December 31, 2024
صمام التحكم الهوائي هو أحد أدوات التحكم في العمليات الصناعية المستخدمة على نطاق واسع في البترول والكيماويات والطاقة الكهربائية والمعادن وغيرها من المؤسسات الصناعية. صمام التحكم في الإنتاج الكيميائي في نظام التنظيم ضروري، وهو يتكون من نظام الأتمتة الصناعية وهو حلقة مهمة، فهو مثل أتمتة عملية الإنتاج للأيدي والأقدام.
صمام التحكم الهوائي هو استخدام الهواء المضغوط كمصدر للطاقة، والأسطوانة كمشغل، وبمساعدة محدد موضع الصمام الكهربائي، والمحول، والصمام اللولبي، وصمام التثبيت وغيرها من الملحقات لتشغيل الصمام، لتحقيق التبديل أو الضبط النسبي، وتلقي إشارات التحكم في نظام التحكم الآلي الصناعي لإكمال تعديل وسائط خط الأنابيب: التدفق والضغط ودرجة الحرارة وغيرها من معلمات العملية. يتميز صمام التحكم الهوائي بالتحكم البسيط والاستجابة السريعة والسلامة الجوهرية، دون الحاجة إلى اتخاذ تدابير إضافية مضادة للانفجار.
عادة ما تتكون صمامات التحكم الهوائية من مشغلات هوائية وصمامات تحكم متصلة بالتركيب والتشغيل، ويمكن تقسيم المشغلات الهوائية إلى نوعين: أحادي المفعول ومزدوج المفعول، تحتوي المشغلات أحادية المفعول على نوابض إعادة الضبط، بينما لا تحتوي المشغلات مزدوجة المفعول على نوابض إعادة الضبط. مشغل أحادي المفعول، والذي يمكن أن يكون في فقدان الأصل أو الفشل المفاجئ، والعودة التلقائية إلى الصمام الذي تم تعيينه في البداية لفتح أو إغلاق الحالة.
صمام التحكم الهوائي وفقًا لشكل عمل نوع الغاز المفتوح ونوع الغاز المغلق، أي ما يسمى عادةً النوع المفتوح والنوع المغلق عادةً، صمام التحكم الهوائي مفتوح أو مغلق للغاز، وعادةً ما يكون ذلك من خلال الإجراء الإيجابي والسلبي للمشغل وهيكل حالة الصمام لطريقة التجميع المختلفة لتحقيق ذلك.
النوع المفتوح للهواء (النوع المغلق عادةً) هو عندما يزداد ضغط الهواء على رأس الحجاب الحاجز، يعمل الصمام في اتجاه زيادة الفتحة، وعندما يتم الوصول إلى الحد الأعلى لضغط الهواء الداخل، يكون الصمام في حالة مفتوحة بالكامل. على العكس من ذلك، عندما ينخفض ضغط الهواء، يتحرك الصمام في اتجاه الإغلاق، وعندما لا يوجد هواء داخل، يكون الصمام مغلقًا بالكامل. عادةً ما نسمي صمام التنظيم من النوع المفتوح للهواء بصمام إغلاق الأعطال.
يعمل النوع المغلق للهواء (النوع المفتوح عادةً) في الاتجاه المعاكس تمامًا للنوع المفتوح للهواء. عندما يزداد ضغط الهواء، يغلق الصمام اتجاه العمل؛ ينخفض ضغط الهواء أو لا يوجد ضغط هواء، يفتح الصمام الاتجاه أو يفتح بالكامل حتى. عادةً ما نسمي صمام التنظيم من النوع المغلق للهواء بصمام فتح الأعطال.
يعتمد اختيار الهواء المفتوح والهواء المغلق على سلامة نقطة الإنتاج العملية من وجهة نظر. عندما يتم قطع مصدر الغاز، سواء كان صمام التنظيم في وضع الإغلاق أو وضع الفتح آمن.
على سبيل المثال، التحكم في احتراق فرن التسخين، يتم تركيب صمامات التحكم في خط أنابيب غاز الوقود، وفقًا لدرجة حرارة غرفة الفرن أو درجة حرارة المادة المسخنة في مخرج الفرن للتحكم في إمداد الوقود. في هذه الحالة، يفضل استخدام صمام مفتوح للغاز ليكون أكثر أمانًا، لأنه بمجرد توقف إمداد الغاز، يكون من الأنسب إغلاق الصمام بدلاً من فتحه بالكامل. إذا انقطع إمداد الغاز، فإن صمام الوقود مفتوح بالكامل، فسوف يجعل خطر ارتفاع درجة الحرارة. مثال آخر هو معدات نقل الحرارة المبردة بالمياه، والمواد الساخنة في المبادلات الحرارية والمياه المبردة لتبادل الحرارة يتم تبريدها، ويتم تركيب صمام التحكم في أنبوب الماء المبرد، مع درجة حرارة المادة بعد نقل الحرارة للتحكم في الماء المبرد، في انقطاع إمداد الغاز، يجب أن يكون صمام التحكم في الوضع المفتوح أكثر أمانًا، ويفضل اختيار صمام التحكم في الإغلاق بالغاز (أي FO).
