Jeśli przejdziesz się po hali produkcyjnej zakładu chemicznego, z pewnością zauważysz rury wyposażone w zawory o okrągłych głowicach, które są zaworami regulacyjnymi.
Zawór regulacyjny membranowy pneumatyczny
Informacje o zaworze regulacyjnym można wyczytać z jego nazwy. Kluczowe słowo „regulacja” to możliwość dowolnej regulacji w zakresie od 0 do 100%.
Uważni przyjaciele powinni zauważyć, że pod głowicą każdego zaworu regulacyjnego znajduje się urządzenie. Ci, którzy je znają, muszą wiedzieć, że jest to serce zaworu regulacyjnego – pozycjoner zaworu. Za pomocą tego urządzenia można regulować ilość powietrza dopływającego do głowicy (folii pneumatycznej). Precyzyjna kontrola położenia zaworu.
Pozycjonery zaworów obejmują pozycjonery inteligentne i pozycjonery mechaniczne. Dzisiaj omówimy ten drugi pozycjoner mechaniczny, który jest taki sam jak pozycjoner pokazany na rysunku.
Zasada działania mechaniczno-pneumatycznego pozycjonera zaworów
Schemat strukturalny pozycjonera zaworu
Rysunek w skrócie przedstawia poszczególne elementy mechaniczno-pneumatycznego pozycjonera zaworu. Następnym krokiem jest sprawdzenie, jak to działa.
Źródłem powietrza jest sprężone powietrze ze stacji sprężarek powietrza. Przed wlotem powietrza do pozycjonera zaworu znajduje się zawór redukcyjny z filtrem powietrza, który oczyszcza sprężone powietrze. Powietrze z wylotu zaworu redukcyjnego wpływa do pozycjonera zaworu. Ilość powietrza dopływającego do membrany zaworu jest określana na podstawie sygnału wyjściowego sterownika.
Sygnał elektryczny wyjściowy sterownika wynosi 4–20 mA, a sygnał pneumatyczny 20–100 kPa. Konwersja sygnału elektrycznego na pneumatyczny odbywa się za pomocą przetwornika elektrycznego.
Gdy sygnał elektryczny z regulatora zostanie przekształcony w odpowiadający mu sygnał gazowy, przetworzony sygnał gazowy jest następnie przekazywany na miech. Dźwignia 2 porusza się wokół punktu podparcia, a dolna część dźwigni 2 przesuwa się w prawo i zbliża się do dyszy. Przeciwciśnienie w dyszy wzrasta i po wzmocnieniu przez wzmacniacz pneumatyczny (element oznaczony symbolem „mniej niż” na rysunku), część powietrza jest kierowana do komory powietrznej membrany pneumatycznej. Trzpień zaworu przesuwa rdzeń zaworu w dół i automatycznie stopniowo otwiera zawór. W tym momencie pręt sprzężenia zwrotnego (pręt wahadłowy na rysunku) połączony z trzpieniem zaworu porusza się w dół wokół punktu podparcia, powodując ruch przedniego końca wału w dół. Połączona z nim krzywka mimośrodowa obraca się przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, a rolka obraca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara i przesuwa się w lewo. Naciągana jest sprężyna sprzężenia zwrotnego. Ponieważ dolna część sprężyny sprzężenia zwrotnego rozciąga dźwignię 2 i przesuwa się w lewo, osiąga równowagę sił z ciśnieniem sygnałowym działającym na miech, więc zawór zostaje ustalony w określonej pozycji i nie porusza się.
Dzięki powyższemu wprowadzeniu powinieneś mieć już pewne pojęcie o mechanicznym pozycjonerze zaworów. Jeśli masz taką możliwość, najlepiej rozmontować go raz podczas użytkowania i dokładnie poznać położenie każdej części pozycjonera oraz ich nazwy. Tym samym kończymy krótką dyskusję na temat zaworów mechanicznych. Następnie poszerzymy wiedzę, aby lepiej zrozumieć zawory regulacyjne.
rozszerzanie wiedzy
Rozszerzenie wiedzy jedno
Zawór regulacyjny z pneumatyczną membraną na zdjęciu jest typu zamkniętego powietrzem. Niektórzy pytają, dlaczego?
Po pierwsze, należy zwrócić uwagę na kierunek wlotu powietrza przez przeponę aerodynamiczną – jest to efekt pozytywny.
Po drugie, sprawdź kierunek montażu rdzenia zaworu, który jest dodatni.
