智能自動(dòng)化設(shè)備在閥門行業(yè)應(yīng)用的探討

李宏偉

哈電集團(tuán)哈爾濱電站閥門有限公司 黑龍江哈爾濱 150000

氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥在現(xiàn)代企業(yè)中應(yīng)用極為廣泛，閥門定位器作為氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的輔助核心配件，對調(diào)節(jié)閥的控制性能起著決定性作用。定位器調(diào)校整定的質(zhì)量的好壞直接影響調(diào)節(jié)閥的控制精度，進(jìn)而可能會(huì)對工藝生產(chǎn)設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行造成極大的影響，不必要的失誤停車事故時(shí)常發(fā)生會(huì)大大的降低公司的經(jīng)濟(jì)效益。穩(wěn)定性好、動(dòng)作靈敏、精度高的閥門定位器能夠?qū)⑴c反應(yīng)工藝介質(zhì)進(jìn)出量精密調(diào)控，有助于提升產(chǎn)品質(zhì)量，減少不合格產(chǎn)品的產(chǎn)出量，即是減少原材料的損耗，進(jìn)一步提升為公司經(jīng)濟(jì)效益。所以閥門定位器的準(zhǔn)確整定及常見故障信息的及時(shí)維護(hù)處理成為工業(yè)過程閥門控制領(lǐng)域重中之重內(nèi)容。

1 火電廠閥門的設(shè)計(jì)理論探討

火電廠的閥門為密封和副密封，一般采用密封副兩平整光滑密封面相互擠壓來阻止介質(zhì)通過。從理論上講，用先進(jìn)加工技術(shù)，把密封副兩密封面加工成非常平整，同一平面上，加工痕跡非常細(xì)平，然后兩密封面相互接觸成為密封副，當(dāng)給密封副加上外載時(shí)，在相互擠壓作用下，兩密封面之間細(xì)小加工痕跡被壓平，兩密封面之間完全接觸。于是阻止介質(zhì)從密封副兩密封面之間通過，密封副達(dá)到密封。在現(xiàn)實(shí)中，無論什么先進(jìn)加工技術(shù)，都不可能把密封面加工成非常平整，同一平面上加工痕跡非常細(xì)平。因此，在實(shí)際密封面上，總是存在著因加工留下的凹凸不平的凹槽和凸峰，同樣用任何加工方法都不能把密封面加工成完全平面，兩密封面相互接觸不可能完全面面接觸。當(dāng)兩密封面相互接觸時(shí)，首先因兩密封面平面度原因，使得兩密封面接觸不是內(nèi)邊緣接觸外邊緣不接觸，就是內(nèi)邊緣不接觸外邊緣接觸，然后，在接觸部分中，凸峰與凸峰接觸，凹槽與凹槽形成溝槽通道。當(dāng)給密封副加外載時(shí)，其作用是相互接觸的凸峰產(chǎn)生彈性變形或塑性變形，擴(kuò)大兩密封面接觸面積，減小溝槽通道直徑，但不可能達(dá)到溝槽通道消失或兩接觸面完全面面接觸，因?yàn)閮擅芊饷娲嬖谄矫娑葐栴}和外載大小受限制問題，兩密封面之間因加工精度引起的溝槽通道中，有部分溝槽通道是暢通一段距離后被凸峰阻死的，有部分溝槽通道是截面積變化大，流道小，長度長，一端接通外腔，另一端接通內(nèi)腔暢通通道，那些被凸峰阻死的溝槽通道，雖然存在，但已被阻死，已達(dá)到密封效果，那些兩端暢通的溝槽通道，是密封副密封與否的關(guān)鍵，當(dāng)暢通溝槽通道直徑很小，其最小直徑小于介質(zhì)分子直徑時(shí)，密封副達(dá)到密封，此密封稱絕對密封。當(dāng)暢通溝槽通道有部分直徑大，其最小直徑大于介質(zhì)分子直徑時(shí)，介質(zhì)可以通過這部分暢通溝槽通道由外腔流向內(nèi)腔或由內(nèi)腔流向外腔，但這部分暢通通道截面積變化大，流道方向變化，介質(zhì)若從一端流向另一端是非常難的，其通過流量非常細(xì)小。當(dāng)整個(gè)密封副暢通溝槽通道流量全部匯加起來，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)總流量小于一滴或一個(gè)氣泡時(shí)，也可認(rèn)為密封副已達(dá)到密封，此密封稱為相對密封[1]。

