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化工熱網(wǎng)工程電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計選型分析 |
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詳細介紹 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
化工熱網(wǎng)工程電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計選型分析 由電動執(zhí)行機構(gòu)與各種的閥體(單座、雙座、套筒)組配而成,而具備了各種閥的特點。電動調(diào)節(jié)閥以單相交流220V電源為動力,接受統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)電信號0-10mADC或4-20mADC,自動的控制閥門開度,達到對工作流量、壓力、溫度、液位等參數(shù)的自動控制,是生產(chǎn)過程自動調(diào)節(jié)的組成之一 . 化工熱網(wǎng)工程電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計選型分析產(chǎn)品說明 ZAZP、ZAZN、ZAZM型電動調(diào)節(jié)閥由電動執(zhí)行機構(gòu)與各種的閥體(單座、雙座、套筒)組配而成,而具備了各種閥的特點。電動調(diào)節(jié)閥以單相交流220V電源為動力,接受統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)電信號0-10mADC或4-20mADC,自動的控制閥門開度,達到對工作流量、壓力、溫度、液位等參數(shù)的自動控制,是生產(chǎn)過程自動調(diào)節(jié)的組成之一。廣泛用于電力、冶金、輕工、食品、石油、化工等工業(yè)的自動控制中。 如何保證熱用戶的流量和溫度是熱網(wǎng)工程設(shè)計中一個非常關(guān)鍵的問題,除了管網(wǎng)的保溫外,調(diào)節(jié)設(shè)備的合理選擇與安裝就顯得非常重要了。本文將在調(diào)節(jié)閥的選型及選用的基礎(chǔ)上,探討其在熱力站內(nèi)的應(yīng)用和常見故障的分析。 2 化工熱網(wǎng)工程電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計選型分析設(shè)置基本情況 為了解決在供熱系統(tǒng)中水力失調(diào)、冷熱不均等問題,提高管理運行水平,改善供熱效果,計算機監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用得越來越多,電動調(diào)節(jié)閥作為重要的調(diào)節(jié)手段,在熱力站得到廣泛的應(yīng)用。我分公司口前有258座熱力站,共有450套系統(tǒng),每套系統(tǒng)的一次網(wǎng)回水上會加設(shè)一臺電動調(diào)節(jié)閥來控制流量。 電動調(diào)節(jié)閥是在自控系統(tǒng)中進行流量調(diào)節(jié)的設(shè)備。一般在熱力站中一次網(wǎng)回水管上加裝,通常作為訓(xùn)一算機監(jiān)控系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)6f}J節(jié)流量)。電動調(diào)節(jié)閥是供熱系統(tǒng)中流量調(diào)節(jié)的最主要設(shè)備。 3. 1 化工熱網(wǎng)工程電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計選型分析基本組成及工作原理 電動調(diào)節(jié)閥由電動執(zhí)行器與調(diào)節(jié)閥閥體構(gòu)成(如圖1所示)。上部是執(zhí)行機構(gòu),也叫電動閥頭,它需要外部一個供電,一般是24 V或220V,通過接收PLC內(nèi)模塊輸出的電流或電壓信號,來驅(qū)動閥體改變閥芯和閥座之間的流通而積大小控制調(diào)節(jié)換熱器一次側(cè)的流量,實現(xiàn)場PLC控制或遠程自動控制,進而改變提供給熱用戶的供熱量。以等百分比特性為,具有調(diào)節(jié)穩(wěn)定,調(diào)節(jié)性能好等特點。 3. 