تحليل اختيار وصلاح مشكلات صمامات التحكم الهوائية والكهربائية

مبادئ تركيب صمامات التحكم الهوائية والكهربائية

مبادئ تركيب صمامات التحكم الهوائية:

1يجب أن يكون موقع تثبيت صمامات التحكم الهوائي على ارتفاع معين فوق الأرض، مع مساحة كافية فوق والأسفل من الصمام لتسهيل تفكيكه، وتجميعه،والصيانةبالنسبة لفمامات التحكم المجهزة بموضعات صمامات هوائية والعجلات اليدوية ، من الضروري ضمان التشغيل والمراقبة والتنظيم المريح.

2يجب تثبيت صمامات التحكم على خطوط الأنابيب الأفقية ومواءمة عموديا مع خط الأنابيب. بشكل عام ، يجب توفير الدعم أسفل الصمام.في الحالات الخاصة التي يتعين فيها تركيب صمام التحكم أفقياً على خط أنابيب عمودي، يجب أن يكون الصمام مدعومًا أيضًا (باستثناء صمامات التحكم ذات القطر الصغير). أثناء التثبيت ، تجنب فرض ضغط إضافي على صمام التحكم.

3يجب أن تكون درجة حرارة بيئة تشغيل صمام التحكم ضمن (-30 °C إلى + 60 °C) ، مع الرطوبة النسبية لا تزيد عن 95٪.

4يجب أن يكون هناك مقاطع أنابيب مستقيمة قبل وراء صمام التحكم ، بطول لا يقل عن 10 مرات قطر الأنابيب (10D) ،لتجنب التأثير على خصائص التدفق بسبب مقطع أنبوب مستقيم قصير للغاية.

5عندما يختلف قطر الصمام عن قطر أنبوب العملية ، يجب استخدام أجهزة تخفيف للاتصال. بالنسبة لصمامات التحكم ذات القطر الصغير ، يمكن استخدام اتصالات متداولة.يجب أن يتم محاذاة سهم اتجاه السائل على جسم الصمام مع اتجاه تدفق السائل.

6يجب تثبيت خط أنابيب للتفاف. الغرض هو تسهيل التبديل أو التشغيل اليدوي ، مما يسمح بالحفاظ على صمام التحكم دون إيقاف النظام.

7قبل التثبيت ، يجب إزالة جميع الأجسام الغريبة مثل الأوساخ والخامات لحام بدقة من خط الأنابيب.

مبادئ تركيب صمامات التحكم الكهربائية:

1يجب أن يتوافق موقع التثبيت وارتفاع و اتجاه المدخل / المخرج للصمام مع متطلبات التصميم ، ويجب أن يكون الاتصال آمناً وشديداً.

2يمكن توصيل الصمامات بالأنابيب باستخدام أنواع مختلفة من التركيبات النهائية. وتشمل طرق الاتصال الأساسية الاتصالات المتداخلة والمتداخلة والمتداخلة. عند استخدام الاتصالات المتداخلة ، يمكن توصيل الصمامات إلى الأنابيب.إذا كانت درجة الحرارة تتجاوز 350 درجة مئوية، نظراً للاسترخاء من الزحف في المسمار والفلانج والغلاف ، يجب اختيار مواد المسمار المقاومة لدرجات الحرارة العالية.

3قبل التثبيت ، يجب أن يخضع الصمام لفحص بصري. يجب أن تتوافق لوحة اسم الصمام مع المعيار الدولي الحالي GB12220 ′′ علامة الصمام العامة.للصمامات التي يزيد ضغطها عن 1يجب إجراء اختبارات القوة والضيق ، ولا يجوز استخدامها إلا بعد اجتياز هذه الاختبارات.قد لا تتطلب الصمامات الأخرى اختبارًا منفصلًا ويمكن فحصها أثناء اختبار ضغط النظام.

4خلال اختبار القوة ، يجب أن يكون ضغط الاختبار 1.5 مرة من الضغط الاسمي ، مع مدة لا تقل عن 5 دقائق. يجب ألا تظهر أي تسربات في جسم الصمام والتعبئة.

5أثناء اختبار الضغط ، يجب أن يكون ضغط الاختبار 0.3 MPa. يجب أن يبقى ضغط الاختبار ثابتًا طوال فترة الاختبار ، والذي يجب أن يتوافق مع أحكام الجدول 2.يُعتبر الصمام مؤهلاً إذا لم يكن هناك تسرب في سطح ختم مقعد الصمام.