W pneumatycznym systemie wentylacji membrany, membrana naciska na sześć sprężyn, które są nią pokryte, powodując ruch trzpienia zaworu w dół. Trzpień zaworu jest połączony z rdzeniem zaworu, a rdzeń zaworu jest zamontowany z przodu, więc źródłem powietrza jest zawór, który przesuwa się do pozycji zamkniętej. Dlatego nazywa się to zaworem typu "powietrze do zamknięcia". Otwarcie awaryjne oznacza, że gdy dopływ powietrza zostanie przerwany z powodu konstrukcji lub korozji przewodu powietrznego, zawór zostaje ponownie otwarty pod wpływem siły reakcji sprężyny, a zawór ponownie znajduje się w pozycji całkowicie otwartej.
Jak używać zaworu odcinającego powietrze?
Sposób jego użytkowania jest rozpatrywany z perspektywy bezpieczeństwa. Jest to warunek konieczny do podjęcia decyzji o włączeniu lub wyłączeniu wentylacji.
Na przykład: walczak parowy, jedno z głównych urządzeń kotła, oraz zawór regulacyjny w systemie zaopatrzenia w wodę muszą być zamknięte. Dlaczego? Na przykład, jeśli nastąpi nagła przerwa w dostawie gazu lub prądu, piec nadal będzie się palił gwałtownie, stale podgrzewając wodę w walczaku. Jeśli gaz zostanie użyty do otwarcia zaworu regulacyjnego, a dopływ energii zostanie przerwany, zawór zostanie zamknięty, a bęben wypali się w ciągu kilku minut bez wody (suche spalanie). Jest to bardzo niebezpieczne. Nie da się poradzić z awarią zaworu regulacyjnego w krótkim czasie, co doprowadzi do wyłączenia pieca. Wypadki się zdarzają. Dlatego, aby uniknąć suchego spalania, a nawet wyłączenia pieca, należy zastosować zawór odcinający gaz. Pomimo przerwy w dopływie energii i pełnego otwarcia zaworu regulacyjnego, woda jest stale dostarczana do walczaka parowego, ale nie spowoduje to suchego obiegu w walczaku. Nadal jest czas na poradzenie sobie z awarią zaworu regulacyjnego, a piec nie zostanie wyłączony w tym celu.
Dzięki powyższym przykładom powinieneś teraz wstępnie zrozumieć, jak wybierać zawory sterujące otwieraniem powietrza i zawory sterujące zamykaniem powietrza!
Rozszerzenie wiedzy 2
Ta niewielka wiedza dotyczy zmian pozytywnych i negatywnych skutków działania lokalizatora.
Zawór regulacyjny na rysunku działa dodatnio. Krzywka mimośrodowa ma dwie strony AB, A oznacza stronę przednią, a B stronę boczną. W tym momencie strona A jest skierowana na zewnątrz, a obrót strony B na zewnątrz jest reakcją. Zatem zmiana kierunku A na rysunku na kierunek B jest reakcją mechanicznego pozycjonera zaworu.
Na zdjęciu widoczny jest pozycjoner zaworu o działaniu dodatnim, a sygnał wyjściowy regulatora wynosi 4-20 mA. Przy 4 mA odpowiadający mu sygnał sprężonego powietrza wynosi 20 kPa, a zawór regulacyjny jest całkowicie otwarty. Przy 20 mA odpowiadający mu sygnał sprężonego powietrza wynosi 100 kPa, a zawór regulacyjny jest całkowicie zamknięty.
Pozycjonery zaworów mechanicznych mają zalety i wady
Zalety: precyzyjna kontrola.
Wady: Ze względu na sterowanie pneumatyczne, jeśli sygnał położenia ma zostać przesłany do centralnej sterowni, wymagane jest dodatkowe urządzenie przetwarzające energię elektryczną.
Rozszerzenie wiedzy trzy
Sprawy związane z awariami codziennymi.
Awarie w procesie produkcyjnym są normalne i stanowią jego integralną część. Jednak aby utrzymać jakość, bezpieczeństwo i ilość, problemy muszą być rozwiązywane na czas. To jest wartość pozostania w firmie. Dlatego pokrótce omówimy kilka spotykanych zjawisk awaryjnych:
1. Wyjście pozycjonera zaworu przypomina żółwia.
Nie otwieraj przedniej pokrywy pozycjonera zaworu; posłuchaj dźwięku, aby sprawdzić, czy rura doprowadzająca powietrze nie jest pęknięta i powoduje wyciek. Można to ocenić gołym okiem. Sprawdź również, czy z komory powietrza wlotowego dobiega dźwięk wycieku.