2 閥門的安裝和應(yīng)用

2.1 止回閥的安裝

止回閥的分類有兩種，包括升降式和旋啟式，這兩種類型的止回閥應(yīng)用條件也不同，升降式適用于DN小于50mm，而旋啟式止回閥適用于DN大于等于50mm的情況下，升降式止回閥的安裝是在水平的管道上，在進(jìn)行安裝時(shí)要確保閥瓣處于垂直狀態(tài)，因?yàn)樯档倪^程是要靈活方便的，另外，和旋啟式止回閥相比，升降式止回閥的阻力要更大一些，而旋啟式止回閥在水平或者垂直的管道上都可以進(jìn)行安裝，所以它的安裝范圍要比升降式廣一些，旋啟式止回閥在使用時(shí)是對其進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所以一定要保證它在安裝時(shí)和銷軸持平，這樣才能方便旋啟的使用。

2.2 減壓閥的安裝

減壓閥的安裝是有附加條件的，一般安裝減壓閥是也要增加旁通道，但是，如果實(shí)在一個(gè)系統(tǒng)的分區(qū)增加減壓閥是不能增加旁通道的，但是，為了達(dá)到減壓的效果，可以設(shè)計(jì)兩組相同配置的減壓閥，一組可以投入使用，另外一組可以留著備用，減壓閥的安裝一定要注意不能傾斜，保持直立的狀態(tài)，這樣不會(huì)影響后期的使用[2]。

2.3 閥門的選用和原則

首先是截止閥，一般如果是空調(diào)管道的話盡量不要安裝截止閥，它常用于供水管中，而且是在DN小于等于50mm的情況先才可以適用。另外是閘閥，閘閥有著自身不可替代的作用，但是與其它閥門相比，它不能調(diào)節(jié)流量的大小或者壓力，并且不適用于泥漿運(yùn)輸?shù)墓艿?，并且閘閥在使用時(shí)不能經(jīng)常開啟或者關(guān)閉，這也是由它的特性決定的，而且它的狀態(tài)一般是全開或者全幣的過程中。閘閥在開啟或者關(guān)閉的過程中要十分注意，如果是在小開度的情況下，為了避免水錘的出現(xiàn)要盡量放慢速度去關(guān)閉。還有一種是蝶閥，蝶閥是用于控制流量大小的，但是在使用蝶閥時(shí)要注意不能產(chǎn)生震動(dòng)和氣蝕。閥門的作用各不相同，像球閥、柱塞閥是控制關(guān)閉是否嚴(yán)密的閥門，還有旋塞門、球閥是對方向進(jìn)行控制的，其中這兩種閥門還有懸浮顆粒流體，球閥和閘閥是在全開和全閉中最方便的，另外如果安裝空間比較小的話可以選用蝶閥和球閥，同時(shí)蝶閥也是適用于水泵進(jìn)出口的使用，在供熱工程中，變流量系統(tǒng)采用的閥門是平衡閥[3]。

3 結(jié)語

本文提出了一種以MSP430為核心的智能閥門定位器。閥門的動(dòng)作模式、流量特性、自動(dòng)調(diào)零與調(diào)量程、段幅控制、各個(gè)參數(shù)的確定、現(xiàn)場數(shù)據(jù)的顯示等，都可由系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)定，也可根據(jù)用戶需求進(jìn)行自定義。閥門定位準(zhǔn)確，具有較好的控制精度和響應(yīng)速度。該設(shè)計(jì)在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中具有較高的應(yīng)用價(jià)值。