电动调节阀

　　 概述：
　　电动调节阀是工业自动化过程控制中的重要执行单元仪表。随着工业领域的自动化程度越来越高， 正被越来越多的应用在各种工业生产领域中。与传统的气动调节阀相比具有明显的优点：节能（只在工作时才消耗电能），环保（无碳排放），安装快捷方便（无需复杂的气动管路和气泵工作站）。
　　结构：
　　由电动执行机构和调节阀连接组合后经过机械连接装配、调试安装构成电动调节阀。
　　工作原理：
　　工作电源：AC22V 380V等电压等级。
　　通过接收工业自动化控制系统的信号（如：4~20mA）来驱动阀门改变阀芯和阀座之间的截面积大小控制管道介质的流量、温度、压力等工艺参数。实现自动化调节功能。
　　流量特性介绍：
　　电动调节阀的流量特性，是在阀两端压差保持恒定的条件下，介质流经电动调节阀
　　的相对流量与它的开度之间关系。
　　电动调节阀的流量特性有：线性特性，等百分比特性及抛物线特性三种。
　　应用领域：
　　电力、化工、冶金、环保、水处理、轻工、建材等工业自动化系统领域。
　　安装：
　　电动调节阀最适宜安装为工作活塞上端在水平管线下部。温度传感器可安装在任何位置，整个长度必须浸入到被控介质中。
　　电动调节阀一般包括驱动器，接受驱动器信号（0-10V或4-20MA）来控制阀门进行调节，也可根据控制需要，组成智能化网络控制系统，优化控制实现远程监控。
　　类似产品：
　　与电动调节阀功能相似的还有：自力式调节阀。
　　自力式调节阀不需外加能源，通过调节设定点控制温度。当温度升高，阀门根据温度变化成比例的关闭。
　　自力式调节阀包含一个控制阀和一个温控器（包含一个温度传感器、一个设定点调整器、一个毛细管和一个工作活塞），电动执行器 依靠选择不同的温度状态应用。温度调节阀根据液体膨胀原理操作，如果在传感器上的温度升高，将使得液体填充物同时加热并膨胀，在工作活塞的作用下阀门关闭，此时将冷却介质。通过设定点键可以一步步调整，电动二通阀可以在标尺上读出。所有的温控器都配有一个超温安全保护设备。