6القطر الاسمي: DN15-500

II - الأخطاء الشائعة لفمامات التحكم بالنفط وأسبابها

(1) صمام التحكم لا يعمل. الظواهر والأسباب الخطأ هي كما يلي:

1. لا يوجد إشارة ، لا يوجد إمدادات هواء. 1. إمدادات الهواء غير مفتوحة. 2. الماء في إمدادات الهواء يتجمد في فصل الشتاء ، مما يسبب انسداد قناة الهواء أو عطل في المرشح أو مقلل الضغط. 3.فشل المضغوطتسرب في أنبوب إمدادات الهواء الرئيسي.

2إمدادات الهواء موجودة، لا إشارة 1. فشل المنظم، 2. تسرب في الحجاب الحاجز، 3. تلف الحجاب الحاجز المنظم.

3. لا يوجد إمدادات هواء في جهاز تحديد المواقع. 1. فلتر مسدود. 2. ضغط المكثف معطل. 3. أنابيب متسربة أو مسدودة.

4جهاز تحديد الموقع لديه إمدادات الهواء لكن لا يوجد مخرج ثقب الوقود في جهاز تحديد الموقع مسدود

5. إشارة موجودة ولكن لا يوجد عمل. 1. سقطت نواة الصمام. 2. صممت نواة الصمام على المقعد أو المقعد. 3. منحنى أو مكسور. 4.مقعد الصمام وقلب الصمام مجمد أو مسدود بقايا.5 يتم القبض على ربيع المحرك بسبب عدم الاستخدام لفترة طويلة.

(د) عدم استقرار تشغيل صمام التحكم.

1. ضغط إمدادات الهواء غير مستقر. 1. سعة الضاغط صغيرة جدا. 2. تعطيل صمام خفض الضغط.

2. ضغط إشارة غير مستقر. 1. ثابت الوقت غير مناسب لنظام التحكم. 2. مخرج جهاز التحكم غير مستقر.

3. ضغط إمدادات الهواء مستقر ، ضغط الإشارة مستقر أيضًا ، ولكن عمل صمام التنظيم غير مستقر.صمام الكرة في مكبر الموقع هو يرتدي وغير مغلقة بشكل صحيح بسبب الحطام. يسبب تقلبات في الإخراج عندما يزيد استهلاك الهواء بشكل ملحوظ.تسرب الهواء في أنبوب الخروج أو خط.4 لا يمتلك الجهاز القائم على العمل صلابة كافية.5 يعاني جذع الصمام من مقاومة الاحتكاك العالية أثناء الحركة ، مع ظواهر الالتصاق في نقاط الاتصال.

(3) تنظيم اهتزاز الصمام. أعراض العيب والأسباب هي كما يلي:

1صمام التحكم يهتز في أي موقف افتتاح. 1. دعم غير مستقر. 2. مصادر الاهتزاز القريبة. 3. ارتداء شديد بين سدادة الصمام والغلاف.

2. ياهتز صمام التحكم عند الإغلاق بالكامل. 1. صمام التحكم ضخم الحجم وغالبا ما يستخدم في مواقع فتح صغيرة.اتجاه تدفق الوسط في صمام مقعد واحد هو عكس اتجاه الإغلاق.

(4) استجابة بطيئة من صمام التحكم. الأعراض والأسباب هي كما يلي:

1. عصا الصمام بطيئة في الاستجابة في اتجاه واحد فقط. 1. الحجاب الحاجز في محرك الحجاب الحاجز الهوائي تالف ويتسرب. 2. ختم حلقة OO في المحرك يتسرب.

2يظهر جذع الصمام بطءًا أثناء حركات الافتتاح والإغلاق على حد سواء: 1. يتم حجب جسم الصمام بواسطة المواد اللاصقة ؛ 2. تدهور عبوة PTFE وتصلب ،أو قد جفّ زيت التعبئة المسمّح من الجرافيت والآسبستوس؛ 3. التعبئة ضيقة جدا ، وزيادة مقاومة الاحتكاك ؛ 4. عمود الصمام ليس مستقيم ، مما يسبب زيادة مقاومة الاحتكاك ؛ 5.صمامات التحكم الهوائية بدون جهاز تحديد الموقع قد تسبب أيضا بطء.

(5) زيادة حجم تسرب صمام التحكم ، مع الأسباب التالية:

1تسرب مفرط عند إغلاق الصمام تمامًا: 1. سحب الصمام ملبوس ، تسرب داخلي حاد ؛ 2. الصمام غير مثبت بشكل صحيح ، لا يغلق بإحكام.

