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調節閥異常振動的調節方法
更新時間:2017-8-31 0:20:09  點擊次數:2957

調節閥振動是閥門運行中較難處理的故障之一。振動不僅加速調節閥的損壞,也對產品質量和安全生產造成影響。本文結合智能定位器的研究,給出現場處理振動問題的注意事項和方法。

  執行機構漏氣

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  由于漏氣使實際閥位偏離給定閥位,造成伺服放大器反復充氣,使閥門不能穩定在給定閥位,造成閥門振動。

  2.1漏氣部位

  (1)氣動薄膜執行機構

  氣動薄膜執行機構的膜片破損,推桿與彈簧托盤松動,O形圈破損,反作用執行機構推桿與下膜蓋之間的密封漏氣,通常為V形密封圈磨損,頂裝手輪機構上膜蓋密封漏氣。

  (2)直行程氣缸執行機構

  直行程氣缸執行機構(包含用于撥叉式角行程執行機構)的活塞密封圈漏氣(竄缸漏氣),活塞缸蓋密封漏氣,限位螺釘密封組件漏氣,輸出軸與缸蓋間密封漏氣。

  (3)雙齒條結構角行程執行機構

  雙齒條結構角行程執行機構的活塞背面密封圈漏氣,氣缸蓋與缸體密封圈漏氣,輸出軸與缸體連接的上下支撐密封圈漏氣,氣缸蓋上的限位螺釘漏氣。

  (4)外部附件

  外部附件如各定位器輸出管線接頭漏氣,氣控增速器或繼動器、快排閥、單向調速器和保位閥漏氣。

  2.2漏氣處理

  針對不同的漏氣現象,采取的處理方法不同。

  (1)如果閥門沒有嚴格的開關時間限制,應盡可能減少氣動附件和過程接頭,如取消快排閥、氣控增速器、單向調速器、變徑和彎通等附屬元件。

  (2)定時清掃并加注潤滑油,保持推桿、閥桿潔凈無銹蝕,鍍鉻層不起皮,潤滑充分,確保密封件不磨損、不漏氣。

  (3)巡檢時,對氣動薄膜執行機構的排氣口(正作用排氣口在下膜蓋,反作用在上膜蓋)和單作用活塞缸的排氣口等部位進行檢漏,發現漏氣及時進行修復處理。

  調節閥卡塞

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  調節閥卡塞包括閥桿與填料、閥芯與閥座以及執行機構的卡塞。

  3.1卡塞原因

  (1)閥桿密封填料壓裝過緊,引起閥桿運行阻力增大。由于數控加工精度的提高,閥桿表面的光潔度很高,填料過緊增大了閥桿與填料間的阻力,在預緊彈簧回位時引起超調,進而引起閥門長周期振動(振動周期一般大于30s)。

  (2)對彈簧預緊的填料函采用不合理的方法調整填料壓蓋,造成閥桿運行阻力增大、預緊彈簧或填料損壞。

  (3)低溫閥門未采用與其相應的填料,造成摩擦阻力增大。

  (4)閥桿變形或填料壓蓋錯位,引起閥桿摩擦填料壓蓋,造成運行阻力增大,同時引起填料加速磨損造成介質泄漏。閥桿變形通常有2種原因。①正作用執行機構由于氣源壓力設定值超過閥門標稱值,推力過大造成閥桿變形。②操作閥門手動機構時用力過大引起閥桿變形。

  (5)填料函進入異物卡塞,造成閥桿運行阻力增大。異物有閥桿不潔凈運行過程中帶入的粉塵、鐵銹或雨雪等。另外,由于冷箱或管線漏冷嚴重,使閥桿處結冰,冰又通過閥桿移動帶入填料函。

  (6)閥芯內部卡塞,主要原因有導向套部分卡塞(部分廠家叫無油軸承),介質在閥內結晶或結垢,閥腔內有異物等。由于吹掃不干凈,設備腐蝕,管道或容器內部件脫落等原因造成閥腔內有異物存在。

