Phân tích lựa chọn và khắc phục sự cố của van điều khiển khí và điện

1. Vị trí lắp đặt van điều khiển khí nén phải ở độ cao nhất định trên mặt đất, với đủ không gian trên và dưới van để dễ dàng tháo rời, lắp ráp,và bảo trìĐối với van điều khiển được trang bị thiết bị định vị van khí và bánh tay, điều quan trọng là đảm bảo hoạt động, quan sát và điều chỉnh thuận tiện.
2. Các van điều khiển nên được lắp đặt trên đường ống ngang và thẳng hàng với đường ống. Nói chung, hỗ trợ nên được cung cấp bên dưới van.Trong các trường hợp đặc biệt khi cần phải lắp đặt van điều khiển theo chiều ngang trên đường ống dọc, van cũng nên được hỗ trợ (ngoại trừ van điều khiển đường kính nhỏ).
3. Nhiệt độ môi trường hoạt động của van điều khiển phải nằm trong phạm vi (-30 °C đến +60 °C), với độ ẩm tương đối không vượt quá 95%.
4. Phải có các phần ống thẳng trước và sau van điều khiển, với chiều dài không dưới 10 lần đường kính ống (10D),để tránh ảnh hưởng đến các đặc điểm dòng chảy do đường ống thẳng quá ngắn.
5. Khi đường kính van khác với đường kính ống xử lý, nên sử dụng máy giảm để kết nối.Mũi tên hướng chất lỏng trên thân van nên thẳng hàng với hướng dòng chảy chất lỏng.
6. Cần lắp đặt một đường ống bỏ qua. Mục đích là để tạo điều kiện chuyển đổi hoặc vận hành bằng tay, cho phép bảo trì van điều khiển mà không cần dừng hệ thống.
7. Trước khi lắp đặt, tất cả các vật thể xa lạ như bụi bẩn và rác hàn phải được loại bỏ kỹ lưỡng khỏi đường ống.

1. Vị trí lắp đặt, chiều cao và hướng đầu vào / đầu ra của van phải tuân thủ các yêu cầu thiết kế và kết nối phải an toàn và chặt chẽ.
2. Các van có thể được kết nối với đường ống bằng cách sử dụng các loại phụ kiện cuối khác nhau. Các phương pháp kết nối chính bao gồm các kết nối quai, ván và hàn. Khi sử dụng các kết nối ván,nếu nhiệt độ vượt quá 350°C, do sự thư giãn trượt của bu lông, miếng lót và ván, nên chọn vật liệu bu lông chịu nhiệt độ cao.
3. Trước khi lắp đặt, van phải được kiểm tra trực quan." Đối với van với áp suất hoạt động vượt quá 1.0 MPa và các loại làm van tắt trên đường ống chính, phải thực hiện thử nghiệm sức mạnh và độ kín, và chúng chỉ có thể được sử dụng sau khi vượt qua các thử nghiệm này.Các van khác có thể không yêu cầu thử nghiệm riêng biệt và có thể được kiểm tra trong quá trình thử nghiệm áp suất hệ thống.
4. Trong quá trình kiểm tra độ bền, áp suất thử nghiệm phải gấp 1,5 lần áp suất danh nghĩa, với thời gian không dưới 5 phút.
5. Trong quá trình thử nghiệm độ kín, áp suất thử nghiệm là 0,3 MPa. Áp suất thử nghiệm phải duy trì không đổi trong suốt thời gian thử nghiệm, phải tuân thủ các quy định trong bảng 2.Van được coi là đủ điều kiện nếu không có rò rỉ ở bề mặt niêm phong chỗ ngồi van.
6. Chiều kính danh nghĩa: DN15-500

(1) Van điều khiển không hoạt động. Các hiện tượng lỗi và nguyên nhân là như sau:

1. Không tín hiệu, không khí.
   1. Cung cấp không khí không được bật,
   2. Nước trong nguồn cung cấp không khí đóng băng vào mùa đông, gây tắc nghẽn ống dẫn không khí hoặc lỗi hoạt động của bộ lọc hoặc bộ giảm áp,
   3. Máy nén bị hỏng,
   4. Rác thải trong đường ống cung cấp khí chính.
2. Cung cấp không khí, không có tín hiệu.
   1. Trục trặc điều chỉnh,
   2. Rác thải trong khẩu phần định vị,
   3. Thiệt hại đối với khung ngăn điều chỉnh.
3. Máy định vị không có không khí.
   1. Bộ lọc bị chặn.
   2. Máy giảm áp bị hỏng.
   3. Đường ống bị rò rỉ hoặc bị tắc.
4. Máy định vị có nguồn cung cấp không khí nhưng không có đầu ra.
5. Tín hiệu hiện diện nhưng không có hành động.
   1. Lòng van đã rơi ra.
   2. Lõi van bị dính vào ghế hoặc ghế.
   3. Cây van bị cong hoặc bị gãy.
   4. Chỗ ngồi van và lõi van bị đóng băng hoặc bị tắc bởi mảnh vỡ.
   5. Các xuân động cơ bị trói buộc do không sử dụng lâu dài.

(II) Hoạt động không ổn định của van điều khiển. Các hiện tượng lỗi và nguyên nhân là như sau:

1. Áp suất không khí không ổn định.
   1. Capacity của máy nén quá nhỏ.
   2. Máy phun giảm áp bị hỏng.
2. Áp suất tín hiệu không ổn định.
   1. Hằng số thời gian không phù hợp của hệ thống điều khiển.
   2. Khả năng điều chỉnh không ổn định.
3. Áp suất cung cấp không khí ổn định, áp suất tín hiệu cũng ổn định, nhưng hoạt động của van điều chỉnh không ổn định.
   1. Van quả bóng trong bộ khuếch đại vị trí bị mòn và không được niêm phong đúng cách do các mảnh vỡ. gây ra dao động đầu ra khi tiêu thụ không khí tăng đáng kể.
   2. Các buffer vòi phun trong bộ khuếch đại định vị không được sắp xếp, và buffer không bao phủ vòi phun.
   3. Sự rò rỉ không khí trong đường ống hoặc đường dẫn đầu ra.
   4. Động cơ không đủ cứng.
   5. Cây van trải qua sức đề kháng ma sát cao trong khi di chuyển, với hiện tượng dính ở các điểm tiếp xúc.

Các triệu chứng và nguyên nhân lỗi là như sau:

1. Van điều khiển rung động ở bất kỳ vị trí mở nào.
   1. Hỗ trợ không ổn định.
   2. Nguồn rung động gần đó.
   3. Xỉa nặng giữa nút van và tay áo.
2. Van điều khiển rung động khi đóng hoàn toàn.
   1. Van điều khiển có kích thước quá lớn và thường được sử dụng ở các vị trí mở nhỏ.
   2. Hướng lưu lượng của môi trường trong van một chỗ là ngược lại với hướng đóng.

(4) Phản ứng chậm của van điều khiển Các triệu chứng và nguyên nhân là như sau:

1. Cây van chỉ phản ứng chậm theo một hướng.
   1. Phân kính trong động cơ phân kính khí nén bị hỏng và rò rỉ.
   2. Niêm phong vòng O trong động cơ đang rò rỉ.
2. Cây van thể hiện sự chậm chạp trong cả hai chuyển động mở và đóng:
   1. Cơ quan van bị chặn bởi các chất kết dính;
   2. Bao bì PTFE đã bị hư hỏng và cứng, hoặc chất bôi trơn bao bì graphite-amiăng đã khô;
   3. Bao bì quá chặt, làm tăng khả năng chống ma sát;
   4. Cây van không thẳng, gây ra sức đề kháng ma sát tăng lên;
   5. Van điều khiển khí nén không có thiết bị định vị cũng có thể gây ra sự chậm chạp.