2. لا يمكن أن يصل الصمام إلى وضع مغلق بالكامل: 1. اختلاف ضغط متوسط مفرط ، وانخفاض صلابة الجهاز التشغيلي ، والصمام لا يغلق بشكل جيد ؛ 2. الأجسام الغريبة داخل الصمام ؛ 3. الغطاء المخمر.

(6) انخفضت نطاق التدفق القابل للتعديل ، والسبب الرئيسي هو أن قلب الصمام قد تم تآكل وتقلص ، مما أدى إلى زيادة في الحد الأدنى لسرعة التدفق القابل للتعديل.

إن فهم ظاهرة الأخطاء وأسباب صمامات التحكم الهوائي يسمح باتخاذ تدابير مستهدفة لحل المشكلات.

4كيفية الاختيار بين المحركات الهوائية والكهربائية

1كيفية اختيار جهاز التشغيل

1الاعتبارات الرئيسية لاختيار جهاز التشغيل

1 موثوقية؛ 2 فعالية التكلفة؛ 3 تشغيل سلس ودورة إخراج كافية؛ 4 هيكل بسيط وصيانة سهلة.

2مقارنة بين المحركات الكهربائية والنوماتيكية

(1) أجهزة التشغيل الهوائية بسيطة وموثوقة

ضعف موثوقية المحركات الكهربائية التقليدية كان نقطة ضعف منذ فترة طويلة، ولكن تطوير المحركات الإلكترونية في تسعينيات القرن الماضي حل هذه المشكلة تماما،تمكنهم من العمل بدون صيانة لمدة 5 ∼ 10 سنوات، مع موثوقية تتجاوز حتى تلك التي من المحركات الهوائية.

(2) مصدر الطاقة

العيب الرئيسي للمحركات الهوائية هو الحاجة إلى محطة إمدادات هواء منفصلة ، مما يزيد من التكاليف ؛ يمكن أن تستخدم الصمامات الكهربائية مصادر الطاقة المتاحة بسهولة في الموقع.

(3) اعتبارات التكلفة

المحركات الهوائية تتطلب موقف صمام إضافي، بالإضافة إلى إمدادات الهواء،مما يجعل تكاليفها قابلة للمقارنة مع تكاليف الصمامات الكهربائية (يتم تسعير أجهزة تحديد موقع الصمامات الكهربائية المستوردة بنفس السعر الذي يتم تسعيره للمحركات الإلكترونية المستوردة)؛ أجهزة تحديد المواقع المصنعة محلياً هي مقارنة في السعر مع أجهزة التشغيل الكهربائية المصنعة محلياً).

(4) الدفع والصلابة: كلاهما مقارن.

(5) مقاومة الحريق والانفجار

الجهاز المتحرك الهوائي + موقف الصمام الكهربائي أفضل قليلاً من الجهاز الكهربائي

3التوصيات

(1) حيثما أمكن، يوصى باستخدام أجهزة التشغيل الإلكترونية المستوردة ذات الصمامات المنزلية للتطبيقات المنزلية، والمشاريع الجديدة، الخ.

(2) على الرغم من أن محركات الحجاب الحاجز لديها عيوب مثل القوة غير الكافية، وانخفاض الصلابة، والأبعاد الكبيرة، بنيتها البسيطة تجعلها الأكثر استخداما محركات حاليا.

(3) الاعتبارات لاختيار محركات المكبس:

1 عندما لا تتوفر قوة دفع كافية في محركات الحجاب الهوائي ، يجب اختيار محركات البستون لتعزيز القوة الخارجة ؛ لصمامات التحكم بالفرق عالية الضغط (على سبيل المثال ،صمامات قطع البخار المتوسطة الضغط)، عندما يكون DN ≥ 200 ، قد تكون هناك حاجة إلى محركات تنفيذ مزدوجة المكبس.

2 في صمامات التحكم العادية، يمكن أيضا استخدام محركات المكبس لتحل محل محركات الحجاب الحاجز، مما يقلل بشكل كبير من حجم المحرك.صمامات التحكم بالبستنات الهوائية أكثر استخداماً;

3 بالنسبة لفمامات التحكم في التنقل الزاوي ، عادة ما يحتوي مفاعلات التنقل الزاوي على هيكل دواري مزدوج المكبس.تجدر الإشارة إلى أن التكوين التقليدي للجهاز المحرك للبستن + الحديد الزاوية + عصا الاتصال المضرب.

