تحليل اختيار وصلاح مشكلات صمامات التحكم الهوائية والكهربائية

1. يجب أن يكون موقع تركيب صمامات التحكم الهوائي على ارتفاع معين فوق الأرض ، مع مساحة كافية فوق والأسفل من الصمام لتسهيل تفكيكه ، وتجميعه ،والصيانةبالنسبة لفمامات التحكم المجهزة بمحطات وضع الصمامات والعجلات اليدوية ، من الضروري ضمان التشغيل والرصد والتنظيم المريح.
2. يجب 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.
3. يجب أن تكون درجة حرارة بيئة تشغيل صمام التحكم ضمن (-30 °C إلى + 60 °C) ، مع الرطوبة النسبية التي لا تتجاوز 95%.
4. يجب أن يكون هناك مقاطع أنابيب مستقيمة قبل وراء صمام التحكم ، بطول لا يقل عن 10 أضعاف قطر الأنابيب (10D) ،لتجنب التأثير على خصائص التدفق بسبب مقطع أنبوب مستقيم قصير للغاية.
5. عندما يختلف قطر الصمام عن قطر أنبوب العملية ، يجب استخدام أجهزة تخفيف للاتصال. بالنسبة لصمامات التحكم ذات القطر الصغير ، يمكن استخدام اتصالات ملفوفة.يجب أن يتم محاذاة سهم اتجاه السائل على جسم الصمام مع اتجاه تدفق السائل.
6. يجب تثبيت أنبوب التحايل، والغرض منه هو تسهيل التبديل أو التشغيل اليدوي، مما يسمح بالحفاظ على صمام التحكم دون إيقاف النظام.
7. قبل التثبيت ، يجب إزالة جميع الأجسام الغريبة مثل الأوساخ وخامات اللحام بدقة من خط الأنابيب.

1. يجب أن يتوافق موقع التثبيت والارتفاع واتجاه المدخل / المخرج للصمام مع متطلبات التصميم ، ويجب أن يكون الاتصال آمنًا وشديدًا.
2. يمكن توصيل الصمامات إلى خطوط الأنابيب باستخدام أنواع مختلفة من التركيبات النهائية. وتشمل طرق الاتصال الأساسية اتصالات متداخلة ومحاطة ومحامية. عند استخدام اتصالات متداخلة ، يمكن توصيل الصمامات إلى خطوط 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.
3. قبل التثبيت ، يجب أن يخضع الصمام لفحص بصري. يجب أن تكون لوحة اسم الصمام متوافقة مع المعيار الدولي الحالي GB12220" 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.
4. أثناء اختبار القوة ، يجب أن يكون ضغط الاختبار 1.5 مرة من الضغط الاسمي ، مع مدة لا تقل عن 5 دقائق. يجب ألا يظهر جسم الصمام والتعبئة تسربًا.
5. أثناء اختبار الضغط، يكون ضغط الاختبار 0.3 مبا. يجب أن يبقى ضغط الاختبار ثابتًا طوال فترة الاختبار، ويجب أن يتوافق مع أحكام الجدول 2.يُعتبر الصمام مؤهلاً إذا لم يكن هناك تسرب في سطح ختم مقعد الصمام.
6. القطر الاسمي: DN15-500

