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NORGREN電磁閥的流量特性和選型原則
NORGREN電磁閥的作用方式有氣開、氣關(guān)兩種類型,氣開閥隨信號壓力的增大而開度增大,無壓力信號時,閥處于全開狀態(tài),氣關(guān)則相反。合理選擇調(diào)節(jié)閥的作用方式,對確保安全、提高產(chǎn)量和減少經(jīng)濟損失是關(guān)重要的。還可以通過對氣開、氣關(guān)方式的正確選擇,達到故障保位的作用。
1 、NORGREN電磁閥的氣開、氣關(guān)選擇
調(diào)節(jié)閥作用方式的選擇應(yīng)根據(jù)工藝要求來決定,考慮當(dāng)信號壓力中斷(如調(diào)節(jié)閥故障,儀表供電中斷或氣源中斷)時,視調(diào)節(jié)閥所處開啟或關(guān)閉的位置。對工藝造成的危害性大小而定。如閥處于打開位置時危害小,則應(yīng)選用氣關(guān)式;反之,則選用氣開式,通常考慮以下因素:
( 1 )考慮人身和設(shè)備的安全
當(dāng)出現(xiàn)氣源供氣中斷,儀表供電中斷,調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)各環(huán)節(jié)有故障以及執(zhí)行機構(gòu)的膜片破裂等情況,使調(diào)節(jié)閥無法正常工作,以致使閥芯處于無能源狀態(tài)時,調(diào)節(jié)閥所處的開啟或關(guān)閉位置,應(yīng)能保證人身、設(shè)備的安全,不致于發(fā)生事故。
( 2 )其考慮介質(zhì)的特性
調(diào)節(jié)進入工藝設(shè)備的介質(zhì)流量時,若介質(zhì)為易燃,易爆或有毒氣體,應(yīng)選為氣開式,當(dāng)信號壓力中斷時,閥處于全關(guān)狀態(tài),避免有害氣體外泄;若介質(zhì)為易結(jié)晶、易凝固物料,為防止堵塞,應(yīng)選為氣關(guān)式 。
( 3 )后考慮保證質(zhì)量和減少經(jīng)濟損失
當(dāng)NORGREN電磁閥信號壓力中斷而不能正常工作時,閥所處的開啟或關(guān)閉狀態(tài),不應(yīng)造成產(chǎn)量下降和原料的浪費以及半成品的浪費。上述因素是有輕重緩急的,應(yīng)特別注意、調(diào)節(jié)閥作用方式選擇應(yīng)考慮的要因素是人身和設(shè)備的安全。
2 、整改意見及問題討論
NORGREN電磁閥根據(jù)上述分析,上述6 個調(diào)節(jié)閥為氣開式是錯誤的。在此工藝情況下,必須采用氣關(guān)式調(diào)節(jié)閥,鑒于調(diào)節(jié)閥已在現(xiàn)場安裝就位,經(jīng)現(xiàn)場多方觀察,并查閱有關(guān)資料,以期能做現(xiàn)場處理,但事實上已無可能。因此,處理辦法是必須將6 個調(diào)節(jié)閥全部更換為氣關(guān)閥,而原有調(diào)節(jié)閥拆除以待它用。
根據(jù)氣動薄膜NORGREN電磁閥的執(zhí)行機構(gòu)與閥的通常組合方式,對于雙導(dǎo)向閥,執(zhí)行機構(gòu)一般采用正作用方式,通過改變調(diào)節(jié)閥的正、反安裝形式來實現(xiàn)氣開、氣關(guān)方式。但配用反作用的執(zhí)行機構(gòu),只有一種組合方式,但配用反作用的執(zhí)行機構(gòu),只有一種組合方式,且只能構(gòu)成氣開式閥,我們現(xiàn)場的上述6 個調(diào)節(jié)閥就屬于這種情況。因此,無法通過改變閥的安裝方式來實現(xiàn)由氣開式變?yōu)闅怅P(guān)式,而必須更換新的氣關(guān)閥。
