調(diào)節(jié)閥是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中一種常用的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),屬于控制閥系列,主要作用是調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力、流量、溫度等參數(shù),是工藝環(huán)路中*終的控制元件。造紙企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程包括制漿、抄紙、堿回收、廢水處理四大部分,每一部分中幾乎每一個(gè)工序都是以液體或氣體為介質(zhì),如漿液、水、蒸汽、廢液等,因此在造紙企業(yè)中調(diào)節(jié)閥的用量非常大。
調(diào)節(jié)閥常見(jiàn)的控制回路包括三個(gè)主要部分,**部分是敏感元件,它通常是一個(gè)變送器。它是一個(gè)能夠用來(lái)測(cè)量被調(diào)工藝參數(shù)的裝置,這類參數(shù)如壓力、液位或溫度。變送器的輸出被送到調(diào)節(jié)儀表———調(diào)節(jié)器,它確定并測(cè)量給定值或期望值與工藝參數(shù)的實(shí)際值之間的偏差,一個(gè)接一個(gè)地把校正信號(hào)送出給*終控制元件———調(diào)節(jié)閥。閥門(mén)改變了流體的流量,使工藝參數(shù)達(dá)到了期望值。
1 ABB TZID-C調(diào)節(jié)閥的安裝
在安裝閥門(mén)之前,檢查閥和相關(guān)設(shè)備看是否有損壞和任何異物。
管線中的砂粒、水垢、金屬屑及其他雜物會(huì)損壞調(diào)節(jié)閥的表面,使其關(guān)閉不嚴(yán),因此,在安裝調(diào)節(jié)閥之前,全部安裝管線和管件都要吹掃并徹底凈化,確保閥內(nèi)部清潔干凈,管線中無(wú)異物。
圖1 定位器連接
圖2 組裝完畢的整體智能調(diào)節(jié)閥門(mén)
閥門(mén)應(yīng)正確定位使管線流向與閥體或閥體法蘭上介質(zhì)流向箭頭方向一致。
控制閥組件可以安裝在任何方位上,除非受到防震準(zhǔn)則的限制。但是,*常用的方式是將執(zhí)行機(jī)構(gòu)垂直安裝在閥的上方。其它位置可能導(dǎo)致閥芯和閥座不均勻的磨損及不適當(dāng)?shù)牟僮?。?duì)于某些閥,當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)不垂直時(shí),它可能還需要用支持物支持。
在管線中安裝閥門(mén)時(shí),采用公認(rèn)的配管和焊接方法。對(duì)于法蘭連接型閥門(mén),在閥和管線法蘭之間應(yīng)使用一個(gè)合適的密封圈。
調(diào)節(jié)閥安裝時(shí),必須考慮到調(diào)節(jié)閥在現(xiàn)場(chǎng)維修或日常拆卸維修的可能性,維修費(fèi)用的高低取決于接近閥門(mén)的方便性。尤其是一些高位置的閥門(mén),更需要考慮維護(hù)調(diào)節(jié)閥所需的空間、間隙和方便性。
若執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門(mén)分開(kāi)裝運(yùn),可參見(jiàn)相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用說(shuō)明書(shū)中的安裝、調(diào)試方法。
2 ABB TZID-C調(diào)節(jié)閥的調(diào)試
2.1 氣路連接
使用與定位器氣源端口處標(biāo)識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)接口連接氣源。
氣源的要求:儀表氣體(無(wú)油、無(wú)塵、無(wú)水,符合DIN/***8573-1污染及含油三級(jí)標(biāo)準(zhǔn),*大顆粒直徑<5μm,且含量<5mg/m3,油滴<1mg/m3。露點(diǎn)溫度低于工作溫度10k。