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

1. لا إشارة، لا إمدادات الهواء.
   1. إمدادات الهواء غير مفتوحة
   2. الماء في إمدادات الهواء يتجمد في فصل الشتاء، مما يسبب انسداد قناة الهواء أو عطل في المرشح أو خفيف الضغط،
   3. فشل المضغوط
   4. تسرب في أنبوب إمدادات الهواء الرئيسي
2. إمدادات الهواء موجودة، لا إشارة.
   1. فشل جهاز التحكم
   2. تسرب في الحجاب الحاجز
   3. أضرار في الحجاب الحاجز
3. جهاز تحديد المواقع ليس لديه إمدادات هوائية
   1. المرشح مسدود
   2. مُخفّض الضغط معطل
   3. الأنابيب تتسرب أو مسدودة
4. جهاز تحديد الموقع لديه إمدادات الهواء ولكن لا يوجد مخرج ثقب الوقود في جهاز تحديد الموقع مسدود
5. الإشارة موجودة لكن لا يوجد عمل
   1. قلب الصمام سقط
   2. مركز الصمام ملتصق بالمقعد أو المقعد
   3. سيقان الصمام منحني أو مكسور
   4. مقعد الصمام و قلب الصمام مجمد أو مسدود بقايا
   5. الربيع المحرك يتم القبض عليه بسبب عدم الاستخدام لفترة طويلة.

(د) عدم استقرار تشغيل صمام التحكم.

1. ضغط إمدادات الهواء غير مستقر
   1. سعة الضاغط صغيرة جداً
   2. خطأ في صمام خفض الضغط
2. ضغط إشارة غير مستقر
   1. ثابت الوقت غير المناسب لنظام التحكم.
   2. إنتاج غير مستقر للمنظم
3. ضغط إمدادات الهواء مستقر، ضغط الإشارة مستقر أيضا، ولكن عمل صمام التنظيم غير مستقر.
   1. صمام الكرة في مكبر الموقع ملبى وغير مغلق بشكل صحيح بسبب الحطام. مما يسبب تقلبات في الإخراج عندما يزداد استهلاك الهواء بشكل كبير.
   2. لا يتم محاذاة فوهة المزج في مكبر الموقع ، ولا يغطي فوهة المزج.
   3. تسريبات الهواء في أنبوب الخروج أو خط.
   4. الجهاز لا يمتلك صلابة كافية
   5. يتعرض جذع الصمام لمقاومة الاحتكاك العالية أثناء الحركة ، مع ظواهر الالتصاق في نقاط الاتصال.

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

1. صمام التحكم يهتز في أي مكان مفتوح
   1. دعم غير مستقر
   2. مصادر الاهتزاز بالقرب
   3. ارتداء شديد بين سدادة الصمام والغلاف.
2. صمام التحكم يهتز عند الإغلاق بالكامل
   1. صمام التحكم ضخم الحجم وغالبا ما يستخدم في مواقع فتح صغيرة.
   2. اتجاه تدفق الوسيط 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 متضرر و متسرب
   2. "خاتم حلقة "أو في جهاز التشغيل يتسرب
2. يظهر جذع الصمام بطءًا أثناء حركات الافتتاح والإغلاق:
   1. يتم حجب جسم الصمام بواسطة مواد ملصقة.
   2. لقد تدهورت عبوة PTFE وتصلبت، أو أن زيت التشحيم في عبوة الجرافيت الأسبستوس قد جف.
   3. التعبئة ضيقة جداً مما يزيد من مقاومة الاحتكاك
   4. عصا الصمام ليس مستقيمًا ، مما يسبب زيادة مقاومة الاحتكاك.
   5. صمامات التحكم الهوائية بدون موقف قد تسبب أيضا بطء.

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

1. تسرب مفرط عند إغلاق الصمام بالكامل:
   1. سدادة الصمام، تسرب داخلي حاد.
   2. الصمام غير مُعدّل بشكل صحيح، لا يغلق بإحكام.
2. لا يمكن أن يصل الصمام إلى وضع مغلق بالكامل:
   1. اختلاف ضغط متوسط مفرط، ضعف صلابة الجهاز التشغيلي، عدم إغلاق الصمام بإحكام.
   2. الأجسام الغريبة داخل الصمام
   3. الأكمام مغلفة

(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 القابلة للتعديل.

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

1. الموثوقية
2. التكلفة الفعالة
3. التشغيل السلس وقومة الدوران الكافية
4. بنية بسيطة وصيانة سهلة

1. (1) أجهزة التشغيل الهوائية بسيطة وموثوقة

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

2. (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. (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 المنتجة محلياً مقارنة في السعر مع أجهزة التشغيل الكهربائية المنتجة محلياً).

