电动调节阀以其控制精度高、安装调试方便等优点在各种工业控制系统中得到了越来越广泛的应用。但是,在使用过程中,也有一些问题困扰着现场仪表人员,就是阀门内漏问题。
故障分析
1.现场给水调节阀故障:阀震荡、鸣叫,表现在灵敏度调得太高,执行机构产生震荡;压力变化太大,执行机构推力不足;调节阀选择太大,阀常在小开度工作;阀芯和衬套磨损严重。
阀动作迟钝,表现在有堵塞现象;填料老化,填料压的太紧。泄露量大,阀芯或阀座被腐蚀、磨损;阀座松动或螺纹被腐蚀;阀座、阀芯上有异物填料及上、下阀盖连接处渗漏,表现在填料压盖没压紧;阀杆损坏;紧固螺母松动;密封垫损坏。
2.锅炉电动给水调节阀产品选型不佳,主要表现在锅炉供水压力表指针不停地摆动,供水压力及水位波动较大调节阀杆不停地上下动作,造成阀杆磨损严重3调节时间长使调节阀杆变曲4电动执行器,电机易烧毁。
3.锅炉电动给水调节阀与系统匹配程度不够,主要表现在1给水温度高一般在102—104℃,使给水调节阀体温度较高,不利于电机散热,极易烧毁电动调节阀的电机电动给水调节阀两端压差大,出口压力随蒸汽压力而定,电动给水调节阀两端压差大,电动执行器电机输出力矩大。
所以在低负荷时给水调节阀会关不小造成水位不稳?锅炉汽包液位控制参量时间常数小负荷变化大,调节过程易出现系统震荡,特别是采用三冲量调节器控制,选取三个参量时间常数都很小,高精度控制且周期较短,若不采取有效的抗干扰措施,给水调节阀杆会上下频繁动作,造成摩擦、磨损过快,密封处会出现严重漏水。
4.锅炉电动调节阀使用单相交流电动机作为伺服电动,单相交流电动机有两个弱点1单机电机都为电容分相式起动。
起动力矩比较小,具有调速功能2单机电动机启动电流却很大,近7倍额定电流频繁操作会使电机始终处在大电流的工作状态,导致电机发热严重时电机烧毁。
电动调节阀采取的措施
1.电动给水调节阀的选用,按照锅炉生产系统工艺流程要求选用给水阀门流量可调比应大些。锅炉给水阀门压差范围较大,可达1—3.82Mpa,负荷小时阀门开度小,压差大,正常运行流量大时压差较小。
运行中调节阀动作较频繁,可将变频电动调节阀两次动作时间,正、反转动作时间间隔设定较长一些,并设定软启动时间较长一些。
2.电动调节阀的安装要求环境温度应在-25—60℃范围,相对湿度≤95%,如安装在露天式高温场合,应采取防水,降温措施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应增加支承件保护安装调节阀的管道一般不要离地面或地板太高,管道高度大于2m时应设置平台,以利于操作手轮和便于进行维修调节阀安装前应对管道进行清洗,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。
3.采用智能控制器来进行控制,实现控制过程蕞优化,减少电机启停次数减少阀门磨损,主要表现在内置智能控制模块是一种自适应多功能控制器,即动作过程始终随控制信号和阀位反馈偏着自适应调整,可确保以蕞小的启停次数来实现蕞高的控制精度,从而实现控制过程蕞优化。
也可因启停次数的减少而减少阀门的磨损。另外正反向动作间隔时间设定可有效避免干扰信号对阀门造成的不必要的震动。
4.采用三相交流异步电动机,功率大,可靠性。强智能型变频电动给水调节阀伺服电机由单向可逆交流电机改为三相交流电机,由于三相交流电机结构简单、可靠性强,同体积情况下功率要大近3倍,因此智能变频给水电动调节阀采用三相交流异步电动机输出功率加大,可靠性提高。
5.实行软启动可避免对阀门的冲击,以蕞大力矩的低速度渐进调整阀门开度,并配以柔性软启动使启动电流大大减小,即使负荷变化非常频繁引起启动次数很多的场合也不会烧毁电机。
在接近设定或极限位置时,变频器启动调整电机供电的频率和电压,降低电机转速,以蕞低速度慢慢到达位置,避免因惯性对阀门造成的过度调节和冲撞而施加电制动功能,使执行机构的输出力矩永远都不会超过原先设定的关断力矩。
6.改善阀门的线性特性,使用更为简单的阀门,完成复杂的控制。根据阀门的特性,内置智能控制模块自动调整全行程的运行速度,将全行程运行时间分为10挡,每一档都以不同的速度运行,通过参数设定来完成设置。
同时还具备改善阀门的流量特性,内置智能控制模块通过参数设定可实行线性、等比近似快开流量特性之间的转换,满足给水系统控制要求。
7.掌握阀门的状态,阀门长期的磨损和锈蚀会造成阀门运转不够灵活,内置智能模块内含自诊断、自累加功能,自动提升下限频率提高电机输出功率,解决阀门运转不够灵活问题。