連接定位器的輸出與氣動(dòng)執(zhí)行器的氣缸。
2.2 電氣連接
根據(jù)下列接線端子圖以及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行相應(yīng)的配線(一般只需+11,-12,+31,-32)
圖3 接線端子圖
2.3 調(diào)試步驟
2.3.1 氣源管放空
接通氣源前,先將氣源管放空一段時(shí)間以排除管路中可能存在的灰塵、雜質(zhì)、水、油等。建議放空時(shí)間30min,可以用手或者白紙、白布進(jìn)行氣源質(zhì)量的檢查。檢查減壓閥后壓力是否符合執(zhí)行器的銘牌參數(shù)要求(定位器的*大供氣壓力為6bar,但實(shí)際供氣壓力必須參考執(zhí)行器所容許的*大氣源壓力)。
2.3.2 接通4--20mA輸入信號(hào)
定位器的工作電源取自輸入信號(hào),由DCS二線制供電,直接加至定位器的電壓不能超過(guò)30V/50mA,否則有可能損壞定位器電路。
2.3.3 檢查位置返饋桿的安裝角度
如定位器與執(zhí)行器整體供貨,則已經(jīng)由執(zhí)行器供貨商安裝調(diào)試完畢,只需作檢查確認(rèn),該步并非必須:
按住MODE鍵。并同時(shí)點(diǎn)擊或鍵,直到操作模式代碼1.3顯示出來(lái)。
松開(kāi)MODE鍵。使用或鍵操作,使執(zhí)行器分別運(yùn)行到兩個(gè)終端位置,記錄兩終端角度。
兩個(gè)角度應(yīng)符合下列推薦角度范圍(*小角位移20度,無(wú)需嚴(yán)格對(duì)稱):
直行程應(yīng)用范圍在-28°~+28°之內(nèi),角行程應(yīng)用范圍在-57°~+57°之內(nèi),全行程角度應(yīng)不小于25°。
若角度未符合上述要求,則需通過(guò)調(diào)節(jié)反饋桿、聯(lián)軸器或者定位器的安裝位置使得角度值滿足上述要求。
2.3.4 啟動(dòng)自動(dòng)調(diào)整程序
執(zhí)行器或閥門(mén)安裝于系統(tǒng)后*好通過(guò)此程序重新整定:
方法1:用于直行程閥門(mén)
按住MODE鍵5s,直到出現(xiàn)“ADJ_LIN”;松開(kāi)MODE鍵;再按住MODE鍵直到顯示器上計(jì)數(shù)器倒計(jì)數(shù)到0;松開(kāi)MODE鍵,自動(dòng)調(diào)整程序開(kāi)始運(yùn)行(顯示器顯示正在進(jìn)行的程序語(yǔ)句號(hào))。
自動(dòng)調(diào)整程序大約需要5min左右,順利結(jié)束后定位器會(huì)自動(dòng)存儲(chǔ)上述自動(dòng)調(diào)整得到的參數(shù),并自動(dòng)切換控制方式到1.1CTRL_FIX。
方法2:用于角行程閥門(mén)
按住ENTER鍵5s,直到出現(xiàn)“ADJ_ROT”;松開(kāi)ENTER鍵;再按住ENTER鍵直到顯示器上計(jì)數(shù)器倒計(jì)數(shù)到0;松開(kāi)ENTER鍵,自動(dòng)調(diào)整程序開(kāi)始運(yùn)行(顯示器顯示正在進(jìn)行的程序語(yǔ)句號(hào))。
自動(dòng)調(diào)整程序大約需要5min左右,順利結(jié)束后定位器會(huì)自動(dòng)存儲(chǔ)上述自動(dòng)調(diào)整得到的參數(shù),并自動(dòng)切換控制方式到1.1CTRL_FIX。
在自動(dòng)調(diào)整過(guò)程中如果遇到故障,程序?qū)⒈黄冉K止并顯示出故障代碼,根據(jù)故障代碼即可檢查出故障原因。也可以人為地強(qiáng)制中斷自動(dòng)調(diào)整程序。
所進(jìn)行的自動(dòng)調(diào)整中所測(cè)得的參數(shù)將存儲(chǔ)在EEPROM中。
