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ASCO電磁閥附件控制原理與分析

          ASCO電磁閥附件控制原理與分析
    ASCO電磁閥的靜態特性和動態特性,要配用定位器;為了使工作動力氣源保持干凈和壓力穩定,必須配帶空氣過濾減壓閥;另外,為了實現如圖1所示的“常見控制閥安全失效模式”等功能特性和要求,也需相應的控制附件來達到相應的控制目的;總之,附件的作用就在于使控制閥的功能完善、合理、操控安全便捷。
    工程中常見的3種控制閥安全失效模式Fig.
    典型控制方案與原理分析鑒于控制閥附件配置功能要求多樣化,以及現代自動化過程控制工藝要求,現在這里與業界同行共同探討,針對不同工藝控制環節和要求,列舉典型附件配置方案、進行逐一原理分析如下。
    1.1 氣(電)正常任意調節閥位,連鎖及安全失效時閥均復位(FO或FC)見圖2,在定位器的輸出到執行機構之間配一個兩位三通電磁閥,氣(電)正常時且配置中電磁閥帶電即P←→A相通,供給(4~20Ma)信號則實現任意閥位。當控制閥的電源出現故障時(失電或電源低于小限定值)或者控制需緊急連鎖、以及電磁閥自身接觸不佳等安全失效時均可換向即A→R相通,執行機構膜頭內的氣源迅速通過其電磁閥的R口排空,此時無論定位器給定信號與否,該控制閥門均處于初始位置(此圖配置是故障開)。
    從而保證相關工藝過程安全,也保證相關設備不被損壞。
    典型控制方案與原理分析1Fig.2 .2 當氣(電)源正常可獨立調節、也可獨立切斷見配置見圖3,依據現場工藝要求,同一臺在某個時段時需要既能獨立實現調節操作也可獨立實現切斷操作。
    當氣(電)源正常,系統送出4~20Ma信號給定位器,并通過氣動加速器放大,途經氣控閥R→A*單作用執行機構(此時的氣控閥僅起一個通道的作用),即此過程實現閥門任意開度位置快速調節;當氣(電)源正常且中斷供給定位器信號,對電磁閥通電或斷電操作,此時與之配置的兩位三通氣控閥實現往復換向動作,即滿足P→A相通或R→A相通,則對應閥門位置全開或全關。 圖3 典型控制方案與原理分析2Fig.
    3 可正常獨立調節、也可獨立切斷且均具備故障保持(FL)的功能(以單作用執行機構為例)見圖41)明確安全保護元件-信號比較器、氣動保位閥(氣鎖閥)的功能及特性:
    ①信號比較器:主要檢測當系統電信號大于設定時,則固態繼電器接通負載(電磁閥),當檢測系統電信號小于其設定時則切斷負載(電磁閥)電源;
    ②氣動保位閥(氣鎖閥):作為自動控制回路中重要的安全保護元件,當控制系統氣源故障(失氣)或低于該保位閥的設定值時,自動切斷調節儀表與控制閥的通道,使控制閥的開度保證停留在故障前的位置,從而使工藝過程正常運行;氣源故障消除后,又能自動恢復正常。
    2)ASCO電磁閥控制方案及控制原理闡述如下:①當氣(電)源均正常,系統送出4~20Ma信號、(電壓AC或DC)分別給定位器和信號比較器。此時電磁閥B帶電,此時的兩位三通氣控閥相當于一通道,給定控制信號后實現閥任意位置調節;
    ②當信號比較器檢測到電信號或電源異常時則中斷與之連接的電磁閥B控制電源,電磁閥B換向,此時保位閥氣源進口(IN)壓力小于自身彈簧設定值,故實現故障保位;
    ③當主氣源斷氣或該氣源壓力低于保位閥自身彈簧設定值時,無論控制電源或電信號正常與否,該閥位均保持故障位置;④當現場控制要求實現開關式操作時,則控制系統中斷對定位器、信號比較器信號供給。系統通過另一電纜對電磁閥B通電,再對電磁閥A通電或斷電操作,此時閥門將實現全開或全關位置動作。當出現②或③闡述異常之一時,閥均保持原位。 圖4 典型控制方案與原理分析3Fig.