(5) Tăng khối lượng rò rỉ của van điều khiển, với các nguyên nhân sau:

1. Sự rò rỉ quá mức khi van đóng hoàn toàn:
   1. Máy van bị mòn, rò rỉ bên trong nghiêm trọng;
   2. Van không được điều chỉnh đúng cách, không đóng chặt.
2. Van không thể đạt đến vị trí hoàn toàn đóng:
   1. Sự khác biệt áp suất trung bình quá cao, độ cứng thiết bị điều khiển thấp, van không đóng chặt;
   2. Các vật lạ bên trong van;
   3. Lưỡi tay nát.

(6) Phạm vi dòng chảy có thể điều chỉnh đã giảm. Lý do chính là lõi van đã bị ăn mòn và co lại, dẫn đến sự gia tăng dòng chảy có thể điều chỉnh tối thiểu.

Hiểu được hiện tượng lỗi và nguyên nhân của van điều khiển khí nén cho phép thực hiện các biện pháp có mục tiêu để giải quyết các vấn đề.

1. Độ tin cậy;
2. Hiệu quả chi phí;
3. Hoạt động trơn tru và mô-men xoắn đầu ra đủ;
4. Cấu trúc đơn giản và bảo trì dễ dàng.

1. (1) Máy điều khiển khí nén đơn giản và đáng tin cậy

Độ tin cậy kém của các thiết bị điều khiển điện truyền thống là một điểm yếu lâu dài, nhưng sự phát triển của các thiết bị điều khiển điện tử trong những năm 1990 đã giải quyết hoàn toàn vấn đề này,cho phép chúng hoạt động không cần bảo trì trong 5~10 năm, với độ tin cậy thậm chí vượt qua các thiết bị điều khiển khí.

2. (2) Nguồn năng lượng

Nhược điểm chính của các thiết bị điều khiển khí nén là sự cần thiết của một trạm cung cấp không khí riêng biệt, làm tăng chi phí; van điện có thể sử dụng các nguồn năng lượng sẵn có tại chỗ.

3. (3) Xem xét chi phí

Máy điều khiển khí nén đòi hỏi một thiết bị định vị van bổ sung, cộng với nguồn cung cấp không khí,làm cho chi phí của họ tương đương với các van điện (các thiết bị định vị van điện nhập khẩu có giá tương tự như các thiết bị điều khiển điện tử nhập khẩuCác thiết bị định vị sản xuất trong nước có giá tương đương với các thiết bị điều khiển điện sản xuất trong nước).

4. (4) Động lực và độ cứng: Cả hai đều có thể so sánh.
5. (5) Chống cháy và chống nổ

"Pneumatic actuator + electric valve positioner" tốt hơn một chút so với các actuator điện.

1. (1) Nếu có thể, nên sử dụng các thiết bị điều khiển điện tử nhập khẩu với van trong nước cho các ứng dụng trong nước, các dự án mới, v.v.
2. (2) Mặc dù các thiết bị điều khiển phân vùng có những nhược điểm như lực đẩy không đủ, độ cứng thấp và kích thước lớn, cấu trúc đơn giản của chúng làm cho chúng trở thành các thiết bị điều khiển được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay.
3. (3) Các cân nhắc cho việc lựa chọn các thiết bị điều khiển piston:
   1. Khi các thiết bị điều khiển khẩu phần khí nén thiếu lực đẩy đủ, các thiết bị điều khiển piston nên được chọn để tăng cường lực xuất; đối với van điều khiển chênh lệch áp suất cao (ví dụ:van cắt hơi nước áp suất trung bình), khi DN ≥ 200, thậm chí có thể yêu cầu các thiết bị điều khiển hai piston;
   2. Đối với van điều khiển thông thường, các thiết bị điều khiển piston cũng có thể được sử dụng để thay thế các thiết bị điều khiển khẩu phần, giảm đáng kể kích thước thiết bị điều khiển.van điều khiển piston khí nén được sử dụng rộng rãi hơn;
   3. Đối với van điều khiển chuyển động góc, các thiết bị điều khiển chuyển động góc của chúng thường có cấu trúc xoay bánh răng hai piston.Đáng chú ý là cấu hình truyền thống "động cơ piston đường thẳng + thép góc + thanh kết nối crank".