2 化工熱網(wǎng)工程電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計選型分析的設(shè)計選型 電動調(diào)節(jié)閥的設(shè)訓(xùn)一選型很重要,直接影響系統(tǒng)調(diào)節(jié)效果的好壞。但在實際運行中,電動調(diào)節(jié)閥常出現(xiàn)運行效果不理想,甚至無法進行正常調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)閥損壞過快。其原因是多方而的,其中一個重要的原因就是電動調(diào)節(jié)閥的設(shè)訓(xùn)一選型不當(dāng),電動閥的選型是一個復(fù)雜的計算過程,并且需要反推,驗算選型是否合理。 1)首先根據(jù)熱力站供熱負(fù)荷以及一次側(cè)的供回水溫度訓(xùn)一算電動調(diào)節(jié)閥的流量:其中,G為設(shè)計流量,m3/h;Tg為供水溫度,0C ; Th為回水溫度,0C;Q為供熱負(fù)荷。 2)再根流量和閥前后壓差確定KV值:式中:KV—閥門的KV值,m3/h; P—介質(zhì)密度,kg/m3; △P—閥前后壓差,bar,閥前后壓差是由設(shè)訓(xùn)一院根據(jù)水壓圖和熱力站阻力損失得來,根據(jù)供熱系統(tǒng)的實際情況確定。 當(dāng)閥門全開時獲得最大的流通能力,此時的KV值最大,稱為KVs。KVs值是最大流通能力(定值),由廠家提供閥門的設(shè)備參數(shù)中選取,查看選型樣本中的允許壓差、允許溫度并最后根據(jù)KVs值進行調(diào)節(jié)閥的選型,根據(jù)KVs選擇調(diào)節(jié)閥的口徑。 確定調(diào)節(jié)閥型號后,根據(jù)調(diào)節(jié)閥在滿足最大關(guān)閉壓差的情況下,反推驗證所選型號是否能滿足工況,來最終確定電動閥的選型。由于熱力站距離熱源的遠近不同,系統(tǒng)提供的資用壓頭不同、壓力變化范圍大,影響電動調(diào)節(jié)閥正常運行,電動調(diào)節(jié)閥屬于儀表閥,其最佳運行區(qū)間為開度50%一80%之間。比如近端用戶,資用壓頭過大,流量過高,電動閥已經(jīng)關(guān)閉到非常小的開度二網(wǎng)溫度始終難以調(diào)節(jié)下來,為改善這種情況,常采取措施使調(diào)節(jié)閥盡量工作在相對開度合適的范圍內(nèi),以提高調(diào)節(jié)功能,常用串聯(lián)手動調(diào)節(jié)閥或壓差控制閥。我分公司根據(jù)實際情況,在工程應(yīng)用中常采用將一次網(wǎng)上除了第一道和最后一道球型閥門之外的閥門來進行限制流量,消耗部分壓降,來保證電動調(diào)節(jié)閥的工作壓降范圍,電動調(diào)節(jié)閥在合適的壓差下工作,為電動調(diào)節(jié)閥提供恒定壓差,使其能保持良好工作狀態(tài)。 化工熱網(wǎng)工程電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計選型分析主要技術(shù)參數(shù)
【化工熱網(wǎng)工程電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計選型分析性能指標(biāo)】
【化工熱網(wǎng)工程電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計選型分析-允許壓差】
注:雙座、套筒閥一般可承受≤公稱壓力,單座調(diào)節(jié)閥差壓可參考上表。 【化工熱網(wǎng)工程電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計選型分析-主要外形尺寸】 電動單座、雙座調(diào)節(jié)閥
化工熱網(wǎng)工程電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計選型分析電動套筒調(diào)節(jié)閥