    可任意改變控制閥動作速度 (以單作用執行機構為例)見若現場工藝過程需人為改變其控制閥開或閥關動作速度即改變(延遲)動作響應,并依據控制響應指標人為地預設單向節流閥1或單向節流閥2內置的截流面積,這兩個單向節流閥應為反向連接。
    1.ASCO電磁閥安裝位置,距地面要求有一定的高度,閥的上下要留有一定空間,以便進行閥的拆裝和修理。對于裝有氣動閥門定位器和手輪的調節閥,必須保證操作,觀察和調整方便。
    2.ASCO電磁閥應安裝在水平管道上,并上下與管道垂直,一般要在閥下加以支撐。對于特殊場合下,需要調節閥水平安裝在豎直的管道上時,也應將調節閥進行支撐(小口徑調節閥除外)。安裝時,要避免給調節閥帶來附加應力。
    3.ASCO電磁閥的工作環境溫度要在(-30--+60)相對濕度不大于95%
    4.ASCO電磁閥前后位置應有直管段,長度不小于10倍的管道直徑(10D),以避免閥的直管道太短而影響流量特性。
    5.ASCO電磁閥的口徑與工藝管道不相同時,應采用異徑管連接。在小口徑調節閥安裝時,可用螺紋連接。閥體上流體方向箭頭應與流體方向一致6.要設置旁通管道。目的是便于切換或手動操作,可在不停車的情況下調節閥進行檢修7.調節閥在安裝前要徹底管道內的異物,如污垢,焊渣等。電動調節閥安裝原則:
    1.ASCO電磁閥的安裝位置、高度、進出口方向必須符合方向設計要求,連接應牢固緊密。
    2.ASCO電磁閥可用各種形式的端部與管道連接。其中主要的連接方式有螺紋、法蘭及焊接連接。法蘭連接時,若溫度超過350℃時,由于螺栓。法蘭和墊片蠕變松弛,應選擇耐高溫螺栓材料。
    3.ASCO電磁閥安裝前必須進行外觀檢查,閥門的銘牌應符合現行國際標準GB12220《通用閥門標志》的規定。對于工作壓力大于1.0MPA及在主干管上起到切斷作用的閥門,應進行強度和嚴密性實驗,合格后方準使用。其他閥門可不單獨進行實驗,待在系統試壓中檢驗。
    4.    ASCO電磁閥附件控制原理與分析
    ASCO電磁閥的靜態特性和動態特性,要配用定位器;為了使工作動力氣源保持干凈和壓力穩定,必須配帶空氣過濾減壓閥;另外,為了實現如圖1所示的“常見控制閥安全失效模式”等功能特性和要求,也需相應的控制附件來達到相應的控制目的;總之,附件的作用就在于使控制閥的功能完善、合理、操控安全便捷。
    工程中常見的3種控制閥安全失效模式Fig.
    典型控制方案與原理分析鑒于控制閥附件配置功能要求多樣化,以及現代自動化過程控制工藝要求,現在這里與業界同行共同探討,針對不同工藝控制環節和要求,列舉典型附件配置方案、進行逐一原理分析如下。
    1.1 氣(電)正常任意調節閥位,連鎖及安全失效時閥均復位(FO或FC)見圖2,在定位器的輸出到執行機構之間配一個兩位三通電磁閥,氣(電)正常時且配置中電磁閥帶電即P←→A相通,供給(4~20Ma)信號則實現任意閥位。當控制閥的電源出現故障時(失電或電源低于小限定值)或者控制需緊急連鎖、以及電磁閥自身接觸不佳等安全失效時均可換向即A→R相通,執行機構膜頭內的氣源迅速通過其電磁閥的R口排空,此時無論定位器給定信號與否,該控制閥門均處于初始位置(此圖配置是故障開)。
    1.ASCO電磁閥安裝位置,距地面要求有一定的高度,閥的上下要留有一定空間,以便進行閥的拆裝和修理。對于裝有氣動閥門定位器和手輪的調節閥,必須保證操作,觀察和調整方便。
    2.ASCO電磁閥應安裝在水平管道上,并上下與管道垂直,一般要在閥下加以支撐。對于特殊場合下,需要調節閥水平安裝在豎直的管道上時,也應將調節閥進行支撐(小口徑調節閥除外)。安裝時,要避免給調節閥帶來附加應力。
    3.ASCO電磁閥的工作環境溫度要在(-30--+60)相對濕度不大于95%
    4.ASCO電磁閥前后位置應有直管段,長度不小于10倍的管道直徑(10D),以避免閥的直管道太短而影響流量特性。
    5.ASCO電磁閥的口徑與工藝管道不相同時,應采用異徑管連接。在小口徑調節閥安裝時,可用螺紋連接。閥體上流體方向箭頭應與流體方向一致6.要設置旁通管道。目的是便于切換或手動操作,可在不停車的情況下調節閥進行檢修7.調節閥在安裝前要徹底管道內的異物,如污垢,焊渣等。電動調節閥安裝原則:
    1.ASCO電磁閥的安裝位置、高度、進出口方向必須符合方向設計要求,連接應牢固緊密。
    2.ASCO電磁閥可用各種形式的端部與管道連接。其中主要的連接方式有螺紋、法蘭及焊接連接。法蘭連接時,若溫度超過350℃時,由于螺栓。法蘭和墊片蠕變松弛,應選擇耐高溫螺栓材料。
    3.ASCO電磁閥安裝前必須進行外觀檢查,閥門的銘牌應符合現行國際標準GB12220《通用閥門標志》的規定。對于工作壓力大于1.0MPA及在主干管上起到切斷作用的閥門,應進行強度和嚴密性實驗,合格后方準使用。其他閥門可不單獨進行實驗,待在系統試壓中檢驗。
    4.ASCO電磁閥強度試驗時,實驗壓力為公稱壓力的1.5倍,持續時間不少于5min,閥門的殼體、填料應無滲漏。強度試驗時,實驗壓力為公稱壓力的1.5倍,持續時間不少于5min,閥門的殼體、填料應無滲漏。
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