1. 1. Khả năng quá tải và tuổi thọ

Các thiết bị điều khiển điện chỉ phù hợp với hoạt động gián đoạn và không phù hợp với hoạt động liên tục trong vòng kín.có khả năng quá tải và không cần bảo trì trong suốt tuổi thọ của chúngKhông cần thay dầu hoặc bôi trơn khác. Thời gian sử dụng tiêu chuẩn của chúng có thể đạt đến một triệu chu kỳ bật / tắt, làm cho các thiết bị điều khiển khí nén vượt trội hơn các thiết bị điều khiển van khác.

2. 2. An toàn

Các thiết bị điều khiển khí có thể được sử dụng trong môi trường có khả năng nổ, đặc biệt là trong các tình huống sau: Cần van chống nổ (ví dụ, van Namur với cuộn phù hợp);Các van hoặc các đảo van phải được lắp đặt bên ngoài khu vực nổ., và các thiết bị điều khiển khí được sử dụng trong khu vực nổ phải được điều khiển thông qua ống khí; các thiết bị điều khiển điện không phù hợp để sử dụng trong môi trường có khả năng nổ và tốn kém.

3. 3. Năng lực quá tải

Trong các tình huống đòi hỏi mô-men xoắn tăng hoặc yêu cầu lực đặc biệt, các thiết bị điều khiển điện nhanh chóng đạt đến giới hạn mô-men xoắn của chúng.Đặc biệt là trong trường hợp mở van bất thường hoặc đóng van kéo dài, lợi thế về khả năng quá tải của các thiết bị điều khiển khí nén trở nên rõ ràng, vì các trầm tích hoặc vật liệu ngưng tụ làm tăng mô-men xoắn khởi động.hoặc mô-men xoắn có thể dễ dàng tăng.

4. 4. Hiệu quả kinh tế

Trong công nghệ xử lý nước và nước thải, hầu hết các thiết bị điều khiển van hoạt động trong chế độ bật/tắt hoặc thậm chí được thiết kế để vận hành bằng tay.Các thành phần khí nén cung cấp tiềm năng hợp lý hóa đáng kểSo với các thiết bị điều khiển khí nén, nếu sử dụng thiết bị điều khiển điện, các chức năng giám sát như giám sát nhiệt độ quá cao, giám sát mô-men xoắn, tần số chuyển đổi,và chu kỳ bảo trì phải được tích hợp vào hệ thống kiểm soát và thử nghiệm, dẫn đến một số lượng lớn các đường đầu vào và đầu ra. Ngoại trừ cảm biến vị trí cuối và xử lý nguồn không khí, các thiết bị điều khiển khí không cần bất kỳ chức năng giám sát hoặc điều khiển nào.Máy điều khiển khí nén là hiệu quả về chi phí, làm cho chúng lý tưởng để tự động hóa các bộ điều khiển van thủ công.

5. 5. Hội nghị

Công nghệ khí nén rất đơn giản. Các bộ điều khiển khí nén có thể dễ dàng lắp đặt trên đầu ổ van và các đơn vị xử lý nguồn không khí có thể được kết nối và điều khiển với nỗ lực tối thiểu.Ngoài ra, thiết kế không bảo trì của các thiết bị điều khiển khí nén đảm bảo chức năng plug-and-play thuận tiện.

6. 6Các thành phần

Các thành phần khí nén có khả năng chống rung cao, mạnh mẽ, bền và thường không bị gãy.Máy điều khiển điện bao gồm nhiều thành phần và tương đối dễ bị hỏng.

7. 7Công nghệ

Các thiết bị điều khiển tuyến tính hoạt động trực tiếp trên thiết bị đóng, trong khi các thiết bị điều khiển xoay chuyển đổi "năng lượng không khí nén tuyến tính" thành chuyển động xoay bằng cách chỉ sử dụng piston và trục truyền.Máy điều khiển khí nén cũng có thể dễ dàng đạt được chuyển động chậm, chẳng hạn như thông qua việc sử dụng các thành phần điều khiển dòng chảy đơn giản và hiệu quả về chi phí.Điều này chủ yếu là do động cơ điện chuyển đổi hầu hết năng lượng thành nhiệt, và thứ hai là do sử dụng hộp số.