  (7)執行機構卡塞,主要原因有彈簧斷裂或疊壓,雙齒條執行機構齒牙磨損,執行機構限位螺釘或限位盤等部件脫落。

  3.2卡塞處理

  (1)保持閥桿清潔潤滑,及時更換防塵密封圈和護罩。

  (2)與設備專業結合消除冷量外移造成閥桿結冰。

  (3)依據閥門使用手冊對填料進行維護,防止填料性能失效。

  (4)依據氣缸和閥門出廠手冊調整氣源壓力,不能因閥門不到位而隨意增大氣源壓力,或過度操作手動機構。

  工藝狀況較差

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  (1)閥門設計參數與實際工況差異較大,實際壓差值遠高于設計壓差,造成執行機構推力過小,閥芯支撐剛度嚴重不足,調節過程閥位開度受工況影響,閥芯隨介質工況振動,此現象在閥芯為流開型的閥門上表現尤為突出。出現此狀況時,采取的臨時措施是利用調節閥前后的工藝截止閥進行節流,降低調節閥前后的壓差。并依據工況進行優化改造,如采用多級降壓閥內件合理設計平衡孔尺寸、增大執行機構推力或預緊力。

  (2)管道振動較大,反饋機構松動或卡簧脫落,造成閥位反饋波動。出現此狀況時,加固管道,仔細檢查反饋機構,消除間隙和回程誤差。

  (3)工藝介質壓力或流量脈動過大,如往復式壓縮機和計量泵等間歇給料系統的調節閥,由于工況周期振蕩造成閥門振動。出現此狀況時,增加壓縮機或泵出口緩沖器,降低物料脈動。

  定位器參數設置不合理

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  為了保證定位器能夠滿足不同類型、不同尺寸的調節閥平穩、迅速、準確的達到給定閥位,其在硬件和軟件都設置有相應的調節方法(表1),防止余差超標或超調振蕩。同時為了有效監控功率放大器的實際輸出,部分定位器對功率放大器的閥芯位置也進行監控,并作為內環回路參與運算。

  表1定位器

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  (1)西門子SIPARTPS2系列定位器

  西門子SIPARTPS2系列定位器在硬件上設置有限流器,在軟件上設置34.DEBA控制器的死區(默認為0.15%)。順時針旋轉限流器減小空氣流量,降低執行器響應速度。逆時針旋轉限流器增大空氣流量,加快執行器響應速度。振動時應減小空氣流量。適當放大死區也可以有效降低振動。

  (2)FisherDVC6000和DVC2000定位器

  FisherDVC6000和DVC2000定位器(采用兩階段閥桿定位算法)在硬件不設置調整部件,放大器的動態響應依靠軟件進行設定。對于振動的閥門可以依據情況削弱響應,增強阻尼。在調節精度要求不高的工況,可以增大積分死區、降低積分增益,甚至關閉積分使能,以降低閥門振動的可能。

  (3)ABB定位器

  ABB定位器(TZID-C)在硬件上沒有阻尼調節裝置,但有一個進入噴嘴擋板的過濾器,要進行檢查,防止進入噴嘴氣路不暢引起閥門喘振。

  (4)山武azibilAVP3000定位器

  山武azibilAVP3000定位器主要參數為動態特性數據設定。動態特性數據設定由選定的執行機構型號確定,只有在執行機構選擇為“0”即專家模式時,才能對其動態特性參數P、I、D進行設定。

  (5)福斯logix3200定位器

  福斯logix3200定位器(采用兩階段閥桿定位算法)I/P轉換采用壓電式噴嘴擋板結構,伺服放大采用滑閥組件。操作面板設置有A~H八檔增益選擇開關,A檔增益最小,H檔增益最大,校準時可以快速對定位器增益進行選擇。

  (6)YTC2300定位器

  韓國YTC2300定位器硬件上設置有流量調節旋鈕,執行器較小時適當減小空氣流量防止發生振動。

  結語

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  解決調節閥振動問題可以提高智能制造的水平,擴大調節閥應用領域。在減輕勞動強度,改善工作環境的同時,也使生產過程更為安全和穩定。

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