مقارنة بين المحركات الكهربائية والهوائية

1القدرة على الإفراط في الحمل وعمر الخدمة

المحركات الكهربائية مناسبة فقط للعمل المتقطع وليست مناسبة للعمل المستمر في الحلقة المغلقة.لديها قدرة الإفراط في الحمل و خالية من الصيانة طوال عمرهالا يتطلب تغيير الزيت أو تزيين آخر. يمكن أن تصل عمر الخدمة القياسي إلى مليون دورة تشغيل / إيقاف ، مما يجعل المحركات الهوائية متفوقة على محركات الصمام الأخرى.

2السلامة

يمكن استخدام أجهزة التشغيل الهوائية في البيئات المحتملة الانفجار، وخاصة في الحالات التالية:

مطلوب صمامات مضادة للانفجار (على سبيل المثال صمامات نامور مع ملفات مناسبة) ؛ يجب تركيب الصمامات أو جزر الصمامات خارج المنطقة المتفجرة.يجب أن يتم تشغيل المحركات الهوائية المستخدمة في المنطقة المتطرفة عن طريق أنابيب الهواء؛ لا تصلح أجهزة التشغيل الكهربائية للاستخدام في بيئات محتملة الانفجار وهي مكلفة.

3. السعة الزائدة

في المواقف التي تتطلب زيادة عزم الدوران أو متطلبات القوة الخاصة ، تصل أجهزة التشغيل الكهربائية بسرعة إلى حدود عزم الدوران.خاصة في حالات فتح الصمام بشكل غير منتظم أو إغلاق الصمام لفترة طويلة، تصبح ميزة القدرة على الإفراط في الحمل من المحركات الهوائية واضحة ، حيث تزيد الرواسب أو المواد المتجمدة من عزم التشغيل. مع المكونات الهوائية ،أو عزم الدوران يمكن زيادة بسهولة.

4الكفاءة الاقتصادية

في تكنولوجيا معالجة المياه والمياه العادمة ، تعمل معظم محركات الصمامات في وضع تشغيل / إيقاف أو مصممة حتى للعمل اليدوي.المكونات الهوائية توفر إمكانات كبيرة للتعقيل. بالمقارنة مع المحركات الهوائية ، إذا تم استخدام المحركات الكهربائية ، وظائف المراقبة مثل مراقبة زيادة درجة الحرارة ، مراقبة عزم الدوران ، وتردد التبديل ،يجب دمج دورات الصيانة في نظام التحكم والاختبار، مما يؤدي إلى عدد كبير من خطوط المدخلات والمخرجات. باستثناء استشعار الموقف النهائي ومعالجة مصدر الهواء ، لا تتطلب أجهزة التشغيل الهوائية أي وظائف مراقبة أو تحكم.أجهزة التشغيل الهوائية فعالة من حيث التكلفة، مما يجعلها مثالية لأتمتة أجهزة تشغيل الصمامات اليدوية.

5الجمعية

التكنولوجيا الهوائية بسيطة للغاية. يمكن تثبيت المحركات الهوائية بسهولة على رؤوس محرك الصمام ، ويمكن توصيل وحدات معالجة مصدر الهواء وتشغيلها بأقل جهد ممكن.بالإضافة إلى، التصميم الخالي من الصيانة للمحركات الهوائية يضمن وظائف مريحة ، وصلة واللعب.

6مكونات

تتمتع المكونات الهوائية بمقاومة عالية للهزات، وهي قوية ودائمة، ولا تتحطم بشكل عام. حتى درجات الحرارة العالية لا تتلف المكونات المقاومة للتآكل.تتكون أجهزة التشغيل الكهربائية من العديد من المكونات وهي عرضة نسبيا للتلف.

7التكنولوجيا

تعمل المحركات الخطية مباشرة على جهاز الإغلاق ، في حين أن محركات التأرجح تحويل قوة الهواء المضغوط الخطية إلى حركة التأرجح باستخدام المكبس وعقب القيادة فقط.ويمكن أيضاً أن تتمكن أجهزة التشغيل الهوائي بسهولة من تحقيق الحركة البطيئة، مثل من خلال استخدام مكونات بسيطة وفعالة من حيث التكلفة لتحكم التدفق. تتعرض أجهزة التشغيل الكهربائية لفقدان كبير في الطاقة عند تحويل الطاقة المقدمة إلى حركة.هذا يرجع في المقام الأول إلى المحرك الكهربائي الذي يحول معظم الطاقة إلى حرارة، وبالتالي بسبب استخدام صندوق التروس.

