電動調節(jié)閥以其控制精度高、安裝調試方便等優(yōu)點在各種工業(yè)控制系統(tǒng)中得到了越來越廣泛的應用。但是,在使用過程中,也有一些問題困擾著現(xiàn)場儀表人員,就是閥門內漏問題。
故障分析
1.現(xiàn)場給水調節(jié)閥故障:閥震蕩、鳴叫,表現(xiàn)在靈敏度調得太高,執(zhí)行機構產(chǎn)生震蕩;壓力變化太大,執(zhí)行機構推力不足;調節(jié)閥選擇太大,閥常在小開度工作;閥芯和襯套磨損嚴重。
閥動作遲鈍,表現(xiàn)在有堵塞現(xiàn)象;填料老化,填料壓的太緊。泄露量大,閥芯或閥座被腐蝕、磨損;閥座松動或螺紋被腐蝕;閥座、閥芯上有異物填料及上、下閥蓋連接處滲漏,表現(xiàn)在填料壓蓋沒壓緊;閥桿損壞;緊固螺母松動;密封墊損壞。
2.鍋爐電動給水調節(jié)閥產(chǎn)品選型不佳,主要表現(xiàn)在鍋爐供水壓力表指針不停地擺動,供水壓力及水位波動較大調節(jié)閥桿不停地上下動作,造成閥桿磨損嚴重3調節(jié)時間長使調節(jié)閥桿變曲4電動執(zhí)行器,電機易燒毀。
3.鍋爐電動給水調節(jié)閥與系統(tǒng)匹配程度不夠,主要表現(xiàn)在1給水溫度高一般在102—104℃,使給水調節(jié)閥體溫度較高,不利于電機散熱,極易燒毀電動調節(jié)閥的電機電動給水調節(jié)閥兩端壓差大,出口壓力隨蒸汽壓力而定,電動給水調節(jié)閥兩端壓差大,電動執(zhí)行器電機輸出力矩大。
所以在低負荷時給水調節(jié)閥會關不小造成水位不穩(wěn)?鍋爐汽包液位控制參量時間常數(shù)小負荷變化大,調節(jié)過程易出現(xiàn)系統(tǒng)震蕩,特別是采用三沖量調節(jié)器控制,選取三個參量時間常數(shù)都很小,高精度控制且周期較短,若不采取有效的抗干擾措施,給水調節(jié)閥桿會上下頻繁動作,造成摩擦、磨損過快,密封處會出現(xiàn)嚴重漏水。
4.鍋爐電動調節(jié)閥使用單相交流電動機作為伺服電動,單相交流電動機有兩個弱點1單機電機都為電容分相式起動。
起動力矩比較小,具有調速功能2單機電動機啟動電流卻很大,近7倍額定電流頻繁操作會使電機始終處在大電流的工作狀態(tài),導致電機發(fā)熱嚴重時電機燒毀。
電動調節(jié)閥采取的措施
1.電動給水調節(jié)閥的選用,按照鍋爐生產(chǎn)系統(tǒng)工藝流程要求選用給水閥門流量可調比應大些。鍋爐給水閥門壓差范圍較大,可達1—3.82Mpa,負荷小時閥門開度小,壓差大,正常運行流量大時壓差較小。
運行中調節(jié)閥動作較頻繁,可將變頻電動調節(jié)閥兩次動作時間,正、反轉動作時間間隔設定較長一些,并設定軟啟動時間較長一些。
2.電動調節(jié)閥的安裝要求環(huán)境溫度應在-25—60℃范圍,相對濕度≤95%,如安裝在露天式高溫場合,應采取防水,降溫措施調節(jié)閥一般應垂直安裝,特殊情況下可以傾斜。
如傾斜角度很大或者閥本身自重太大時應增加支承件保護安裝調節(jié)閥的管道一般不要離地面或地板太高,管道高度大于2m時應設置平臺,以利于操作手輪和便于進行維修調節(jié)閥安裝前應對管道進行清洗,排除污物和焊渣。
安裝后,為保證不使雜質殘留在閥體內,還應再次對閥門進行清洗為了使調節(jié)閥在發(fā)生故障或維修的情況下使生產(chǎn)過程能繼續(xù)進行,調節(jié)閥應加旁通管路。