4. (4) الدفع والصلابة: كلاهما مقارن.
5. (5) مقاومة الحريق والانفجار

"المحرك الهوائي + موقف الصمام الكهربائي" هو أفضل قليلا من المحركات الكهربائية.

1. (1) حيثما أمكن، يوصى باستخدام أجهزة التشغيل الإلكترونية المستوردة ذات الصمامات المنزلية للتطبيقات المنزلية، والمشاريع الجديدة، الخ.
2. (2) على الرغم من أن محركات الحجاب الحاجز لديها عيوب مثل عدم كفاية الدفع ، وانخفاض صلابة ، وأبعاد كبيرة ، فإن بنيتها البسيطة تجعلها أكثر محركات التشغيل استخدامًا حاليًا.
3. (3) الاعتبارات لاختيار محركات المكبس:
   1. عندما يفتقر محركات الحجاب الجوي الهوائي إلى قوة دفع كافية ، يجب اختيار محركات البستن لتعزيز القوة الخارجة ؛ لصمامات التحكم في التفاضل 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 أيضًا استخدام محركات المكبس لاستبدال محركات الحجاب الحاجز ، مما يقلل بشكل كبير من حجم المحرك.صمامات التحكم بالبستنات الهوائية أكثر استخداماً;
   3. في صمامات التحكم في التنقل الزاوي ، تتميز محركات التنقل الزاوية عادةً بتركيب دوار مزدوج المكبس.تجدر الإشارة إلى أن التكوين التقليدي "حركة خطية محرك المكبس + زاوية الحديد + عصا اتصال المكشوف".

1. 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 التشحيم الآخر. يمكن أن تصل عمر الخدمة القياسي إلى مليون دورة تشغيل / إيقاف ، مما يجعل المحركات الهوائية متفوقة على محركات الصمام الأخرى.

2. 2السلامة

يمكن استخدام أجهزة التشغيل الهوائية في البيئات المحتملة الانفجار ، وخاصة في الحالات التالية: مطلوب صمامات مضادة للانفجار (على سبيل المثال ، صمامات Namur مع ملفات مناسبة) ؛يجب تركيب صمامات أو جزر صمامات خارج المنطقة المتفجرةيجب أن يتم تشغيل المحركات الهوائية المستخدمة في المنطقة المتفجرة عن طريق أنابيب الهواء؛ المحركات الكهربائية ليست مناسبة للاستخدام في بيئات محتملة الانفجار ومكلفة.

3. 3. السعة الزائدة

في الحالات التي تتطلب زيادة عزم الدوران أو متطلبات قوة خاصة ، 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 المخفوقة من عزم التشغيل.أو عزم الدوران يمكن زيادة بسهولة.

4. 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 للتعقيلمقارنة 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.

5. 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.

6. 6مكونات

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

7. 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.

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 ، أدنى دقة التحكم ، ومقاومة الانحراف أسوأ. ويرجع ذلك إلى ضغط الغاز ،خاصة عند استخدام محركات هوائية كبيرةمع ذلك، لا ينبغي أن تكون هذه مشكلة كبيرة، حيث أن العديد من التطبيقات لا تتطلب دقة التحكم العالية، والاستجابة السريعة للغاية،أو مقاومة الاختلافات القوية.

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 ثابت 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 وضع الصمام بسهولة (احتفاظ / مفتوح بالكامل / مغلق بالكامل)في 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: هيكل 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 الحرارة، مع زيادة ارتداء على أدوات خفض.بالإضافة، التشغيل بطيء نسبياً، حيث يستغرق الأمر وقتًا طويلًا للاستجابة للصمام لإشارة من جهاز التحكم والتحرك إلى الموقف المقابل.الذي هو حيث هو يقع قصير مقارنة مع المحركات الهوائية والهيدروليكية.