位置。
3、斷(duàn)信號:當控製係統信號故障(失信號)時,失(shī)電(信號)比較器檢測(cè)到後,斷掉單電控電磁換向閥的電壓信號,單(dān)電控電磁換向閥失電(diàn),單電控電磁換向閥內的滑閥在複位彈簧的作用下滑動,電磁閥換向,將氣動保位閥的膜室壓力排空,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(lì)與控製閥彈簧產生(shēng)的反力(lì)相平衡,氣動控(kòng)製閥(fá)的閥位保(bǎo)持在故障位置(zhì)。
位置反饋信號由閥位信號返回(huí)器給出。
本方案的(de)優點:“三斷”保護啟動時,係統反應較快(kuài),動作迅速。整體造價比較便宜。
本方案(àn)的缺點:電磁(cí)閥長期帶電,影響使用壽命。配用附件(jiàn)較多,安(ān)裝、調試複雜一些,閥位反饋需另配閥位信號返回器(qì),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(qì)閥門定位(wèi)器)
本方案(àn)主要由控製閥、氣控換向閥(fá)、定位器、自鎖閥、單向閥、減壓閥、儲(chǔ)氣罐等組成。其工作原理(lǐ)如下:
當控製係統(tǒng)氣源故障(失氣)時,自鎖(suǒ)閥(其作用方式與保位閥相反)自動打開,將氣控換向閥的控製氣源(yuán)撤消,氣控換向閥的滑閥(fá)在彈簧的作用下複位,兩個(gè)氣控換向(xiàng)閥中的其中一個排氣(qì),另(lìng)一個進氣,單向閥關(guān)閉,氣源由儲氣罐中儲(chǔ)存的氣源向(xiàng)閥(fá)門供氣,從而實現閥門的全關或全(quán)開。全關或全開的轉換可(kě)通過調整氣控換向閥的連接方式實現。
如果要(yào)實現閥門保位,加裝氣動保位閥並改變管路連接,用自鎖閥直接(jiē)控(kòng)製保位閥,取消氣控換向閥、單向閥、儲氣罐即可。
若要實現斷氣源時,能夠保證閥門有若幹次的動作,可采(cǎi)用以下(xià)方(fāng)案。
本方案由(yóu)儲氣罐、單向閥、閉鎖閥、截止閥等(děng)組成。其工作原理如下:
當(dāng)氣源故障(失氣)時,單向(xiàng)閥關(guān)閉,閉鎖閥失氣,在閉鎖閥的滑閥在彈簧的作(zuò)用下複位,氣路換向,斷開係統的氣源管路,接通儲氣罐管路,由儲氣罐向閥門供(gòng)氣,以保(bǎo)證(zhèng)閥門有若幹次動作,實現連(lián)續控(kòng)製的目的。由於儲氣罐的容量有限,且儲氣罐中的氣源壓力隨著(zhe)閥(fá)門動作不斷下降,不(bú)可長期使用儲氣(qì)罐為閥門供氣。本方案配用儲(chǔ)氣罐的容量應比一般保(bǎo)護用(yòng)儲氣罐(guàn)的容量大。本方案(àn)在斷氣源時(shí),閥門動作的次數與儲(chǔ)氣罐的容量有關。
對於氣動薄膜調節閥的保位方案,還有一個可供參考:在定位器和(hé)執行器之間串聯保位閥和兩位三通電磁閥各一,在(zài)斷氣時用(yòng)保位閥來保位(wèi),在斷信號時,用電磁閥來保位,不過,電磁閥必須與定位器進行連鎖(在控製程序中設定),即定(dìng)位器有信號,電磁閥必有電,定位器一旦失信(xìn)號,電磁閥必須立(lì)即斷電。