ZMBT氣動(dòng)薄膜隔膜調(diào)節(jié)閥 結(jié)構(gòu)原理

氣動(dòng)薄膜隔膜調(diào)節(jié)閥由氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)和隔膜閥兩部分組成。上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有：減壓閥(組合式減壓閥,可調(diào)式減壓閥,自力式減壓閥

隔膜閥的閥體流道平滑，節(jié)流元件為彈性隔膜，流通能力比一般調(diào)節(jié)閥大。彈性隔膜又起密封作用，無(wú)泄漏，因此，隔膜閥的閥蓋無(wú)填料函，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，且介質(zhì)不與外界接觸，所以也可用于有毒介質(zhì)和污染介質(zhì)的調(diào)節(jié)。

采用耐腐蝕襯里的閥體和耐腐蝕隔膜的隔膜閥，可避免襯里母體－金屬閥體的腐蝕。適用于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的調(diào)節(jié)。

原理：由調(diào)節(jié)器來(lái)的信號(hào)壓力、輸入氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣室，產(chǎn)生推力，使推桿位移，通過(guò)接桿帶動(dòng)隔膜產(chǎn)生相應(yīng)的行程，隔膜位置的變化、改變了隔膜與閥體堰面間的流通截面積，從而達(dá)到調(diào)節(jié)介質(zhì)流量的目的。

調(diào)節(jié)閥的流量特性與生產(chǎn)中過(guò)程的狀態(tài)密切相關(guān),合理地選用其理想特性,對(duì)于提高過(guò)程控制質(zhì)量很有益。隨著控制技術(shù)和控制手段的不斷發(fā)展,調(diào)節(jié)閥特性受過(guò)程控制因素的影響可更多地通過(guò)在線整定和補(bǔ)償來(lái)克服。
這一方面降低了對(duì)調(diào)節(jié)閥性能指標(biāo)的要求,減小了選型的復(fù)雜程度,使調(diào)節(jié)閥更好地適應(yīng)過(guò)程控制的要求;另一方面又降低了能耗,節(jié)約了能源,有利于提高經(jīng)濟(jì)效益。閥體本身及驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)共同稱為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，控制器通過(guò)改變輸出信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)閥門(mén)的開(kāi)口度，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)水流量，進(jìn)而調(diào)節(jié)和控制換熱器中的換熱量。我們?cè)谠O(shè)計(jì)鍋爐系統(tǒng)并對(duì)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行選型時(shí)必須考慮以下技術(shù)參數(shù)：閥門(mén)內(nèi)徑、流量特性曲線、流通能力(即Kv)、關(guān)閉*大壓差、閥權(quán)度等。

1.1、流通能力(Kv值)

流通能力指的是電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的水通過(guò)能力，指當(dāng)閥門(mén)進(jìn)出口壓差在1bar時(shí)水流過(guò)閥門(mén)的量，以Kv表示，其計(jì)算公式為：

電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在鍋爐軟化水制作中的應(yīng)用

式中Q——通過(guò)閥門(mén)的水流量，單位為m3/h；

ΔP——閥門(mén)進(jìn)出口壓差，單位為bar。

調(diào)節(jié)閥閥芯完全打開(kāi)時(shí)閥門(mén)的流通能力*大，可獲得*大Kv值，即Kvs；當(dāng)調(diào)節(jié)閥閥芯完全關(guān)閉時(shí)，水流量為0，此外閥芯處于其它位置時(shí)，與之對(duì)應(yīng)的閥門(mén)流通能力表示為Kv。

1.2、流量特性曲線

閥門(mén)的流量特性曲線能夠反映閥門(mén)相對(duì)開(kāi)口度與相對(duì)流量的關(guān)系，指的是當(dāng)閥門(mén)開(kāi)口度由0逐步開(kāi)至100%時(shí)的每一個(gè)開(kāi)口度所對(duì)應(yīng)的水流量所構(gòu)成的曲線，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在正常工作時(shí)，閥門(mén)進(jìn)出口的壓差在不斷發(fā)生改變，此時(shí)閥門(mén)的能量特性叫做閥門(mén)的工作流量特性，在理想狀態(tài)下，當(dāng)閥門(mén)兩端壓降恒定不變時(shí)所得到的閥門(mén)流量特性叫做理想流量特性，通常調(diào)節(jié)閥理想的流量特性包括快開(kāi)特性、等百分比特性及線性特性等，調(diào)節(jié)閥的理想流量特性指的是在理想狀態(tài)下閥門(mén)壓降恒定時(shí)的流量特性，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，如果未安裝壓差控制器，調(diào)節(jié)閥的壓降是時(shí)刻變化的，也就是說(shuō)調(diào)節(jié)閥在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)到完全打開(kāi)，閥門(mén)的壓降不是恒定的，因此此時(shí)的流量特性已產(chǎn)生變化，而且閥權(quán)度不同時(shí)，閥門(mén)在實(shí)際工作時(shí)的流量特性也是不同的，且閥權(quán)度越小，流量特性偏離就越大。

