調(diào)節(jié)閥故障保位方法

山間明月

調(diào)節(jié)閥在過(guò)程控制中的作用是人所共知的，在許多控制過(guò)程中要求調(diào)節(jié)閥在故障時(shí)處于某一個(gè)位置,，以保護(hù)工藝過(guò)程不出現(xiàn)事故,，這就要求調(diào)節(jié)閥在設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)故障—安全的三斷（斷氣,、斷電、斷信號(hào)）保護(hù)措施,。對(duì)于電動(dòng)調(diào)節(jié)閥來(lái)說(shuō),，比較簡(jiǎn)單，斷信號(hào)時(shí),，可以根據(jù)控制模塊的設(shè)定而停留在全開(kāi),、全關(guān)、保持中的任一位置,，而斷電時(shí),，自然停留在故障位置，或帶有復(fù)位裝置的電動(dòng)執(zhí)行器也可將閥位運(yùn)行到全開(kāi)或全關(guān),。
對(duì)于氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥來(lái)說(shuō),，情況就比較復(fù)雜了,，所以我們主要討論氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的三斷保位方法。一般來(lái)說(shuō),，我們?cè)谶x擇氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥時(shí),，都要先確定選氣開(kāi)還是氣閉，這就是選擇調(diào)節(jié)閥斷氣時(shí)的保護(hù)位置,，如果工藝要求斷氣時(shí)閥門打開(kāi),，則選擇常開(kāi)（氣閉）式調(diào)節(jié)閥，反之則選常閉（氣開(kāi)）式調(diào)節(jié)閥,。這只是一個(gè)粗淺的方案,，如果工藝要求斷氣、斷電,、斷信號(hào)的三斷保護(hù),，則調(diào)節(jié)閥就需要配置一些附件來(lái)組成一個(gè)保護(hù)系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)控制要求，這些附件主要有保位閥,、電磁閥,、氣罐等。以下是單作用氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥和雙作用氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的兩種保位方案,。
一,、氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥方案（調(diào)節(jié)閥配用電－氣閥門定位器）
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7 h+ d3 K% P* \' U/ `! {本方案主要由氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電－氣閥門定位器,、失電（信號(hào)）比較器,、單電控電磁換向閥、氣動(dòng)保位閥,、閥位信號(hào)返回器等組成,。其工作原理如下：
1、斷氣源：當(dāng)控制系統(tǒng)氣源故障（失氣）時(shí),，氣動(dòng)保位閥自動(dòng)關(guān)閉將定位器的輸出信號(hào)壓力鎖定在氣動(dòng)控制閥的膜室內(nèi),，輸出信號(hào)壓力與控制閥彈簧產(chǎn)生的反力相平衡，氣動(dòng)控制閥的閥位保持在故障位置,。該保位閥應(yīng)設(shè)定在略低于氣源的最小值時(shí)啟動(dòng),。
2、斷電源：當(dāng)控制系統(tǒng)電源故障（失電）時(shí),，失電（信號(hào)）比較器控制單電控電磁換向閥的輸出電壓消失,，單電控電磁換向閥失電，單電控電磁換向閥內(nèi)的滑閥在復(fù)位彈簧的作用下滑動(dòng),，電磁閥換向,，將氣動(dòng)保位閥的膜室壓力排空，氣動(dòng)保位閥關(guān)閉，將定位器的輸出信號(hào)壓力鎖定在氣動(dòng)控制閥的膜室內(nèi),，輸出信號(hào)壓力與控制閥彈簧產(chǎn)生的反力相平衡,，氣動(dòng)控制閥的閥位保持在故障位置。
3,、斷信號(hào)：當(dāng)控制系統(tǒng)信號(hào)故障（失信號(hào)）時(shí),，失電（信號(hào)）比較器檢測(cè)到后，斷掉單電控電磁換向閥的電壓信號(hào),，單電控電磁換向閥失電,，單電控電磁換向閥內(nèi)的滑閥在復(fù)位彈簧的作用下滑動(dòng)，電磁閥換向,，將氣動(dòng)保位閥的膜室壓力排空,，氣動(dòng)保位閥關(guān)閉，將定位器的輸出信號(hào)壓力鎖定在氣動(dòng)控制閥的膜室內(nèi),，輸出信號(hào)壓力與控制閥彈簧產(chǎn)生的反力相平衡,，氣動(dòng)控制閥的閥位保持在故障位置。
) P- P$ [0 B; k位置反饋信號(hào)由閥位信號(hào)返回器給出,。
7 r1 L4 A# H, z$ @本方案的優(yōu)點(diǎn)：“三斷”保護(hù)啟動(dòng)時(shí),，系統(tǒng)反應(yīng)較快，動(dòng)作迅速,。整體造價(jià)比較便宜,。
* Q0 _! C1 D2 d. Y( j4 }0 c, }- l' @8 o本方案的缺點(diǎn)：電磁閥長(zhǎng)期帶電，影響使用壽命,。配用附件較多,，安裝、調(diào)試復(fù)雜一些,，閥位反饋需另配閥位信號(hào)返回器，在配用手輪的情況下,，比較復(fù)雜,。
二、雙作用氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥方案（調(diào)節(jié)閥配用電－氣閥門定位器）