Hầu hết các bộ điều khiển được sử dụng trong các ứng dụng điều khiển công nghiệp ngày nay là các bộ điều khiển khí nén vì chúng sử dụng không khí làm nguồn năng lượng,là kinh tế hơn và đơn giản hơn trong cấu trúc so với động cơ điện và thủy lực, và dễ vận hành và bảo trì. Từ quan điểm bảo trì, các thiết bị điều khiển khí nén dễ vận hành và hiệu chuẩn hơn các loại thiết bị điều khiển khác,và có thể dễ dàng trao đổi giữa hướng đi về phía trước và hướng ngược trên trang webƯu điểm lớn nhất của chúng là an toàn. Khi được sử dụng với các thiết bị định vị, chúng lý tưởng cho môi trường dễ cháy và dễ nổ.tín hiệu điện không chống nổ hoặc không an toàn về bản chất gây ra nguy cơ cháy tiềm ẩn do lửaDo đó, mặc dù van điều khiển điện ngày càng được sử dụng rộng rãi, van điều khiển khí nén vẫn thống trị ngành công nghiệp hóa học.

Những nhược điểm chính của các thiết bị điều khiển khí nén là: phản ứng chậm hơn, độ chính xác điều khiển thấp hơn và kháng lệch kém hơn.đặc biệt là khi sử dụng các thiết bị điều khiển khí lớnTuy nhiên, điều này không phải là một vấn đề đáng kể, vì nhiều ứng dụng không yêu cầu độ chính xác điều khiển cao, phản ứng cực nhanh,hoặc kháng lệch mạnh.

Máy điều khiển điện chủ yếu được sử dụng trong các nhà máy điện hoặc nhà máy điện hạt nhân, vì hệ thống nước áp suất cao đòi hỏi một quy trình mượt mà, ổn định và chậm.Ưu điểm chính của các thiết bị điều khiển điện là sự ổn định cao và một lực đẩy liên tục mà người dùng có thể áp dụngĐộng lực tối đa được tạo ra bởi một động cơ điện có thể đạt tới 225.000 kgf. Chỉ có động cơ thủy lực mới có thể đạt được lực đẩy cao như vậy,nhưng động cơ thủy lực đắt hơn đáng kể so với điệnKhả năng chống lệch của các thiết bị điều khiển điện là tuyệt vời, với lực đẩy hoặc mô-men xoắn đầu ra duy trì về cơ bản không đổi,chống lại hiệu quả các lực không cân bằng từ môi trường và đạt được kiểm soát chính xác các thông số quy trìnhDo đó, độ chính xác điều khiển của chúng cao hơn so với các thiết bị điều khiển khí nén. Khi được trang bị bộ khuếch đại servo, dễ dàng chuyển đổi giữa hành động trực tiếp và ngược lại.và tình trạng vị trí van (giữ / hoàn toàn mở / hoàn toàn đóng) có thể được cài đặt dễ dàngTrong trường hợp có lỗi, nó sẽ vẫn ở vị trí ban đầu của nó, điều mà các thiết bị điều khiển khí không thể đạt được.Các thiết bị điều khiển khí nén phải dựa vào một hệ thống bảo vệ kết hợp để đạt được vị trí giữ.

Những nhược điểm chính của các thiết bị điều khiển điện bao gồm: cấu trúc phức tạp hơn, khả năng trục trặc cao hơn và do sự phức tạp của chúng,các yêu cầu kỹ thuật đối với nhân viên bảo trì tại chỗ tương đối cao; hoạt động của động cơ tạo ra nhiệt, và nếu điều chỉnh quá thường xuyên, nó có thể khiến động cơ quá nóng, kích hoạt bảo vệ nhiệt, đồng thời làm tăng sự mòn của các bánh xe giảm;bổ sung, hoạt động tương đối chậm, vì nó mất một khoảng thời gian đáng kể để van phản ứng với tín hiệu từ bộ điều khiển và di chuyển đến vị trí tương ứng,đó là nơi nó là ngắn so với động cơ bơm và thủy lực.