1.3、閥權(quán)度

電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的閥權(quán)度指調(diào)節(jié)閥全開(kāi)時(shí)兩端的壓降與調(diào)節(jié)閥關(guān)時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)兩端的壓降之比，理論上，這個(gè)值越大越好，表明閥門(mén)能夠?qū)α髁窟M(jìn)行有效調(diào)節(jié)從而對(duì)換熱器換熱量進(jìn)行有效控制，閥權(quán)度是衡量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)性能的重要指標(biāo)，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的閥權(quán)度大小，影響其工作流量特性，關(guān)系到系統(tǒng)的調(diào)節(jié)質(zhì)量，閥權(quán)度越小，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)質(zhì)量越差。

1.4、可調(diào)比及關(guān)閉壓差

可調(diào)比指的是電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的能夠調(diào)控的*大流量和*小流量的比，在設(shè)計(jì)供熱系統(tǒng)選擇電動(dòng)調(diào)節(jié)閥時(shí)，所需的可調(diào)比應(yīng)低于調(diào)節(jié)閥的控制范圍。關(guān)閉壓差又稱調(diào)節(jié)閥的*大工作壓差，指的是當(dāng)調(diào)節(jié)閥完全關(guān)閉時(shí)閥門(mén)進(jìn)出口壓差的*大值，若系統(tǒng)中關(guān)閉壓差大于閥門(mén)的許用壓差，可在管路上加設(shè)壓差控制閥，以確保調(diào)節(jié)閥的使用**。

2、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的鍋爐軟化水制作過(guò)程中的應(yīng)用
2.1、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥工作原理介紹

本文以流化床鍋爐軟化水處理系統(tǒng)(SHF7-1.25+矸石)為例進(jìn)行介紹，該系統(tǒng)**設(shè)有兩套軟化水處理設(shè)備，其基本參數(shù)為YCT112-4B，0=5-6t/h，N=0.75kW，出水硬度不高于0.03mmol/L。該系統(tǒng)中還設(shè)有兩套鹽罐和兩套樹(shù)脂罐，均為開(kāi)1備1，將由普通自來(lái)水供給的自來(lái)水軟化處理后輸送至軟化水箱，然后軟化水通過(guò)冷凝水泵進(jìn)入除氧器，在除氧器中經(jīng)過(guò)相應(yīng)處理，*后注入鍋爐鍋筒內(nèi)，在整個(gè)軟化水處理系統(tǒng)中，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥能夠控制自來(lái)水的流量，整個(gè)系統(tǒng)及處理工藝較為復(fù)雜，現(xiàn)僅將其處理原理繪制如下：

電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在鍋爐軟化水制作中的應(yīng)用

圖1 軟化水制作過(guò)程示意

在以住的軟化水處理系統(tǒng)中，如圖1所示，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的安裝位置為系統(tǒng)的主給水管路，系統(tǒng)在工作過(guò)程中，當(dāng)軟化水箱的液位達(dá)到設(shè)定高度時(shí)，水箱內(nèi)安裝的液位傳感器便會(huì)發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，該信號(hào)傳給電動(dòng)調(diào)節(jié)閥后，調(diào)節(jié)閥關(guān)閉并停止給水，然而系統(tǒng)中的樹(shù)脂罐需繼續(xù)對(duì)自來(lái)水沖洗軟化，并為鍋爐不間斷地提供軟化水，就必須有自來(lái)水供給，因此電動(dòng)調(diào)節(jié)閥關(guān)閉后，樹(shù)脂罐就會(huì)因缺水而停止工作，從而影響整個(gè)系統(tǒng)的工作效率。為改善軟化水系統(tǒng)的工作性能，我們將電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的安裝位置改在軟化樹(shù)脂罐的出水口上，如圖2所示。

電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在鍋爐軟化水制作中的應(yīng)用

圖2 改進(jìn)后的軟化水制作過(guò)程示意

在改進(jìn)后的軟化水處理系統(tǒng)中，當(dāng)軟化水箱液位達(dá)到標(biāo)定值時(shí)，液位傳感器發(fā)出信號(hào)并傳給電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，樹(shù)脂罐不再向軟化水箱供水，而在軟化樹(shù)脂罐中，依然有自來(lái)水供應(yīng)，此時(shí)樹(shù)脂罐可繼續(xù)進(jìn)行沖洗軟化工作，這樣系統(tǒng)可持續(xù)不斷地向鍋爐提供軟化水。