自動(dòng)調(diào)整成功后,調(diào)試結(jié)束,其他的參數(shù)設(shè)置不是必須的,可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置。
圖4 定位器控制面版
3 ABB TZID-C調(diào)節(jié)閥的維護(hù)
閥門(mén)零件會(huì)產(chǎn)生正常的磨損,因此必須根據(jù)需要進(jìn)行檢查和更換。檢查和維修的頻繁次數(shù)根據(jù)工藝條件的苛刻程度而定。
應(yīng)避免因工藝過(guò)程壓力突然釋放或零件爆裂引發(fā)的人員傷害或財(cái)產(chǎn)損壞事故。在進(jìn)行任何維護(hù)操作之前,應(yīng)該做到:
當(dāng)進(jìn)行任何維修操作時(shí),始終要穿戴上保護(hù)手套、衣服及護(hù)鏡,以免人員傷害;
切斷所有給執(zhí)行機(jī)構(gòu)供應(yīng)氣壓、電源或控制信號(hào)的任何操作線路,確保執(zhí)行機(jī)構(gòu)不會(huì)突然打開(kāi)或關(guān)閉閥門(mén);
利用旁路或完全關(guān)斷工藝過(guò)程的方式來(lái)將工藝壓力與閥隔離開(kāi),完全釋放閥兩側(cè)的過(guò)程壓力,排放閥兩側(cè)的工藝介質(zhì);
放空氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)加載壓力并釋放任何執(zhí)行機(jī)構(gòu)彈簧預(yù)壓縮力;
采用鎖定方式確保上述措施在對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作時(shí)保持有效;
既便閥已從管線上撤除,閥的填料函可能包含受壓的工藝流體,因此當(dāng)取下填料硬件或填料環(huán)時(shí),工藝流體可能會(huì)在壓力下向外噴出。
注意:無(wú)論什么時(shí)候,若由于取下或移動(dòng)帶密封圈的零件時(shí),密封圈的密封性會(huì)受到影響,則重新裝配時(shí)須換新的密封圈。這可以確保較好的密封圈密封性能,因?yàn)橛眠^(guò)的密封圈可能無(wú)法保證密封。
3.1 氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥常見(jiàn)故障及消除方法
表1 氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥常見(jiàn)故障及消除方法
3.2 預(yù)防性維護(hù)
預(yù)防性維護(hù)是在閥門(mén)發(fā)生故障之前的日常維護(hù)。
3.2.1 消除應(yīng)力
管線由于組合或安裝不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生各種應(yīng)力。因作用在調(diào)節(jié)閥上的管線應(yīng)力可能導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥的閥桿、導(dǎo)向件變形而不能和閥座對(duì)準(zhǔn)中心。
3.2.2 檢查支撐情況
安裝調(diào)節(jié)閥的*佳位置是使閥桿的行程方向與閥體上方的膜室在一個(gè)垂直平面上。如果閥門(mén)必須安裝在使閥桿水平移動(dòng)的位置,就應(yīng)該把執(zhí)行機(jī)構(gòu)支撐起來(lái)。如果沒(méi)有支撐住調(diào)節(jié)閥,就容易形成閥桿的不同心度,導(dǎo)致變差或填料泄漏等故障。
3.2.3 清除鐵銹和污物
要經(jīng)常檢查管道有沒(méi)有鐵銹、焊渣、臟物、塵土。如果調(diào)節(jié)閥容易積聚這些異物,則要考慮在上游側(cè)安裝過(guò)濾器或一些臨時(shí)性篩網(wǎng)。
3.2.4 干凈的氣源,可靠的電源
能源是驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)閥的關(guān)鍵,氣源、電源、電路**不能有故障。氣源系統(tǒng)如果含有水分、液滴或其他雜質(zhì),則會(huì)使閥門(mén)定位器、加速器等附件堵塞并發(fā)生故障。