محدد موضع الصمام هو الملحق الرئيسي لصمام التحكم، وصمام التحكم الهوائي يدعم بشكل كبير استخدام المنظم، فهو يقبل إشارة خرج المنظم، ثم إشارة الخرج الخاصة به للتحكم في صمام التحكم الهوائي، عندما يعمل صمام المنظم، وإزاحة ساق الصمام ومن خلال جهاز ميكانيكي ردود الفعل إلى محدد موضع الصمام، وحالة موضع الصمام من خلال الإشارة الكهربائية إلى النظام العلوي. يمكن تقسيم محدد موضع الصمام وفقًا لشكل هيكله ومبدأ العمل إلى محدد موضع الصمام الهوائي، ومحدد موضع الصمام الكهربائي - الغازي، ومحدد موضع الصمام الذكي.
يمكن لمحدد موضع الصمام زيادة طاقة خرج صمام التنظيم، وتقليل التباطؤ في إرسال إشارة التنظيم، وتسريع سرعة حركة ساق الصمام، ويمكنه تحسين خطية الصمام، والتغلب على احتكاك ساق الصمام والقضاء على تأثير قوة عدم التوازن، وذلك لضمان تحديد الموضع الصحيح لصمام التنظيم.
ينقسم المشغل إلى مشغلات هوائية، ومشغلات كهربائية، وشوط مستقيم، وشوط زاوية. يتم استخدامه لفتح وإغلاق جميع أنواع الصمامات، وألواح الرياح، وما إلى ذلك تلقائيًا ويدويًا.
أولاً، تأكد مما إذا كان ضغط مصدر الهواء طبيعيًا، وابحث عن عطل مصدر الهواء. إذا كان ضغط مصدر الهواء طبيعيًا، فحدد بعد ذلك مخرج محدد الموضع أو محول كهربائي / غاز؛ إذا لم يكن هناك خرج، فإن فتحة الخانق الثابت للمضخم مسدودة، أو تتراكم الرطوبة في الهواء المضغوط في صمام الكرة للمضخم. استخدم سلكًا فولاذيًا صغيرًا لإزالة انسداد فتحة الخانق الثابت، وإزالة الأوساخ أو تنظيف مصدر الهواء.
إذا كان كل ما سبق طبيعيًا، فهناك إشارة ولكن لا يوجد إجراء، ثم فشل المشغل أو انحناء ساق الصمام، أو انحشار البكرة. في هذه الحالة، يجب إزالة الصمام لإجراء مزيد من الفحص.
إذا كان عمل شوط الترددية لساق الصمام بطيئًا، أو جسم الصمام أو المواد اللزجة، أو انسداد الفحم أو ضغط الحشو ضيق جدًا، أو شيخوخة حشو PTFE، أو خدوش انحناء ساق الصمام. تحدث أعطال انحشار صمام التحكم في الغالب في النظام الجديد قيد التشغيل وإصلاح التشغيل الأولي، بسبب خبث اللحام وصدأ خط الأنابيب وما إلى ذلك في منفذ الخانق وأجزاء التوجيه التي تسببها الانسداد بحيث لا يكون تدفق الوسيط سلسًا، أو أن إصلاح صمام التحكم ضيق جدًا، مما يؤدي إلى زيادة الاحتكاك، مما يؤدي إلى عدم تحرك الإشارة الصغيرة، وظاهرة عمل الإشارة الكبيرة مفرطة.
واجهت مثل هذه الحالة، يمكنك فتح وإغلاق الخط الثانوي أو صمام التنظيم بسرعة، بحيث يتم غسل الغنائم من الخط الثانوي أو صمام التنظيم بواسطة الوسائط. بالإضافة إلى ذلك، يمكنك أيضًا استخدام مفتاح ربط الأنابيب لتثبيت ساق الصمام، في حالة ضغط الإشارة الخارجية، وتدوير ساق الصمام بالقوة الإيجابية والسلبية، بحيث تومض البكرة فوق البطاقة. إذا تعذر حل المشكلة، يمكنك زيادة ضغط مصدر الغاز، وزيادة قوة القيادة للتحرك لأعلى ولأسفل بشكل متكرر عدة مرات، يمكنك حل المشكلة. إذا كنت لا تزال غير قادر على التحرك، فأنت بحاجة إلى القيام بفك صمام التحكم، بالطبع، يتطلب هذا العمل مهارات مهنية قوية، ويجب إكماله بمساعدة الموظفين الفنيين والتقنيين، وإلا فإن العواقب أكثر خطورة.
