Если вы прогуляетесь по цеху химического завода, вы обязательно увидите несколько труб, оснащенных вентилями с круглыми головками, которые являются регулирующими клапанами.
Пневматический мембранный регулирующий клапан
Некоторую информацию о регулирующем клапане можно узнать из его названия. Ключевое слово «регулятор» означает, что диапазон его регулирования может быть произвольно установлен в диапазоне от 0 до 100%.
Внимательные друзья, обратите внимание, что под головкой каждого регулирующего клапана висит устройство. Те, кто знаком с ним, должны знать, что это сердце регулирующего клапана – позиционер клапана. С помощью этого устройства можно регулировать объём воздуха, поступающего в головку (пневматическую плёнку). Точно контролируйте положение клапана.
Позиционеры клапанов бывают интеллектуальными и механическими. Сегодня мы рассмотрим механический позиционер, который аналогичен показанному на рисунке.
Принцип работы механического пневматического позиционера клапана
Структурная схема позиционера клапана
На рисунке в общих чертах показаны компоненты механического пневматического позиционера клапана. Теперь давайте разберёмся, как он работает.
Источником воздуха служит сжатый воздух воздушной компрессорной станции. Перед входом источника воздуха позиционера установлен воздушный фильтр-редуктор для очистки сжатого воздуха. Воздух с выхода редукционного клапана поступает через позиционер. Количество воздуха, поступающего в мембранную головку клапана, определяется выходным сигналом контроллера.
Выходной электрический сигнал контроллера составляет 4–20 мА, а пневматический — 20–100 кПа. Преобразование электрического сигнала в пневматический осуществляется с помощью электрического преобразователя.
Когда электрический сигнал с выхода контроллера преобразуется в соответствующий газовый сигнал, преобразованный газовый сигнал затем воздействует на сильфон. Рычаг 2 перемещается вокруг точки опоры, а нижняя часть рычага 2 перемещается вправо и приближается к соплу. Обратное давление сопла увеличивается, и после усиления пневматическим усилителем (компонент с символом «меньше» на рисунке) часть источника воздуха направляется в воздушную камеру пневматической мембраны. Шток клапана тянет сердечник клапана вниз и автоматически постепенно открывает клапан. уменьшаются. В это время шток обратной связи (качающийся шток на рисунке), соединенный со штоком клапана, перемещается вниз вокруг точки опоры, вызывая перемещение переднего конца вала вниз. Соединенный с ним эксцентриковый кулачок вращается против часовой стрелки, а ролик вращается по часовой стрелке и перемещается влево. Растяните пружину обратной связи. Поскольку нижняя часть пружины обратной связи растягивает рычаг 2 и перемещается влево, то достигается равновесие сил с сигнальным давлением, действующим на сильфон, благодаря чему клапан фиксируется в определенном положении и не перемещается.
Благодаря вышеизложенному введению вы должны иметь некоторое представление о механическом позиционере клапана. При возможности рекомендуется разобрать его в процессе эксплуатации и подробнее изучить расположение и название каждой детали. На этом краткое обсуждение механических клапанов завершается. Далее мы расширим наши знания, чтобы глубже понять регулирующие клапаны.
расширение знаний
Расширение знаний один
Пневматический мембранный регулирующий клапан на фотографии — клапан с воздушным затвором. Некоторые спрашивают: почему?
Во-первых, обратите внимание на направление забора воздуха аэродинамической диафрагмы, что является положительным эффектом.
Во-вторых, обратите внимание на направление установки сердечника клапана, оно является положительным.
Пневматический мембранный клапан служит источником вентиляции воздушной камеры. Диафрагма воздействует на шесть пружин, охватываемых мембраной, тем самым толкая шток клапана вниз. Шток клапана соединен с сердечником клапана, а сердечник клапана установлен спереди, поэтому источником воздуха является перемещение клапана в положение «выключено». Поэтому такой клапан называется клапаном с воздушным закрытием. Открытие клапана при отказе означает, что при прерывании подачи воздуха из-за конструкции или коррозии воздуховода клапан возвращается в исходное положение под действием силы реакции пружины и снова полностью открывается.
Как пользоваться воздушным запорным клапаном?
Использование кондиционера рассматривается с точки зрения безопасности. Это необходимое условие для принятия решения о включении или выключении кондиционера.
Например: паровой барабан, одно из основных устройств котла, и регулирующий клапан, используемый в системе водоснабжения, должны быть герметично закрыты. Почему? Например, при внезапном отключении газа или электроэнергии печь продолжает работать в полную силу, непрерывно нагревая воду в барабане. Если газ используется для открытия регулирующего клапана, а подача энергии прерывается, клапан закроется, и барабан сгорит за считанные минуты без воды (сухое горение). Это очень опасно. Невозможно устранить неисправность регулирующего клапана в короткие сроки, что приведет к отключению печи. Несчастные случаи случаются. Поэтому, чтобы избежать аварий, связанных с сухим горением или даже отключением печи, необходимо использовать газовый запорный клапан. Несмотря на отключение энергии и полное открытие регулирующего клапана, вода непрерывно поступает в паровой барабан, но это не приведет к сухому остатку в барабане. Ещё есть время, чтобы устранить неисправность регулирующего клапана, и печь не будет отключена непосредственно для устранения неисправности.