3.采用智能控制器來進行控制,實現(xiàn)控制過程蕞優(yōu)化,減少電機啟停次數(shù)減少閥門磨損,主要表現(xiàn)在內置智能控制模塊是一種自適應多功能控制器,即動作過程始終隨控制信號和閥位反饋偏著自適應調整,可確保以蕞小的啟停次數(shù)來實現(xiàn)蕞高的控制精度,從而實現(xiàn)控制過程蕞優(yōu)化。
也可因啟停次數(shù)的減少而減少閥門的磨損。另外正反向動作間隔時間設定可有效避免干擾信號對閥門造成的不必要的震動。
4.采用三相交流異步電動機,功率大,可靠性。強智能型變頻電動給水調節(jié)閥伺服電機由單向可逆交流電機改為三相交流電機,由于三相交流電機結構簡單、可靠性強,同體積情況下功率要大近3倍,因此智能變頻給水電動調節(jié)閥采用三相交流異步電動機輸出功率加大,可靠性提高。
5.實行軟啟動可避免對閥門的沖擊,以蕞大力矩的低速度漸進調整閥門開度,并配以柔性軟啟動使啟動電流大大減小,即使負荷變化非常頻繁引起啟動次數(shù)很多的場合也不會燒毀電機。
在接近設定或極限位置時,變頻器啟動調整電機供電的頻率和電壓,降低電機轉速,以蕞低速度慢慢到達位置,避免因慣性對閥門造成的過度調節(jié)和沖撞而施加電制動功能,使執(zhí)行機構的輸出力矩永遠都不會超過原先設定的關斷力矩。
6.改善閥門的線性特性,使用更為簡單的閥門,完成復雜的控制。根據(jù)閥門的特性,內置智能控制模塊自動調整全行程的運行速度,將全行程運行時間分為10擋,每一檔都以不同的速度運行,通過參數(shù)設定來完成設置。
同時還具備改善閥門的流量特性,內置智能控制模塊通過參數(shù)設定可實行線性、等比近似快開流量特性之間的轉換,滿足給水系統(tǒng)控制要求。
7.掌握閥門的狀態(tài),閥門長期的磨損和銹蝕會造成閥門運轉不夠靈活,內置智能模塊內含自診斷、自累加功能,自動提升下限頻率提高電機輸出功率,解決閥門運轉不夠靈活問題。
氣動調節(jié)閥與電動調節(jié)閥最大的區(qū)別就是:一個用電,一個用氣;電動閥門使用電機做動力,氣動閥使用壓縮空氣作動力。
1、氣動閥門優(yōu)點:對氣體介質和小管徑液體效果好,成本低,維護方便。缺點:受空壓氣壓力波動的影響,在北方冬季易受空壓氣含水影響,造成傳動部分凍結、不動作。
2、電動閥門優(yōu)點:對液體介質和大管徑氣體效果好,不受氣候影響。不受空壓氣的壓力影響。缺點:成本高、在潮濕環(huán)境不好。
3、一般氣動要比電動快,電動的都是手電兩用的。而氣動要手、氣兩用的價格比較高。
4、電動閥門用于一些大管徑的地方,因為氣動很難做到,但是電動閥門的穩(wěn)定性不如氣動,開關速度慢,執(zhí)行機構長時間會出現(xiàn)卡齒現(xiàn)象。氣動閥門開關速度快、精度高,但是需要穩(wěn)定的氣源。
氣動調節(jié)閥與電動調節(jié)閥具體區(qū)別如下:
一、氣動調節(jié)閥性能特點:
氣動調節(jié)閥由氣動執(zhí)行機構和調節(jié)閥組合而成,其主要特點是:
1、擠壓的高強度鋁質缸體,內表面經(jīng)細磨及硬質陽極氧化處理,使用壽命長,摩擦系數(shù)低、動作迅速。
2、優(yōu)美緊湊、現(xiàn)代化的造型,多規(guī)格的系列產(chǎn)品使選型更經(jīng)濟實惠。
3、所有活動表面均選用高質量的軸承,低摩擦、長壽命、無噪音。
4、外部安裝兩個獨立的行程調節(jié)機構,方便進行±5°全開或全關位置的調整。
5、活塞和端蓋采用壓鑄鋁合金,強度高、重量輕。
6、改變密封件,可應用于高溫或低溫場合。