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本方案主要由控制閥,、氣控?fù)Q向閥,、定位器、自鎖閥,、單向閥,、減壓閥、儲(chǔ)氣罐等組成,。其工作原理如下：
當(dāng)控制系統(tǒng)氣源故障（失氣）時(shí),，自鎖閥（其作用方式與保位閥相反）自動(dòng)打開(kāi)，將氣控?fù)Q向閥的控制氣源撤消，氣控?fù)Q向閥的滑閥在彈簧的作用下復(fù)位,，兩個(gè)氣控?fù)Q向閥中的其中一個(gè)排氣,，另一個(gè)進(jìn)氣，單向閥關(guān)閉,，氣源由儲(chǔ)氣罐中儲(chǔ)存的氣源向閥門供氣,，從而實(shí)現(xiàn)閥門的全關(guān)或全開(kāi)。全關(guān)或全開(kāi)的轉(zhuǎn)換可通過(guò)調(diào)整氣控?fù)Q向閥的連接方式實(shí)現(xiàn),。
* R3 M$ i2 b# R* I0 g7 C) g如果要實(shí)現(xiàn)閥門保位,，加裝氣動(dòng)保位閥并改變管路連接，用自鎖閥直接控制保位閥,，取消氣控?fù)Q向閥,、單向閥、儲(chǔ)氣罐即可,。
若要實(shí)現(xiàn)斷氣源時(shí),，能夠保證閥門有若干次的動(dòng)作，可采用以下方案,。
  

          本方案由儲(chǔ)氣罐,、單向閥、閉鎖閥,、截止閥等組成,。其工作原理如下：
5 o% N8 ^( D, `! m當(dāng)氣源故障（失氣）時(shí)，單向閥關(guān)閉,，閉鎖閥失氣,，在閉鎖閥的滑閥在彈簧的作用下復(fù)位，氣路換向,，斷開(kāi)系統(tǒng)的氣源管路,，接通儲(chǔ)氣罐管路，由儲(chǔ)氣罐向閥門供氣,，以保證閥門有若干次動(dòng)作,，實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制的目的。由于儲(chǔ)氣罐的容量有限,，且儲(chǔ)氣罐中的氣源壓力隨著閥門動(dòng)作不斷下降,，不可長(zhǎng)期使用儲(chǔ)氣罐為閥門供氣。本方案配用儲(chǔ)氣罐的容量應(yīng)比一般保護(hù)用儲(chǔ)氣罐的容量大,。本方案在斷氣源時(shí),，閥門動(dòng)作的次數(shù)與儲(chǔ)氣罐的容量有關(guān)。
# [0 Z3 `3 ^( i9 T$ g6 C對(duì)于氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的保位方案,，還有一個(gè)可供參考：在定位器和執(zhí)行器之間串聯(lián)保位閥和兩位三通電磁閥各一,，在斷氣時(shí)用保位閥來(lái)保位，在斷信號(hào)時(shí)，用電磁閥來(lái)保位,，不過(guò),，電磁閥必須與定位器進(jìn)行連鎖（在控制程序中設(shè)定），即定位器有信號(hào),，電磁閥必有電,，定位器一旦失信號(hào)，電磁閥必須立即斷電,。