4 化工熱網(wǎng)工程電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計選型分析常見故障及處理方法 在實際的運行過程中,由于現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜,電動調(diào)節(jié)閥經(jīng)常會出現(xiàn)一些故障,下而對常見的故障進行分析并進行處理。 4. 1 化工熱網(wǎng)工程電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計選型分析電動閥無法自檢 電動閥在安裝或站內(nèi)停電并恢復(fù)供電時,電動調(diào)節(jié)閥都會進行自檢,來保證其自身正常,達到運行的要求。但有時會遇到電動閥不進行自檢,無法執(zhí)行相應(yīng)的開度要求。這種情況下首先觀察電動閥執(zhí)行器的電源指示燈是否正常,如果指示燈不亮: 1)測量給電動調(diào)節(jié)閥供電的開關(guān)電源的電壓是否正常,如果輸出異常或為零,則需更換開關(guān)電源; 2)檢查PLC及電動調(diào)節(jié)閥閥頭兩側(cè)的電源線,是否有松動,將松動的固定緊即可; 3)如萬用表測得電動調(diào)節(jié)閥執(zhí)行器供電正常,但指示燈依然不亮,有可能是電路板損壞,需更換。 還有一種情況執(zhí)行器的指示燈亮,但不自檢,這種是死機現(xiàn)象,時常在臨時停電后恢復(fù)供電時出現(xiàn),需在電動閥執(zhí)行器上的電路板找到復(fù)位鍵或按鈕進行復(fù)位,重新自檢即能恢復(fù)正常;如果還不能自檢,可在斷電的情況下,用專業(yè)工具手動將電動閥的全行程走一圈,再上電即可恢復(fù)正常;還有一種情況就是閥體內(nèi)部機械故障或電路板故障,需聯(lián)系廠家進行處理。 4. 2 化工熱網(wǎng)工程電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計選型分析給定值與反饋值不一致 出現(xiàn)這種情況,首先用萬用表去測量給定的電壓值與反饋的電壓值是否相等。如果相等,則需要檢查線路是否松動或PLC模塊通道是否損壞。如果線路松動,固定緊即可恢復(fù)正常,如果是模塊通道損壞,就需換個通道或更換模塊。如果不相等,則可能是執(zhí)行機構(gòu)的行程亂,需要將電動調(diào)節(jié)閥閥體進行自檢。 還有一種情況就是,受現(xiàn)場環(huán)境的影響,會存在干擾問題使電動調(diào)節(jié)閥不能按給定值去執(zhí)行,這就需要用一些抗干擾的手段來干預(yù),如信號線使用屏蔽線或?qū)ψ冾l器增加抗干擾模塊等來減少或消除存在的干擾。 4. 3 電動閥實際行程與說明書不一致在實際操作中,發(fā)現(xiàn)有的電動閥控制效果不明顯,閥門根據(jù)要求開到的開度后,尤其是將閥門關(guān)至較小位置后,流量、溫度等數(shù)據(jù)沒有明顯變化,失去控制溫度的意義。這種情況一般是: 1)閥體內(nèi)部有雜物或內(nèi)部生銹,致使閥桿無法順利的打開或關(guān)閉,需要將閥體打開清除干凈后并進行自檢,即可使用; 2)電動閥執(zhí)行器內(nèi)部元件老化,達不到開關(guān)閥體的扭力,需要更換執(zhí)行器。 電動調(diào)節(jié)閥是由電動執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)閥連接組合后經(jīng)過機械連接裝配、調(diào)試安裝構(gòu)成。主要組成零件有零件材料:閥體、閥蓋、填料壓蓋、閥桿、閥瓣、密封圈、指示標(biāo)、閥桿螺母、螺帽套。材料:灰鑄鐵、鑄鋼、不銹鋼、不銹鋼、黃銅。工作原理工作電源:DC24V,AC220V,AC380V等電壓等級。通過接收工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的信號(如:4~20mA)來驅(qū)動閥門改變閥芯和閥座之間的截面積大小控制管道介質(zhì)的流量、溫度、壓力等工藝參數(shù)。實現(xiàn)自動化調(diào)節(jié)功能。 (1)安裝位置應(yīng)滿足工藝流程設(shè)計的要求,并應(yīng)靠近與其有關(guān)的一次指示儀表,便于在用旁路閥手動操作時能觀察一次儀表; 5 化工熱網(wǎng)工程電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計選型分析結(jié)語 縱觀口前的供熱行業(yè),電動調(diào)節(jié)閥被廣泛應(yīng)用在熱力站的一次側(cè)調(diào)節(jié)供熱流量。電動調(diào)節(jié)閥的正常使用,對整個供熱系統(tǒng)的統(tǒng)籌管理有著非常重要的作用,在實際使用情況中,調(diào)節(jié)閥的設(shè)訓(xùn)一選型和出現(xiàn)故障后的維護顯得非常重要。 隨著自控技術(shù)智能化程度不斷提高,電動調(diào)節(jié)閥的使用還有很大的應(yīng)用提升空間,在節(jié)能方而還有很大的潛力。總之應(yīng)用自動控制技術(shù)發(fā)展集中供熱已成為當(dāng)下節(jié)能技術(shù)的主要手段之一。 |