يحتوي تسرب صمام التنظيم بشكل عام على تسرب صمام التنظيم، وتسرب الحشو، والبكرة، وتشوه المقعد الناجم عن تسرب عدة حالات، يتم تحليلها أدناه.
طول الساق غير مناسب، وساق صمام الغاز طويل جدًا، ومسافة الساق لأعلى (أو لأسفل) غير كافية، مما يؤدي إلى وجود فجوة بين البكرة والمقعد، ولا يمكن الاتصال بالكامل، مما يؤدي إلى تسرب داخلي سيئ. يؤدي نفس ساق صمام الإغلاق بالغاز إلى قصر شديد، ويمكن أن يؤدي أيضًا إلى وجود فجوة بين بكرة الصمام والمقعد، ولا يمكن الاتصال بالكامل، مما يؤدي إلى عدم إحكام الإغلاق والتسرب الداخلي. الحل: يجب تقصير (أو تمديد) ساق الصمام بحيث يكون طول الصمام مناسبًا، بحيث لم يعد هناك تسرب داخلي.
بعد تحميل الحشو في صندوق الحشو، يتم ممارسة الضغط المحوري عليه بواسطة الغدة. نظرًا للتشوه البلاستيكي للحشو، بحيث ينتج قوة شعاعية، واتصال وثيق بساق الصمام، ولكن هذا الاتصال ليس موحدًا جدًا، وبعض أجزاء الاتصال فضفاضة، وبعض أجزاء الاتصال أكثر إحكامًا، وحتى بعض أجزاء الاتصال ليست موجودة على الإطلاق. صمام التحكم في عملية الاستخدام، وساق الصمام مع الحشو بين وجود حركة نسبية، تسمى هذه الحركة الحركة المحورية. في عملية الاستخدام، مع ارتفاع درجة الحرارة والضغط العالي ونفاذية الوسيط السائل، فإن صندوق حشو صمام التنظيم هو أيضًا ظاهرة تسرب تحدث المزيد من الأجزاء. السبب الرئيسي لتسرب الحشو هو تسرب الواجهة، بالنسبة لحشو المنسوجات سيظهر أيضًا تسرب (الوسيط المضغوط على طول ألياف الحشو بين الفجوة الصغيرة إلى التسرب الخارجي). تسرب واجهة ساق الصمام والحشو يرجع إلى التدهور التدريجي لضغط تلامس الحشو، وشيخوخة الحشو وأسباب أخرى، ثم سيكون الوسيط المضغوط على طول الحشو وساق الفجوة التلامس بين التسرب إلى الخارج.
من أجل جعل الحشو في مريحًا، مشطوفًا في الجزء العلوي من صندوق الحشو، في الجزء السفلي من صندوق الحشو موضوع في حلقة حماية معدنية أصغر مقاومة للتآكل، انتبه إلى حماية حلقة التلامس مع سطح الحشو لا يمكن أن يكون مائلاً، من أجل منع الحشو بضغط الوسائط لدفعها للخارج. يجب أن يكون جزء صندوق الحشو والحشو من سطح التلامس هو التشطيب، من أجل تحسين تشطيب السطح، وتقليل تآكل الحشو. اختيار الحشو من الجرافيت المرن، بسبب ضيقه الجيد، والاحتكاك، والاستخدام طويل الأجل للتغييرات الصغيرة، وتآكل الاحتراق صغير، وسهل الإصلاح، وإعادة إحكام مسامير الغدة لا يتغير الاحتكاك، ومقاومة الضغط الجيدة ومقاومة الحرارة، وليست عرضة لتآكل الوسيط الداخلي، وساق وصندوق الحشو من التلامس الداخلي للمعادن لا يحدث التنقر أو التآكل. بهذه الطريقة، تحمي بشكل فعال ختم صندوق حشو الساق، لضمان موثوقية ختم الحشو، يتم تحسين عمر الخدمة أيضًا بشكل كبير.
