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压缩机防喘振气动薄膜蒸汽调节阀的执行机构附件配置及执行机构气路分析

2021-02-22 14:16:59人气:75来源:乐控仪表(杭州)有限公司 >>进入该公司展台


压缩机防喘振调节阀的执行机构附件配置及执行机构气路分析:

对压缩机进、出口压力、流量等参数调节易引起压缩机出口管网的压力大于压缩机内部的压力,压缩机出口的气体方向改变,倒流入压缩机内部,倒流回压缩机内部的气体使压缩机内部压力恢复,如此反复就是压缩机喘振现象,喘振会导致压缩机轴瓦、叶轮等内件损坏。

为了保护压缩机,防止喘振现象发生,使用单位通常采用防喘振气动蒸汽调节阀阀门防止喘振现象发生。防喘振调节阀气动执行机构附件的配置使调节阀在正常情况下可实现灵敏且平衡的阀位控制;在紧急情况(失电、失气)下可快速打开防喘振阀门保护压缩机组。

1、防喘振策略

压缩机的基本防喘振策略在进出口中间安装阀门,采用打回流方法避免压缩机入口流量小引起的喘振现象;针对工艺介质是空气的,在压缩机出口采用放空方式避免出口压力高引起的喘振现象。

2、调节阀执行机构及附件

阀门执行机构及其附件的配置决定了阀门调节功能的灵敏和稳定性,并保证各种紧急情况(失电、失气)下阀门动作保障生产装置和人员安全,因此,阀门附件配置应在满足工艺控制要求的基础上,做到紧急情况下实现相应的安全功能。

  气动薄膜蒸汽调节阀执行机构分为薄膜式、活塞式和长行程式三种。如果执行机构选择偏小,流过阀体的流量增大,压力也增大,执行机构的作用力与阀体内流体压力相互作用,导致控制系统工艺参数控制不平衡。如果执行机构选择偏大,会加大资金投入,且调节过程中系统响应迟缓。因此在执行机构的选型过程中,应根据工艺参数选择合理的执行机构。

(1)过滤减压阀

  执行机构驱动阀门的驱动力一般有电、液压油和仪表风三种,仪表风也称仪表空气,作为安全性和经济性的驱动力,被广泛应用于石油化工行业的控制阀上。空气过滤减压阀是气动阀门的重要辅助装置,其作用是对仪表风进行除水、除尘和稳压,向电磁阀、定位器等执行机构附件提供1.0MPa左右干净仪表风。

  仪表风带水会导致用电的气动执行机构附件烧坏,执行机构附件内部腐蚀生锈;仪表风带尘会导致气动执行机构附件气路堵塞;仪表风压力不稳,会导致阀门定位器、电磁阀工作不稳定。仪表风品质低会使控制阀执行机构的故障率增加,为了保证阀门的控制功能和生命周期,每台气动控制阀都应配置空气过滤减压阀。

(2)电气阀门定位器

  电气阀门定位器是气动调节阀的核心控制附件,其工作原理是将电信号转化为气信号控制气动执行机构带动阀芯动作,调节阀执行机构的精确性是通过电气阀门定位器控制调整执行机构气腔的进气量或排气量来实现。因此,阀门对压力、温度、流量、液位、组分的调节离不开电气阀门定位器。

  阀门定位器可分为普通电气阀门定位器和智能电气阀门定位器,智能电气阀门定位器相比较普通定位器具有PID控制、状态监测补偿控制、预测控制、滑模控制等特点,控制精确性和平衡高于普通电气阀门定位器。

  针对阀门的单作用执行机构和双作用执行机构,配置的电气阀门定位器也存在区别。

(3)电磁阀

  电磁阀主要应用于控制阀中的切断阀,作为切断阀的主要附件,根据控制需要切断或导通控制气路,使控制阀的气动执行机构带动阀芯动作,达到关断和打开阀门的作用。也应用于部分调节阀,主要应用于控制系统中的关键自动控制回路中,实现快速开关,保证装置、设备安全。

  电磁阀的工作原理是:电磁线圈劢磁得电产生电磁力,使关闭件的位置脱离原来失电时候的位置;失电时,电磁力也消失,弹簧把关闭件恢复至初始位置。电磁阀利用电磁线圈的得电、失电控制气路导通或关闭,从而控制阀门的开或关。

(4)保位阀

  保位阀也称锁止阀,其工作原理是把主气源作为信号压力,当主气源信号压力与保位阀的弹簧难预紧力(即弹簧压缩力)设定值比较,当主气源压力大于弹簧预紧力,仪表风源源不断供给气动阀门执行机构;当主气源压力小于弹簧预紧力,保位阀切断内部气路,阻止保位阀的仪表风倒流入仪表风管网。

  保位阀在气动控制阀上使用,当仪表风压力消失,保证气动执行机构不动作,使气动控制阀保持当前阀位开度,常应用于重要自动控制回路中做安全保护装置。

(5)气动继动器

  气动继动器的工作原理与电磁阀的工作原理相似,电磁阀气路切换通过24V直流电压信号有、无实现气路切换,气动继动器是通过仪表风压力有、无实现气路切换。气动继动器使用的仪表风信号一般来自于电磁阀。气动继动器与气动执行机构的其它附件相互配合,实现阀门的各种安全功能,常应用于安全仪表控制回路中。

(6)气动放大器

  气动放大器以阀门定位器输出的仪表风做信号源控制气动放大器开度大小或以电磁阀输出的仪表风做信号源控制气动放大器的开关。气动放大器接外接气源,提供较大的仪表风流量给执行机构,控制阀门开关的响应时间,一般气动放大器的时气量是电磁阀的10倍。

3、总结

  本文通过对防喘振阀门气动执行机构及附件的选型配置和气路分析,对调节阀执行机构气路及各附件功能分析,对于气路配置确定阀门功能、阀门执行机构气路故障分析及阀门执行机械气路的改造,提供了切实有效的解决办法。

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