III. ملخص

1أجهزة التشغيل الهوائية

معظم المحركات المستخدمة في تطبيقات التحكم الصناعي اليوم هي محركات هوائية لأنها تستخدم الهواء كمصدر للطاقةالذي هو أكثر اقتصادية وأبسط في البنية من المحركات الكهربائية والهيدروليكيةمن منظور الصيانة ، فإن أجهزة التشغيل الهوائية أسهل في التشغيل والمعايرة من أنواع أخرى من أجهزة التشغيل ،ويمكن بسهولة التبادل بين الاتجاهات إلى الأمام والخلف في الموقعالميزة الكبرى لها هي السلامة. عندما تستخدم مع أجهزة تحديد المواقع، فهي مثالية للبيئات القابلة للاشتعال والانفجار. على النقيض من ذلك،الإشارات الكهربائية التي ليست مضادة للانفجار أو آمنة جوهرياً تشكل خطرًا محتملًا للحريق بسبب الشرارةولذلك، على الرغم من أن صمامات التحكم الكهربائية تستخدم على نطاق واسع بشكل متزايد، فإن صمامات التحكم الهوائية لا تزال تهيمن على الصناعة الكيميائية.

العيوب الرئيسية للمحركات الهوائية هي: استجابة أبطأ ، وانخفاض دقة التحكم ، وضعف مقاومة الانحراف. ويرجع ذلك إلى ضغط الغاز ،خاصة عند استخدام محركات هوائية كبيرة، حيث يستغرق الوقت لملء الهواء وإفراغ الأسطوانة. ومع ذلك ، لا ينبغي أن تكون هذه مشكلة كبيرة ، حيث أن العديد من التطبيقات لا تتطلب دقة عالية في التحكم ، والاستجابة السريعة للغاية ،أو مقاومة الاختلافات القوية.

2أجهزة التشغيل الكهربائية

تستخدم المحركات الكهربائية في المقام الأول في محطات الطاقة أو محطات الطاقة النووية ، حيث تتطلب أنظمة المياه عالية الضغط عملية سلسة ومستقرة وبطيئة.المزايا الرئيسية للمحركات الكهربائية هي الاستقرار العالي ودفع ثابت يمكن للمستخدمين تطبيقهيمكن أن يصل الحد الأقصى للدفع الناتج عن جهاز تشغيل كهربائي إلى 225،000 كيلوغرام.لكن المحركات الهيدروليكية أغلى بكثير من المحركات الكهربائيةالقدرة على مكافحة الانحراف من المحركات الكهربائية ممتازة، مع بقاء قوة الدفع الخارجي أو عزم دوران ثابتة أساسا،مكافحة القوى غير المتوازنة من الوسط بفعالية وتحقيق التحكم الدقيق في معايير العمليةولذلك فإن دقة التحكم فيها أعلى من تلك الموصلات الهوائية. عندما تكون مجهزة بمضخم سيرفو، فمن السهل التبديل بين العمل المباشر والعكسي،ويمكن تعيين حالة وضع الصمام (الحفاظ على / مفتوحة بالكامل / مغلقة بالكامل) بسهولةفي حالة وجود عيب، فإنه سيبقى في موقعه الأصلي، وهو شيء لا يمكن أن يحققه المحركات الهوائية.يجب أن تعتمد أجهزة التشغيل الهوائية على نظام حماية مزدوج لتحقيق الحفاظ على الموقف.

العيوب الرئيسية للمحركات الكهربائية تشمل: بنية أكثر تعقيدا، احتمال أكبر من العيوب، وبسبب تعقيدها،الاحتياجات التقنية لموظفي الصيانة في الموقع أعلى نسبياً· تشغيل المحرك يولد الحرارة، وإذا تم إجراء تعديلات متكررة جدا، فإنه يمكن أن يسبب الحرارة الزائدة للمحرك، مما يؤدي إلى حماية حرارية، مع زيادة ارتداء على أدوات خفض.بالإضافة، التشغيل بطيء نسبياً، حيث يستغرق الأمر وقتًا طويلًا للاستجابة للصمام لإشارة من جهاز التحكم والانتقال إلى الموقف المقابل.الذي هو حيث هو يقع قصير مقارنة مع المحركات الهوائية والهيدروليكية.