3.2.5 保管
保管調(diào)節(jié)閥時(shí),不要把調(diào)節(jié)閥支承在敏感部位,例如閥門(mén)定位器、接頭、閥桿等處。保管場(chǎng)所要避免受風(fēng)沙、塵土、雨水等惡劣條件的影響。
3.3 故障維修
調(diào)節(jié)閥一旦不能操作或不能滿足操作要求,一般情況按以下步驟進(jìn)行維修:
3.3.1 清洗
把調(diào)節(jié)閥從管線上拆卸下來(lái)后,一定要清洗。調(diào)節(jié)閥容易被工藝流體所污染。如果工藝介質(zhì)有腐蝕性、爆炸性和放射性,則對(duì)人體有傷害,必須用特殊的方法把被工藝介質(zhì)浸漬過(guò)的部件清洗干凈。清洗時(shí)要避免重復(fù)污染,要在安全地點(diǎn)進(jìn)行。
3.3.2 拆卸閥門(mén)
為了避免因流體泄漏而造成人員傷害,須避免損壞密封圈的密封面。閥桿的表面光潔度對(duì)填料優(yōu)良密封至關(guān)重要。閥座、導(dǎo)向環(huán)的內(nèi)表面,對(duì)閥芯的平滑操作至關(guān)重要,閥芯與閥座凡爾線的配合面對(duì)于控制泄漏很關(guān)鍵。除非檢測(cè)發(fā)現(xiàn)有異常情況,否則就認(rèn)為所有這些零部件都處于良好狀態(tài),并相應(yīng)地要保護(hù)好它們。
把執(zhí)行機(jī)構(gòu)與閥體組件分開(kāi),先把執(zhí)行機(jī)構(gòu)推桿和閥桿的連接件拆開(kāi),再松開(kāi)執(zhí)行機(jī)構(gòu)支架與上閥蓋連接部的鎖緊螺母,將執(zhí)行機(jī)構(gòu)與閥體部件分開(kāi)。
把上閥蓋與閥分開(kāi),不要用會(huì)伸縮或以任何方式儲(chǔ)存能量的工具強(qiáng)行拉開(kāi)取下緊貼的上閥蓋。
上閥蓋固定到閥體是通過(guò)六角螺母來(lái)實(shí)現(xiàn)的。擰松這些螺母,然后搖動(dòng)上閥蓋或在上閥蓋與閥之間撬開(kāi),從而松開(kāi)閥體對(duì)上閥蓋的密封圈的接合面,直到上閥蓋松開(kāi)為止。
卸開(kāi)上閥蓋和填料函部件后,從閥體上可以拆下閥芯、閥桿。必須對(duì)所有的部件和零件進(jìn)行檢查,以便決定需要修理和更換的零件。
3.3.3 拆卸執(zhí)行機(jī)構(gòu)
在拆卸執(zhí)行機(jī)構(gòu)之后要仔細(xì)地檢查支架、膜片、彈簧、推桿和螺紋連接件。支架是受力構(gòu)件,不能有裂紋。膜片是關(guān)鍵元件,不能損壞或老化。彈簧不能有裂紋。不論什么零件,一旦被腐蝕或銹蝕,*好都換新零件。
3.3.4 重新組裝
在重新組裝的過(guò)程中,要注意選用合適的墊片及螺栓連接件,準(zhǔn)確對(duì)中,均勻擰緊,防止法蘭的泄漏。
3.3.5 測(cè)試
在重新組裝后,調(diào)節(jié)閥必須進(jìn)行一些測(cè)試,如氣密性、強(qiáng)壓試驗(yàn)、泄漏試驗(yàn)等。測(cè)試合格后才能送往現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。
4 總結(jié)
近年來(lái)我國(guó)自動(dòng)化設(shè)備制造引進(jìn)了不少國(guó)外**的技術(shù)、裝備和管理,新技術(shù),新材料的使用,使得自動(dòng)化系統(tǒng)的裝備水平得到較大的改善。因此,自動(dòng)化設(shè)備的安裝與維護(hù)也要隨著形勢(shì)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行調(diào)整與完善,才能提升自動(dòng)化設(shè)備的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性,為企業(yè)創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)效益。