تسرب بكرة الصمام، مقعد الصمام يرجع بشكل أساسي إلى عيوب الصب أو التزوير في عملية إنتاج صمامات التحكم التي يمكن أن تؤدي إلى تعزيز التآكل. سيؤدي مرور الوسائط المسببة للتآكل، وتآكل الوسائط السائلة أيضًا إلى تسرب صمام التحكم. التآكل بشكل أساسي في شكل تآكل أو تجويف. عندما يمر الوسيط المسبب للتآكل عبر صمام التنظيم، فإنه سيؤدي إلى تآكل وتأثير على بكرة الصمام، ومواد المقعد، بحيث تكون البكرة، والمقعد بيضاوية أو بأشكال أخرى، بمرور الوقت، مما يؤدي إلى عدم تطابق البكرة، والمقعد، وهناك فجوة، وإيقاف التشغيل ليس ضيقًا ويحدث التسرب.
ضع اختيارًا جيدًا لبكرة الصمام، مادة مقعد الصمام. حدد مواد مقاومة للتآكل، يجب إزالة وجود التنقر، والتراخوما وغيرها من العيوب في المنتج بحزم. إذا لم يكن تشوه قلب الصمام، ومقعد الصمام خطيرًا جدًا، فيمكن استخدامه طحن ورق الصنفرة الناعم، والقضاء على الآثار، وتحسين تشطيب الختم، من أجل تحسين أداء الختم. إذا كان الضرر خطيرًا، فيجب استبدال الصمام بآخر جديد.
صلابة زنبرك صمام التحكم غير كافية، وإشارة خرج صمام التحكم غير مستقرة والتغيرات الحادة من السهل أن تتسبب في تذبذب صمام التحكم. هناك تردد صمام محدد وتردد النظام أو خط الأنابيب، والاهتزاز الأساسي، بحيث يهتز صمام التحكم. اختيار غير صحيح، يعمل صمام التحكم بدرجة صغيرة من الفتحة، وهناك مقاومة تدفق شديدة، ومعدل تدفق، وتغيرات في الضغط، عندما يزيد عن صلابة الصمام، وتدهور الاستقرار، والاهتزاز الخطير.
نظرًا لأن أسباب التذبذب متعددة الأوجه، لتحليل مشاكل محددة. اهتزاز طفيف، يمكن أن يزيد من الصلابة للقضاء عليه، مثل اختيار صمام تحكم زنبركي ذي صلابة كبيرة، وتغيير هيكل تنفيذ المكبس، وما إلى ذلك؛ خط الأنابيب، والاهتزاز الأساسي، يمكن زيادته عن طريق زيادة الدعم للقضاء على تدخل الاهتزاز؛ تردد الصمام وتردد النظام هو نفسه كبديل لهياكل مختلفة من صمام المنظم؛ العمل بدرجة صغيرة من الانفتاح بسبب الاهتزاز، هو اختيار غير صحيح بسبب سعة تدفق الصمام لقيمة C كبيرة جدًا، يجب إعادة الاختيار، حدد قيمة سعة التدفق C أصغر أو استخدام التحكم في النطاق المنقسم أو استخدام صمام الأم الفرعي للتغلب على التذبذب الناتج عن صمام التنظيم الذي يعمل بدرجة صغيرة من الانفتاح.
عندما يتدفق السائل عبر صمام التحكم، مثل الفرق في الضغط قبل وبعد كبير جدًا، فإنه سيؤدي إلى ظهور ظاهرة التجويف لبكرة الصمام، ومقعد الصمام والأجزاء الأخرى، بحيث ينتج السائل ضوضاء. يتم تحديد قيمة سعة التدفق، ويجب إعادة تحديد قيمة سعة التدفق إلى القيمة المناسبة لصمام التنظيم للتغلب على صمام التنظيم الذي يعمل في درجة صغيرة من الضوضاء الناجمة عن الضوضاء، وفيما يلي يتم تقديمها للقضاء على ضوضاء عدة طرق.
فقط عندما يرن صمام التحكم، هناك تراكب للطاقة وينتج أكثر من 100 ديسيبل من الضوضاء القوية. يظهر البعض اهتزازًا قويًا، والضوضاء ليست كبيرة، وبعض الاهتزازات الضعيفة، لكن الضوضاء كبيرة جدًا؛ بعض الاهتزازات والضوضاء أكبر. تنتج هذه الضوضاء صوتًا رتيبًا، وتردده بشكل عام من 3000 إلى 7000 هرتز. من الواضح أن القضاء على الرنين، تختفي الضوضاء بشكل طبيعي.