問題一:由于兩 閥處于互為旁路中,不太可能可能兩閥同樣故障而關(guān)閉,因此不太可能造成給水中斷。因兩個調(diào)節(jié)閥回路兼有各自的功能,任一路故障都將影響給水的自動進行。特別應(yīng)注意的是,當(dāng)儀表停電時,通常是整個儀表系統(tǒng)都停電,這就存在兩個調(diào)節(jié)閥同時無信號壓力的情況,還有其他一些情況也可能使調(diào)節(jié)閥無信號壓力,因此,兩給水調(diào)節(jié)閥因故障同時處于全關(guān)的可能是存在的。
問題二:給水閥之一更換為氣關(guān)閥就可防止給水中斷了,這個問題除存在問題一同樣的解釋外,還應(yīng)考慮兩閥其中之一檢修的情況,此時將由另一閥承擔(dān)給水,若此閥為氣開式,則發(fā)生故障時仍會使給水中斷,因此,只將其中一個閥換為氣關(guān)式仍存在事故隱患。
問題三:汽包有蒸汽壓力安全閥,因此,蓄熱器前后蒸汽壓力前后蒸汽壓力選為氣開閥也是安全的。氣包上安裝安全閥是作為一種保護措施,這種保護措施是在處于不正常情況且即將發(fā)生事故的情況下采取的斷然措施。
調(diào)節(jié)閥前后端壓差變化情況下得到的流量特性。分為直線特性、對數(shù)特點、拋物線特性等。拋物線特性介于直線和對數(shù)之間。
經(jīng)計算、分析,直線特性調(diào)節(jié)閥工作在小開度時調(diào)節(jié)性強,相對流量變化率過于激烈,不易控制,小干擾大,克服容易過頭,引起系統(tǒng)振蕩,而在大開度時,相對變化率小,調(diào)節(jié)弱,太遲鈍,大的干擾不能很快克服;對數(shù)特性是指單位開度變化所引起的相對流量變化值與此點相對流量成正比,經(jīng)計算、分析,對數(shù)閥在小開度時放大倍數(shù)小,緩和平衡,利于操作控制,而在大開度時放大倍數(shù)大,工作能靈敏有效,是常用的閥門。
3 流量特性選擇規(guī)則
工業(yè)中常用的調(diào)節(jié)閥如直線、對數(shù)、快開特性,一般選取直線、對數(shù)特性即可滿足工藝調(diào)節(jié)要求,快開特性適應(yīng)于二位調(diào)節(jié),對于比較難控制和要求較嚴的對象,從以下幾個方面考慮:
(1)用調(diào)節(jié)閥的非線性去補償過程的非線性,使系統(tǒng)總的增益變化較小,穩(wěn)定;
(2)工藝管道情況,考慮工藝管道阻力情況;
(3)適應(yīng)系統(tǒng)的負荷波動;
(4)考慮調(diào)節(jié)閥的工作條件和壽命;
(5)NORGREN電磁閥工作特性改善。
3 流通能力C值的計算方法和調(diào)節(jié)閥口徑的確定
C值的定義:我規(guī)定在調(diào)節(jié)閥前后壓差為1kPa、液體重度為1kPa3的情況下,以每小時通過調(diào)節(jié)閥門的流體m3數(shù)值,表示流通能力C值的大?。ㄒ匝趸X料漿為例)。
調(diào)節(jié)閥壓差:
S=△P/(∑△PF+△P)
式中:
△P為NORGREN電磁閥差壓;
∑△PF 為大流量時管路阻力降。
C =Q(r/△P)1/2 = G/((△P* r)1/2
式中:
Q、G為工藝所提供的體積或重量流量;
△P為閥門前后壓差;
r為重度。
C值的選取和公稱通徑Dg及閥座直徑dg的確定,由工藝提供的大流量和對應(yīng)的小壓差。計算出Cmax,便可選取合適的閥。