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电动调节阀的使用和维修

　　随着我国工业的迅速发展，电动调节阀在冶金、石油化工等领域的应用越来越广泛，其稳定性、可靠性也显得越来越重要，它的工作状态的好坏将直接影响自动控制过程，本文将详细阐述电动调节阀的使用和维修。
　　电子式电动单座调节阀，是由直行程全电子式电动执行机构和顶导向式直通低流阻单座阀组成。具有结构紧凑、重量轻、动作灵敏、流体通道呈S流线型、压降损失小、阀容量大、流量特性精确，直接接受调节仪表输入的（4-20mA DC 0-10mA DC或1-5V DC）等控制信号及单相电源即可控制运转，实现对工艺管路流体介质的自动调节控制，广泛应用于精确控气体、液体、蒸汽等介质的工艺参数如压力、流量、温度、液位等参数保持在给定值。
　　1安装使用注意事项
　　新设计、安装的控制系统，为了确保调节阀在开车时能正常工作，并使系统安全运行，新阀在安装之前，应首先检查阀上的铭牌标记是否与设计要求相符。同时还应对以下项目进行调试。
　　基本误差限；全行程偏差；回差；死区；泄漏量(在要求严格的场合时进行)。
　　如果是对原系统中调节阀进行了大修，除了对上述各项进行校验外，还应对旧阀的填料函和连接处等部位进行密封性检查。
　　在现场使用中，很多往往不是因为调节阀本身质量所引起，而是对调节阀的安装使用不当所造成，如安装环境、安装位置及方向不当或者是管路不清洁等原因所致。因此电动调节阀在安装使用时要注意以下几方面：
　　(1)调节阀属于现场仪表，要求环境温度应在－25～60℃范围，相对湿度≤95%。如果是安装在露天或高温场合，应采取防水、降温措施。在有震源的地方要远离振源或增加防振措施。
　　(2)调节阀一般应垂直安装，特殊情况下可以倾斜，如倾斜角度很大或者阀本身自重太大时对阀应增加支承件保护。
　　(3)安装调节阀的管道一般不要离地面或地板太高，在管道高度大于2 m时应尽量设置平台，以利于操作手轮和便于进行维修。
　　(4)调节阀安装前应对管路进行清洗，排除污物和焊渣。安装后，为保证不使杂质残留在阀体内，还应再次对阀门进行清洗，即通入介质时应使所有阀门开启，以免杂质卡住。在使用手轮机构后，应恢复到原来的空档位置。
　　(5)为了使调节阀在发生故障或维修的情况下使生产过程能继续进行，调节阀应加旁通管路。
　　同时还应特别注意，调节阀的安装位置是否符合工艺过程的要求。
　　(6)电动调节阀的电气部分安装应根据有关电气设备施工要求进行。如是隔爆型产品应按《爆炸危险场所电气设备安装规范》要求进行安装。如现场导线采用SBH型或其它六芯或八芯、外径为??11.3 mm左右的胶皮安装电缆线。在使用维修中，在易爆场所严禁通电开盖维修和对隔爆面进行撬打。同时在拆装中不要磕伤或划伤隔爆面，检修后要还原成原来的隔爆要求状态。
　　(7)执行机构的减速器拆修后应注意加油润滑，低速电机一般不要拆洗加油。装配后还应检查阀位与阀位开度指示是否相符。
　　2常见故障部位及原因分析
　　调节阀工作性能的好坏会直接影响整个调节系统的工作质量。由于调节阀在现场是与被调介质直接接触的，工作环境十分恶劣，因此容易产生各种故障。在生产过程中，除了随时排除这些故障外，还必须进行经常性的维护和定期检修。尤其是对使用环境特别恶劣的调节阀，更应重视维护和定期检修。
　　不同形式的调节阀，其故障及其产生原因是不一样的。现以四川仪表总厂生产的直行程电动调节阀为例，说明电动调节阀的一般故障及检修方法。
　　2.1伺服放大器
　　伺服放大器正常工作状态时：
　　(1)无输入信号时，不应有输出电压。
　　(2)开环死区电流≤160 ??A(Ⅱ型为100 ??A)。
　　(3)输入信号＞240 ??A(Ⅱ型为150 ??A)时，输出负载电压为 205～220V AC。
　　(4)输出电压基本对称。
　　若伺服放大器工作不正常，则各部分可能有以下几种情况：
　　(1)前置磁放大器
　　①无信号输入时，双拍磁放大器输出通过电位器W101可调至零。不能调零则可能是：
　　B、电阻R110、R111和电解电容C101、C102虚焊或脱焊。
　　C、二极管D105～D108虚焊或损坏。
　　D、偏移电流不正常。
　　E、交流绕组不对称。
　　②有输入信号，但无输出或输出不对称可能是：
　　A、变压器B301供交流绕组电流的次级端电压不对称。
　　B、电阻R110和R111的阻值有变化，电解电容C110、C111损坏。
　　C、交流激磁绕组短路。
　　D、二极管D105～D108中有个别管损坏或虚焊。
　　(2)触发器有输入时，其中一侧触发器在示波器屏幕上应有脉冲信号，改变输入信号极性，则另一侧触发器有脉冲信号。两组触发脉冲个数和幅值应基本相同。否则有以下几种情况。
　　①无输入信号(前置磁放大器在正常工作状态下)，输出端有触发脉冲，可能是：
　　A、有触发脉冲输出一侧的三极管损坏，或者是c、e极虚焊。
　　B、电阻R204、R205、R208、R209阻值有变化。
　　②有输入信号，输出端无触发脉冲，可能是：
　　A、无输出脉冲一侧的三极管、单结管损坏。
　　B、无输出脉冲一侧的脉冲变压器初级或次级断路或短路。
　　C、无输出脉冲一侧的二极管(D207或D208)短路。
　　③输出触发脉冲不正常有以下几种现象：
　　A、无信号时两组触发器有脉冲输出，加信号后又都正常，可能是电解电容C202或C203虚焊。
　　B、开始触发器两侧输出都正常，工作一段时间后，输出脉冲逐渐消失，可能单结管有问题。
　　C、输出出现正、负脉冲，可能是二极管D207、D208被击穿或虚焊。
　　(3)经过上述检查和维修，在控制回路无故障情况下伺服放大器应能正常工作。否则有以下两种情况：
　　①无输入信号时，有输出电压(电压接近220VAC)则可能是：
　　A、可控硅SCR1、SCR2损坏。
　　B、电容C301、C302被击穿。
　　②有输入信号时，无输出信号或输出电压偏低，则可能是：
　　A、二极管D301～D308中有被击穿的。
　　B、可控硅SCR1、SCR2损坏。
　　2.2调节阀
　　当输入4～20 mA信号时，调节阀阀杆能在额定行程内随信号变化而上、下移动自如。如不能正常动作，可能有以下故障：
　　①操作手轮感觉异常
　　A、感觉太轻，可能是手轮卡销脱落或断裂。
　　B、感觉太重或旋不动。减速器内有异物卡塞；阀芯与衬套或与阀座卡死；阀杆严重弯曲。
　　②输入4～20 mA信号，调节阀不动作。
　　A、系统接线有误。
　　B、电机分相电容CD损坏。
　　C、电机接线开路。
　　D、阀芯脱落或阀杆断裂(此时执行机构有动作)
　　③输入4～20 mA信号，调节阀走不完额定行程。
　　A、差动变压器位置未调好。
　　B、二极管D701～D712中有个别损坏。
　　C、三极管BG701损坏。
　　(4)现场使用时的其它故障。
　　①阀震荡、鸣叫。
　　A、灵敏度调得太高，执行机构产生振荡。
　　B、流体压力变化太大，执行机构推力不足。
　　C、调节阀选择大了、阀常在小开度工作。
　　D、介质流动方向与阀门关闭方向一致。
　　E、附近其它震源影响，支撑不稳。
　　F、阀芯和衬套磨损严重。
　　②阀动作迟钝。
　　A、介质粘性太大，有堵塞或结焦现象。
　　B、填料老化，填料压得太紧。
　　③泄漏量大。
　　A、阀芯或阀座被腐蚀、磨损。
　　B、阀座松动或螺纹被腐蚀。
　　C、阀座、阀芯上有异物。
　　D、阀的始点(电开式)或终点(电闭式)未调好。
　　④填料及上、下阀盖连接处渗漏。
　　A、填料压盖没压紧。
　　B、聚四氟乙烯填料老化变质。
　　C、阀杆损坏。
　　D、紧固螺母松动。
　　E、密封垫损坏。
　　3结束语
　　电动调节阀的正确使用和维修，不仅能提高过程控制的可靠性，也能增加电动调节阀的使用寿命，对企业的节能降耗有着可观的经济效益。
　　电动调节阀特点，用途：
　　具有体积小，重量轻、连线简单、流量大、调节精度高等特点，广泛应用于电力、石油、化工、冶金、环保、轻工、教学和科研设备等行业的工业过程自动控制系统中。
　　电动调节阀阀内组件：阀芯型式：上导单座(套筒)柱塞型阀芯
　　流量特性：直线特性、等百分比特性或快开特性
　　材 料：1Cr18Ni9Ti 0Cr18Ni12Mo2Ti
　　电动调节阀的用途及作用
　　用于调节工业自动化过程控制领域中的介质流量、压力、温度、液位等工艺参数。
　　电动调节阀适用范围
　　空调、供暖、 通风、生活热水等民用系统及化工、石油冶金、电力轻工业等各行业生产过程中的自动控制。
　　
　　一、产品选用要点
　　1.        电动调节阀选用主要控制参数为：公称直径、设计公称压力、介质允许温度范围、流量系数等。
　　2.        对于要求流量和开启高度成正比例关系的严格场合，应选用专用调节阀。球阀和蝶阀一般粗调时可以选用。
　　3.        阀门的密封性能是考核阀门质量优劣的主要指标之一。阀门的密封性能主要包括两个方面，即内漏和外漏。内漏是指阀座与关闭件之间对介质达到的密封程度。外漏是指阀杆填料部位的泄露，中口垫片部位的泄露以及阀体因铸造缺陷造成的泄露。外漏是不允许发生的。
　　4.        调节阀理想流量特性有快开、抛物线、线性、等百分比四种，需根据实际工作流量特性选择具有合适流量特性的调节阀。流量特性的选择原则见表1。
　　表1 按配管情况选择阀门的特性