7、根據(jù)需要可提供多種角行程和三位式氣動執(zhí)行器。
8、控制簡單,且本質安全。不需另外再采取防爆措施。
9、但其基本誤差與靈敏度,過低是需要改進的一點。
二、電動調節(jié)閥性能特點:
電動調節(jié)閥由電動執(zhí)行機構和調節(jié)閥組合而成,其主要特點是:
1、重量輕,外型美觀。
2、功能上可替代眾多功能不齊全的產(chǎn)品,使造型簡化,解決了工廠管理復雜、選型復雜、維護工作量大的缺點。
3、電動調節(jié)閥的可調比大,一般可達100,并且從開度的10%到90%均可保證良好的調節(jié)性。
4、動作平穩(wěn),可靠性極高,可解決傳統(tǒng)閥泄漏大的致命結構缺陷。
5、通斷特性優(yōu)異,漏泄量為零,解決了傳統(tǒng)閥泄漏大的致命結構缺陷。
6、良好的克服壓差能力,防堵功能,流路簡單,無阻調節(jié),KV值最大,“自潔”性能可以。
7、電動調節(jié)閥的流量特性為近似等百分比。而實際工作的流量特性,由于總是存在閥前、閥后的壓差,傳統(tǒng)調節(jié)閥的實際曲線會發(fā)生很大的畸變卻也比較小,因此它不但具有良好的調節(jié)性能,而且還具有良好的經(jīng)濟性和節(jié)能性。
8、與氣動調節(jié)閥相比,電動調節(jié)閥用電源既方便又節(jié)約,省去了建立氣源站的一系列麻煩。
9、電動調節(jié)機構精度高,分解度可達1/1000,運轉成本低,無需維護保養(yǎng)。
10、可根據(jù)實際使用環(huán)境,采用襯四氟陶瓷球閥或全襯陶瓷硬。
電動調節(jié)閥也由執(zhí)行機構和調節(jié)閥兩部分組成。在防爆要求不高且無合適氣源情況下,可使用電動執(zhí)行機構作為調節(jié)機構的推動裝置。
?、俣ㄆ跈z查機構零部件是否缺損與松動,由于長期運行使用及周圍環(huán)境影響,會使部分零部件缺損與松動,包括電動機、減速機構、過力矩保護機構、位置反饋裝置的檢查,如發(fā)現(xiàn)異常,應及時修復,還應注意機構外部是否有螺釘松動以防止內腔進水,一般情況下使用二至三年后,應徹底清洗減速器內部,并更換潤滑脂以保證正常使用。
?、跈z查電動調節(jié)閥周圍環(huán)境通風、散熱,執(zhí)行機構工作溫度一般應在-20~60℃,相對濕度應在85%以下,要嚴格控制環(huán)境溫度因素影響,在露天使用的調節(jié)閥,下雨天盡量不要開啟調節(jié)閥護罩。
電動調節(jié)閥常見故障與故障處理
故障現(xiàn)象 | 故障原因 | 處理方法 |
電機不轉 | 電源相線、中線接反 | 調換電源接線 |
分相電容損壞 | 更換 | |
電機一側線圈不通或短路 | 測量電機線圈電阻 | |
機械部分失靈 | 檢修電機 | |
操作器保險絲斷或插座接觸不良 | 檢查操作器保險絲及插座 | |
操作器開關接觸不好 | 檢查操作器開關 | |
無反饋信號 | 反饋信號回路線路不通 | 檢查信號回路及接線 |
導電塑料電位器接觸不好 | 測量電位器阻值,檢查焊接點 | |
位置反饋線路板電子元件損壞或反饋模塊損壞 | 更換電子元器件及反饋模塊 | |
電動機溫度過高 | 電機動作次數(shù)過于頻繁 | 整定好調節(jié)系統(tǒng)參數(shù)使調節(jié)器輸出穩(wěn)定 |
制動器有卡滯現(xiàn)象 | 整定好制動器間隙 | |
電機有惰走現(xiàn)象 | 制動器制動力太小制動輪與制動盤之間磨損嚴重,間隙變大,兩只杠桿頂力有差異 | 更換制動盤,調整杠桿頂力 |