气动调节阀与电动调节阀最大的区别就是:一个用电,一个用气;电动阀门使用电机做动力,气动阀使用压缩空气作动力。
1、气动阀门优点:对气体介质和小管径液体效果好,成本低,维护方便。缺点:受空压气压力波动的影响,在北方冬季易受空压气含水影响,造成传动部分冻结、不动作。
2、电动阀门优点:对液体介质和大管径气体效果好,不受气候影响。不受空压气的压力影响。缺点:成本高、在潮湿环境不好。
3、一般气动要比电动快,电动的都是手电两用的。而气动要手、气两用的价格比较高。
4、电动阀门用于一些大管径的地方,因为气动很难做到,但是电动阀门的稳定性不如气动,开关速度慢,执行机构长时间会出现卡齿现象。气动阀门开关速度快、精度高,但是需要稳定的气源。
气动调节阀与电动调节阀具体区别如下:
一、气动调节阀性能特点:
气动调节阀由气动执行机构和调节阀组合而成,其主要特点是:
1、挤压的高强度铝质缸体,内表面经细磨及硬质阳极氧化处理,使用寿命长,摩擦系数低、动作迅速。
2、优美紧凑、现代化的造型,多规格的系列产品使选型更经济实惠。
3、所有活动表面均选用高质量的轴承,低摩擦、长寿命、无噪音。
4、外部安装两个独立的行程调节机构,方便进行±5°全开或全关位置的调整。
5、活塞和端盖采用压铸铝合金,强度高、重量轻。
6、改变密封件,可应用于高温或低温场合。
7、根据需要可提供多种角行程和三位式气动执行器。
8、控制简单,且本质安全。不需另外再采取防爆措施。
9、但其基本误差与灵敏度,过低是需要改进的一点。
二、电动调节阀性能特点:
电动调节阀由电动执行机构和调节阀组合而成,其主要特点是:
1、重量轻,外型美观。
2、功能上可替代众多功能不齐全的产品,使造型简化,解决了工厂管理复杂、选型复杂、维护工作量大的缺点。
3、电动调节阀的可调比大,一般可达100,并且从开度的10%到90%均可保证良好的调节性。
4、动作平稳,可靠性极高,可解决传统阀泄漏大的致命结构缺陷。
5、通断特性优异,漏泄量为零,解决了传统阀泄漏大的致命结构缺陷。
6、良好的克服压差能力,防堵功能,流路简单,无阻调节,KV值最大,“自洁”性能可以。
7、电动调节阀的流量特性为近似等百分比。而实际工作的流量特性,由于总是存在阀前、阀后的压差,传统调节阀的实际曲线会发生很大的畸变却也比较小,因此它不但具有良好的调节性能,而且还具有良好的经济性和节能性。
8、与气动调节阀相比,电动调节阀用电源既方便又节约,省去了建立气源站的一系列麻烦。
9、电动调节机构精度高,分解度可达1/1000,运转成本低,无需维护保养。
10、可根据实际使用环境,采用衬四氟陶瓷球阀或全衬陶瓷硬。
电动调节阀也由执行机构和调节阀两部分组成。在防爆要求不高且无合适气源情况下,可使用电动执行机构作为调节机构的推动装置。
①定期检查机构零部件是否缺损与松动,由于长期运行使用及周围环境影响,会使部分零部件缺损与松动,包括电动机、减速机构、过力矩保护机构、位置反馈装置的检查,如发现异常,应及时修复,还应注意机构外部是否有螺钉松动以防止内腔进水,一般情况下使用二至三年后,应彻底清洗减速器内部,并更换润滑脂以保证正常使用。
②检查电动调节阀周围环境通风、散热,执行机构工作温度一般应在-20~60℃,相对湿度应在85%以下,要严格控制环境温度因素影响,在露天使用的调节阀,下雨天尽量不要开启调节阀护罩。
电动调节阀常见故障与故障处理
故障现象 | 故障原因 | 处理方法 |
电机不转 | 电源相线、中线接反 | 调换电源接线 |
分相电容损坏 | 更换 | |
电机一侧线圈不通或短路 | 测量电机线圈电阻 | |
机械部分失灵 | 检修电机 | |
操作器保险丝断或插座接触不良 | 检查操作器保险丝及插座 | |
操作器开关接触不好 | 检查操作器开关 | |
无反馈信号 | 反馈信号回路线路不通 | 检查信号回路及接线 |
导电塑料电位器接触不好 | 测量电位器阻值,检查焊接点 | |
位置反馈线路板电子元件损坏或反馈模块损坏 | 更换电子元器件及反馈模块 | |
电动机温度过高 | 电机动作次数过于频繁 | 整定好调节系统参数使调节器输出稳定 |
制动器有卡滞现象 | 整定好制动器间隙 | |
电机有惰走现象 | 制动器制动力太小制动轮与制动盘之间磨损严重,间隙变大,两只杠杆顶力有差异 | 更换制动盘,调整杠杆顶力 |