التجويف هو المصدر الرئيسي للضوضاء الديناميكية المائية. التجويف، يولد انفجار فقاعة البخار تأثيرًا عالي السرعة، مما يؤدي إلى اضطراب محلي قوي، مما يؤدي إلى ضوضاء التجويف. تتمتع هذه الضوضاء بنطاق تردد واسع، وتنتج صوتًا شبكيًا، والسائل يحتوي على حصى صادرة عن الصوت مشابه. يعد القضاء على التجويف وتقليله طريقة فعالة للقضاء على الضوضاء وتقليلها.
يعد استخدام الأنبوب ذي الجدران السميكة أحد طرق معالجة الدائرة الصوتية. يمكن أن يؤدي استخدام الجدران الرقيقة إلى زيادة الضوضاء بمقدار 5 ديسيبل، ويمكن أن يؤدي استخدام الأنبوب ذي الجدران السميكة إلى تقليل الضوضاء بمقدار 0 إلى 20 ديسيبل. كلما كان جدار نفس قطر الأنبوب أكثر سمكًا، زاد قطر نفس سمك الجدار، كان تأثير تقليل الضوضاء أفضل. مثل أنبوب DN200، وسمك الجدار 6.25، و 6.75، و 8، و 10، و 12.5، و 15، و 18، و 20، و 21.5 مم، يمكن أن تقلل الضوضاء بمقدار -3.5، -2 (أي زيادة)، 0، 3، 6، 8، 11، 13، 14.5 ديسيبل. بالطبع، كلما كان الجدار أكثر سمكًا، زادت التكلفة.
هذه أيضًا طريقة أكثر شيوعًا وفعالية للتعامل مع مسار الصوت. يمكن لف المواد الماصة للصوت حول مصدر الضوضاء وخط الأنابيب بعد الصمام. يجب الإشارة إلى أن الضوضاء ستنتشر عن طريق تدفق السائل ومسافة طويلة، لذا فإن حزمة المواد الماصة للصوت إلى أين، باستخدام أنبوب ذي جدران سميكة إلى أين، للقضاء على فعالية الضوضاء إلى أين الإنهاء. ينطبق هذا النهج على الضوضاء غير المرتفعة جدًا، وخط الأنابيب ليس طويلاً جدًا، لأنه نهج مكلف.
تنطبق على أنها كاتم صوت للضوضاء الديناميكية الهوائية، ويمكنها القضاء بشكل فعال على الضوضاء داخل السائل وتثبيط انتقالها إلى الطبقة الحدودية الصلبة لمستوى الضوضاء. بالنسبة لمعدل التدفق الكتلي المرتفع أو نسبة انخفاض الضغط المرتفع قبل وبعد الصمام، فإن هذه الطريقة هي الأكثر فعالية واقتصادية. يمكن تحقيق تخفيض كبير في الضوضاء باستخدام كاتمات الصوت المتسلسلة من النوع الماص. ومع ذلك، من وجهة نظر اقتصادية، تقتصر عمومًا على التوهين إلى حوالي 25 ديسيبل.
يتم عزل مصدر الضوضاء بالداخل باستخدام صناديق ومنازل ومباني عازلة للصوت، بحيث يتم تقليل ضوضاء البيئة الخارجية إلى نطاق مقبول للأشخاص.
في نسبة ضغط صمام التنظيم مرتفعة (P / P1 ≥ 0.8) في المناسبات، واستخدام طريقة الاختناق المتسلسلة، أي أن إجمالي انخفاض الضغط مبعثر في صمام التنظيم والصمام بعد عنصر الاختناق الثابت. مثل استخدام الناشرات، وألواح المقيد المسامية، وهي الأكثر فعالية لطرق تقليل الضوضاء. من أجل الحصول على أفضل كفاءة للناشر، يجب أن يعتمد على تركيب كل قطعة لتصميم الناشر (شكل الكيان، الحجم)، بحيث يكون مستوى الضوضاء الناتج عن الصمام ومستوى الضوضاء الناتج عن الناشر هو نفسه.
صمام منخفض الضوضاء وفقًا للسائل من خلال البكرة، ومقعد الصمام لمسار التدفق المتعرج (متعدد الفتحات، متعدد القنوات) للتباطؤ التدريجي لتجنب أي نقطة في مسار التدفق لإنتاج سرعة تفوق سرعة الصوت. هناك أشكال وهياكل مختلفة للصمامات منخفضة الضوضاء (مصممة لأنظمة متخصصة) للاستخدام. عندما لا تكون الضوضاء كبيرة جدًا، فإن اختيار صمام الأكمام منخفض الضوضاء، يمكن أن يقلل الضوضاء بمقدار 10 إلى 20 ديسيبل، وهو صمام منخفض الضوضاء الأكثر اقتصادية.