配管状态	S=1.0~0.6	S=0.6~0.3	S＜0.3
实际工作特性	直线	等百分比	直线	等百分比	控制不合适
所选流量特性	直线	等百分比	等百分比	等百分比

　　注：S=调节阀全开时的压力损失/调节阀所在串联支路的总压力损失。
　　为了避免通过阀门的水流速过高并尽量节省水泵功耗，宜使阀门工作状态的S≤0.7.
　　5.        调节阀公称直径的选取应根据所需阀门流通能力确定。调节阀公称直径不应过大或过小。过大，增加工程成本，并且阀门处于低百分比范围内，调节精度降低，使控制性能变差。过小，增加系统阻力，甚至会出现阀门100%开启时，系统仍无法达到设定的容量要求。
　　二、施工安装要点
　　1.        阀门的安装位置、高度、进出口方向必须符合符合口方向  设计要求，连接应牢固紧密。
　　2.        阀门可用各种形式的端部与管路连接。其中最主要的连接方式有螺纹、法兰及焊接连接。法兰连接时，若温度超过350℃时，由于螺栓、法兰和垫片蠕变松弛，应选择耐高温螺栓材料。
　　3.        阀门安装前必须进行外观检查，阀门的铭牌应符合现行国家标准GB12220《通用阀门标志》的规定。对于工作压力大于1.0MPa及在主干管上起到切断作用的阀门，应进行强度和严密性试验，合格后方准使用。其他阀门可不单独进行试验，待在系统试压中检验。
　　4.        强度试验时，试验压力为公称压力的1.5倍，持续时间不少于5min，阀门的壳体、填料应无渗漏。
　　5.        严密性试验时，试验压力为公称压力的1.1倍；试验压力在试验持续的时间内应保持不变，时间应符合表2的规定，以阀瓣密封面无渗漏为合格。
　　表2 阀门压力持续时间

公称直径DN（mm）	最短试验持续时间（s）
严密性试验
金属密封	非金属密封
≤50	15	15
65~200	30	15
250~450	60	30
≥500	120	60