Благодаря приведенным выше примерам у вас должно сложиться предварительное представление о том, как выбирать регулирующие клапаны открытия и закрытия воздуха!
Расширение знаний 2
Эти скромные знания касаются изменений в положительном и отрицательном воздействии локатора.
Регулирующий клапан на рисунке – клапан прямого действия. Эксцентриковый кулачок имеет две стороны AB: A – переднюю, B – боковую. В этот момент сторона A обращена наружу, а поворот стороны B наружу представляет собой реакцию. Таким образом, изменение направления A на рисунке на направление B представляет собой позиционер механического клапана реакции.
На рисунке изображен позиционер клапана прямого действия. Выходной сигнал контроллера составляет 4–20 мА. При 4 мА соответствующий воздушный сигнал составляет 20 кПа, и регулирующий клапан полностью открыт. При 20 мА соответствующий воздушный сигнал составляет 100 кПа, и регулирующий клапан полностью закрыт.
Механические позиционеры клапанов имеют свои преимущества и недостатки.
Преимущества: точный контроль.
Недостатки: Из-за пневматического управления, если сигнал положения должен быть возвращен в центральный диспетчерский пункт, требуется дополнительное электрическое преобразовательное устройство.
Расширение знаний три
Вопросы, связанные с ежедневными поломками.
Сбои в производственном процессе — это нормальное явление, являющееся его частью. Но для поддержания качества, безопасности и количества продукции необходимо своевременно устранять проблемы. В этом и заключается ценность работы в компании. Поэтому мы кратко рассмотрим несколько встречающихся неисправностей:
1. Выход позиционера клапана подобен черепахе.
Не открывайте переднюю крышку позиционера клапана; прислушайтесь к звуку, чтобы убедиться в отсутствии трещин в трубке подачи воздуха и утечки. Это можно определить невооруженным глазом. Также прислушайтесь к звуку утечки из камеры впуска воздуха.
Откройте переднюю крышку позиционера клапана; 1. Проверьте, не заблокировано ли постоянное отверстие; 2. Проверьте положение перегородки; 3. Проверьте упругость пружины обратной связи; 4. Разберите квадратный клапан и проверьте диафрагму.
2. Выход позиционера клапана расточен.
1. Проверьте, находится ли давление воздуха в заданном диапазоне и не отвалился ли шток обратной связи. Это самый простой шаг.
2. Проверьте правильность подключения сигнальной линии (проблемы, возникающие позже, как правило, игнорируются).
3. Нет ли чего-нибудь застрявшего между катушкой и якорем?
4. Проверьте правильность расположения сопла и перегородки.
5. Проверьте состояние электромагнитной составляющей катушки.
6. Проверьте правильность положения регулировки пружины баланса.
Тогда сигнал подается, но выходное давление не меняется, выход есть, но он не достигает максимального значения и т. д. Эти неисправности встречаются также в повседневных неисправностях и здесь рассматриваться не будут.
Расширение знаний четыре
Регулировка хода регулирующего клапана
Длительное использование регулирующего клапана в процессе производства может привести к неточному ходу. Как правило, при попытке открыть определённое положение всегда возникает большая ошибка.
Диапазон хода составляет 0–100%. Выберите максимальную точку регулировки: 0, 25, 50, 75 и 100, все значения выражены в процентах. В частности, при регулировке механических позиционеров клапанов необходимо знать положение двух ручных компонентов внутри позиционера, а именно нулевое положение регулировки и диапазон регулировки.
Если взять в качестве примера регулирующий клапан открытия воздуха, отрегулируйте его.
Шаг 1: В точке настройки нуля, блок управления или генератор сигналов выдаёт сигнал 4 мА. Регулирующий клапан должен быть полностью закрыт. Если он не может быть полностью закрыт, выполните настройку нуля. После настройки нуля непосредственно настройте точку 50% и соответствующим образом отрегулируйте диапазон. При этом обратите внимание, что шток обратной связи и шток клапана должны находиться в вертикальном положении. После настройки отрегулируйте точку 100%. После настройки повторите настройку по пяти точкам в диапазоне от 0 до 100%, пока не будет достигнуто точное открытие.
Заключение: от механического позиционера к интеллектуальному. С научной и технологической точки зрения, стремительное развитие науки и техники снизило трудоёмкость технического обслуживания. Лично я считаю, что если вы хотите отточить практические навыки и приобрести новые навыки, механический позиционер — лучший вариант, особенно для новичков в работе с приборами. Проще говоря, интеллектуальный позиционер понимает несколько слов из руководства и просто двигает пальцами. Он автоматически настроит всё, от настройки нуля до настройки диапазона. Просто подождите, пока он закончит работу, и очистите место. Просто уходите. В механическом типе многие детали необходимо разбирать, ремонтировать и устанавливать самостоятельно. Это, безусловно, улучшит ваши практические навыки и произведёт на вас более глубокое впечатление о его внутреннем устройстве.
Независимо от того, интеллектуальный он или нет, он играет доминирующую роль во всем автоматизированном производственном процессе. Как только он «срабатывает», отрегулировать его невозможно, и автоматическое управление теряет смысл.
Время публикации: 31 августа 2023 г.