Otwórz przednią pokrywę pozycjonera zaworu; 1. Czy otwór stały jest zablokowany; 2. Sprawdź położenie przegrody; 3. Sprawdź elastyczność sprężyny sprzężenia zwrotnego; 4. Rozmontuj zawór kwadratowy i sprawdź membranę.
2. Wyjście pozycjonera zaworu jest nudne
1. Sprawdź, czy ciśnienie powietrza mieści się w określonym zakresie i czy pręt sprzężenia zwrotnego nie odpadł. To najprostszy krok.
2. Sprawdź, czy okablowanie linii sygnałowej jest prawidłowe (problemy, które pojawiają się później, są zazwyczaj ignorowane)
3. Czy coś jest zablokowane między cewką a wirnikiem?
4. Sprawdź, czy położenie dyszy i przegrody jest właściwe.
5. Sprawdź stan cewki elementu elektromagnetycznego
6. Sprawdź, czy położenie regulacji sprężyny balansowej jest prawidłowe
Następnie sygnał jest wprowadzany, ale ciśnienie wyjściowe się nie zmienia, następuje wyjście, ale nie osiąga ono wartości maksymalnej itd. Tego typu błędy występują również podczas codziennych usterek i nie będziemy ich tutaj omawiać.
Rozszerzenie wiedzy cztery
Regulacja skoku zaworu regulacyjnego
W procesie produkcyjnym, długotrwałe używanie zaworu regulacyjnego prowadzi do niedokładnego skoku. Ogólnie rzecz biorąc, próba otwarcia zaworu w określonej pozycji zawsze wiąże się z dużym błędem.
Zakres skoku wynosi 0–100%. Wybierz maksymalny punkt regulacji, który wynosi 0, 25, 50, 75 i 100, wszystkie wyrażone w procentach. Szczególnie w przypadku mechanicznych pozycjonerów zaworów, podczas regulacji konieczna jest znajomość położenia dwóch elementów ręcznych wewnątrz pozycjonera, a mianowicie położenia zerowego i zakresu regulacji.
Weźmy na przykład zawór regulujący otwarcie powietrza. Wyreguluj go.
Krok 1: W punkcie regulacji zera, sterownia lub generator sygnału podaje 4 mA. Zawór regulacyjny powinien być całkowicie zamknięty. Jeśli nie można go całkowicie zamknąć, należy wykonać regulację zera. Po zakończeniu regulacji zera, należy bezpośrednio wyregulować punkt 50% i odpowiednio wyregulować zakres. Jednocześnie należy zwrócić uwagę, aby trzpień sprzężenia zwrotnego i trzpień zaworu znajdowały się w pozycji pionowej. Po zakończeniu regulacji, należy wyregulować punkt 100%. Po zakończeniu regulacji, należy wielokrotnie regulować w pięciu punktach od 0 do 100%, aż do uzyskania dokładnego otwarcia.
Podsumowanie: od pozycjonera mechanicznego do inteligentnego. Z naukowego i technologicznego punktu widzenia, szybki rozwój nauki i technologii zmniejszył pracochłonność pracy personelu konserwacyjnego na pierwszej linii. Osobiście uważam, że jeśli chcesz ćwiczyć swoje umiejętności praktyczne i zdobywać nowe umiejętności, pozycjoner mechaniczny jest najlepszy, szczególnie dla nowych pracowników obsługi instrumentów. Mówiąc wprost, inteligentny lokalizator potrafi zrozumieć kilka słów z instrukcji i wystarczy, że poruszysz palcami. Automatycznie dostosuje wszystko, od ustawienia punktu zerowego po regulację zakresu. Wystarczy poczekać, aż skończy grać i oczyści scenę. Po prostu odejdź. W przypadku typu mechanicznego wiele części trzeba samodzielnie zdemontować, naprawić i ponownie zainstalować. To z pewnością poprawi twoje umiejętności praktyczne i sprawi, że będziesz bardziej pod wrażeniem jego wewnętrznej konstrukcji.
Niezależnie od tego, czy jest inteligentny, czy nie, odgrywa dominującą rolę w całym zautomatyzowanym procesie produkcyjnym. Gdy już „zaatakuje”, nie ma możliwości dostosowania, a zautomatyzowane sterowanie traci sens.
Czas publikacji: 31 sierpnia 2023 r.