2.2、使用中的相關(guān)注意事項(xiàng)及常見(jiàn)故障處理

2.2.1、相關(guān)注意事項(xiàng)

在實(shí)際使用過(guò)程中，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥發(fā)生故障的原因通常不是因閥門(mén)質(zhì)量不過(guò)關(guān)，而多是由于閥門(mén)的安裝和使用不規(guī)范造成的，調(diào)節(jié)閥的安裝位置、使用環(huán)境、方向等均會(huì)導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥無(wú)法正常使用，在閥門(mén)的使用過(guò)程中，若介質(zhì)不夠清潔也會(huì)造成調(diào)節(jié)閥閥芯卡死，因此在安裝和使用過(guò)程中要做到以下幾點(diǎn)：

①電動(dòng)調(diào)節(jié)閥為現(xiàn)場(chǎng)儀表，其使用溫度*低不宜低于25℃，*高不能超過(guò)60℃，其相對(duì)濕度感為95%，因此在高溫或露天的環(huán)境中使用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥時(shí)，必須有相應(yīng)的降溫和防水措施，此外，若系統(tǒng)管道有震動(dòng)，調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在遠(yuǎn)離震源的位置或?qū)φ{(diào)節(jié)閥進(jìn)行防震處理。 ②調(diào)節(jié)閥的安裝應(yīng)與水平面垂直，因環(huán)境需要可以傾斜安裝，若閥體自重較大或安裝傾斜角度過(guò)大，必須在閥體處架設(shè)支承結(jié)構(gòu)。③通常調(diào)節(jié)閥的安裝位置不宜離地面過(guò)高，當(dāng)安裝位置高于2m時(shí)要鋪設(shè)工作平臺(tái)，從而便于對(duì)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行手動(dòng)操作和日常維護(hù)。④ 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的安裝應(yīng)在整個(gè)系統(tǒng)管路清洗工序完畢后進(jìn)行，管道內(nèi)不能有焊渣和污物，安裝完畢后要再次對(duì)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行沖洗，開(kāi)始注入人質(zhì)前要打開(kāi)所有閥門(mén)，以防雜物卡死閥芯。對(duì)手輪機(jī)構(gòu)操作完成后要將其復(fù)位至空檔。

2.2.2、常見(jiàn)故障分析及處理

①電機(jī)不轉(zhuǎn)。電機(jī)線圈燒毀，若腐蝕性氣體或水進(jìn)入電機(jī)后，就會(huì)使電機(jī)線圈短路而燒毀，若電機(jī)轉(zhuǎn)子抱死，電機(jī)線圈電流過(guò)大，使得線圈發(fā)熱，從而導(dǎo)致電機(jī)燒毀。判斷診斷方法：采用電阻儀測(cè)量電機(jī)引出線之間的電阻值，若電阻接近零或趨于無(wú)窮大均說(shuō)明電機(jī)線圈燒毀。②兩個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)位置不當(dāng)。當(dāng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作時(shí)，帶動(dòng)反饋連桿移動(dòng)，行程至零點(diǎn)和滿度時(shí)，微動(dòng)開(kāi)關(guān)應(yīng)關(guān)閉，使電流不會(huì)流過(guò)電機(jī)，從而達(dá)到保護(hù)電機(jī)的目的，如微動(dòng)開(kāi)關(guān)位置過(guò)開(kāi)，使閥桿動(dòng)作已達(dá)零點(diǎn)或滿度時(shí)仍不能斷開(kāi)，電流繼續(xù)通過(guò)電機(jī)，但此時(shí)電機(jī)已無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，將會(huì)造成電機(jī)堵轉(zhuǎn)燒壞。處理方法是移動(dòng)微動(dòng)開(kāi)關(guān)位置，使之與閥桿行程位置相對(duì)應(yīng)。③電動(dòng)調(diào)節(jié)閥一動(dòng)作就引起保險(xiǎn)絲熔斷，原因分析：電機(jī)線圈絕緣漆脫落，導(dǎo)致繞組和閥體短接，啟動(dòng)電流過(guò)大；使用的分相電容過(guò)大，使得啟動(dòng)電流較大，故障診斷方法：采用交流電流表測(cè)量電機(jī)啟動(dòng)電流，觀察啟動(dòng)電流是否正常。

3、結(jié)語(yǔ)
在軟化水處理系統(tǒng)中對(duì)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的安裝位置改進(jìn)后，改善了軟化水系統(tǒng)的工作性能，系統(tǒng)可持續(xù)不斷地向鍋爐提供軟化水，并且系統(tǒng)改進(jìn)后，鍋爐的運(yùn)行更加**、穩(wěn)定、可靠，值得大力推廣和應(yīng)用。

ZMBT氣動(dòng)薄膜隔膜調(diào)節(jié)閥性能