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电动调节阀的使用及故障分析与处理

[ 2016-04-19 ]

 

在工业自动化仪表中,电动调节阀算是一种极其笨重的仪表设备,因其结构简单,主要元部件又被壳体

笼罩,加之安装在工艺管道上,所以往往不被人们重视。但是,它的工作状态的好坏会直接影响自动控制

过程,如

调节阀

一旦出现问题,操作人员就会忙手忙脚,还会涉及系统投运、生产安全、产品质量、环境

污染等等。下面就其安装调试及典型故障进行分析和处理。

 

安装使用注意事项

 

为了确保电动调节阀能够正常工作,使生产系统安全运行,新阀在安装之前,应首先检查阀上的铭牌标记

是否与设计要求相符。同时还应对其基本误差限、全行程偏差、回差、死区、泄漏量(在要求严格的场合

时进行)等项目进行调试。如果是对原生产系统中调节阀进行了大修,除了对上述各项进行校验外,还应

对旧阀的填料函和连接处等部位进行密封性检查。

 

调节阀在现场使用中,

很多情况往往不是因为调节阀本身质量所引起,

而是调节阀的安装使用不当所造成,

如安装环境、安装位置及方向不当或者是管路不清洁等原因所致。因此电动调节阀在安装使用时要注意以

下几方面:

 

1.1 

调节阀属于现场仪表,

要求环境温度应在-

20

60

℃范围,

相对湿度≤

85%

如果是安装在露天或高温

场合,应采取防水、降温措施。在有震源的地方还要远离振源或增加防振措施;

 

1.2 

调节阀一般应垂直安装,特殊情况下可以倾斜,如倾斜角度很大或者阀本身自重太大时对阀应增加支

承件保护;

 

1.3 

安装调节阀的管道一般不要离地面或操作平面太高,

在管道高度大于

2m

时应尽量设置平台,

以利于操

作到手轮和便于进行维护检修;

 

1.4 

调节阀安装前应对管路进行清洗,排除污物和焊渣。安装后,为保证不使杂质残留在阀体内,还应再

次对

阀门

进行清洗,即通入介质时应使所有阀门开启,以免杂质卡住。在使用手轮机构后,应恢复到原来

的空档位置;

 

1.5 

为了使调节阀在发生故障或维修的情况下使生产过程能继续进行,调节阀应加旁通管路。同时还应特

别注意,调节阀的安装位置是否符合工艺过程的要求。

 

执行机构与阀体连接的调试

 在工业自动化仪表中,电动调节阀算是一种极其笨重的仪表设备,因其结构简单,主要元部件又被壳体笼罩,加之安装在工艺管道上,所以往往不被人们重视。但是,它的工作状态的好坏会直接影响自动控制过程,如调节阀一旦出现问题,操作人员就会忙手忙脚,还会涉及系统投运、生产安全、产品质量、环境污染等等。下面就其安装调试及典型故障进行分析和处理。

1 安装使用注意事项 
为了确保电动调节阀能够正常工作,使生产系统安全运行,新阀在安装之前,应首先检查阀上的铭牌标记是否与设计要求相符。同时还应对其基本误差限、全行程偏差、回差、死区、泄漏量(在要求严格的场合时进行)等项目进行调试。如果是对原生产系统中调节阀进行了大修,除了对上述各项进行校验外,还应对旧阀的填料函和连接处等部位进行密封性检查。 
调节阀在现场使用中,很多情况往往不是因为调节阀本身质量所引起,而是调节阀的安装使用不当所造成,如安装环境、安装位置及方向不当或者是管路不清洁等原因所致。因此电动调节阀在安装使用时要注意以下几方面: 
 
1.1 调节阀属于现场仪表,要求环境温度应在-20~60℃范围,相对湿度≤85%。如果是安装在露天或高温场合,应采取防水、降温措施。在有震源的地方还要远离振源或增加防振措施; 
1.2 调节阀一般应垂直安装,特殊情况下可以倾斜,如倾斜角度很大或者阀本身自重太大时对阀应增加支承件保护; 
1.3 安装调节阀的管道一般不要离地面或操作平面太高,在管道高度大于2m时应尽量设置平台,以利于操作到手轮和便于进行维护检修; 
1.4 调节阀安装前应对管路进行清洗,排除污物和焊渣。安装后,为保证不使杂质残留在阀体内,还应再次对阀门进行清洗,即通入介质时应使所有阀门开启,以免杂质卡住。在使用手轮机构后,应恢复到原来的空档位置; 
1.5 为了使调节阀在发生故障或维修的情况下使生产过程能继续进行,调节阀应加旁通管路。同时还应特别注意,调节阀的安装位置是否符合工艺过程的要求。 2 执行机构与阀体连接的调试 

图1 3610系列执行器内部接线 
 
执行器的外部配线接好后,核对控制模块的功能选择开关,现以3610系列执行器为例(其它执行器类似),1、3、4应处于断开位置,2、5、6应处于接通位置。用信号发生器给执行器加上约12mA信号后,再接通220VAC电源,即可对执行器进行调整,图一为3610系列执行器内部接线图。 2.1 零位调整 
松开下限限位开关凸轮螺钉,将限位开关置于自然状态。逐渐减小输入信号到4mA后,观察执行器输出轴与阀杆的位置是否合适,若合适则用开合螺母把二者连好,若不合适则调整零位电位器。顺时针调整时,执行器输出轴往上走,逆时针调整时执行器输出轴往下走。直至二者的位置合适后,用开合螺母把二者连接好; 2.2 行程调整 
松开上限限位开关凸轮螺钉,将限位开关置于自然状态。逐渐增大输入信号到20mA后,调整行程电位器顺时计调整时使行程增大,逆时针调整时行程减小,直到调到所需的行程。

2.3 下限限位开关的调整 
逐渐减小输入信号到3.7~3.9mA,此时,执行器输出轴与连杆有相对位移为1mm以内,阀门被关上,再调整LS1限位开关凸轮,凸轮逆时针压合限位开关后,紧固好凸轮螺钉。当调整下限限位时,需将调节信号调至3.7~3.9mA,将凸轮LS1顶向压轮。若信号调至4mA,将凸轮顶向压轮则更准确。但一段时间后零点发生漂移,若零点向4mA以下漂移,则正如上述限位方法无任何负面影响;若零点向4mA以上漂移,例如4.1mA,那么考虑到伺放接受4mA的调节信号和4.1mA的反馈信号时,就会发出关闭执行器阀门的信号,而此时执行器已被限位不能再关。此情况下执行器电机始终在转动,电机易过热保护动作和烧毁,此现象应避免。所以调下限限位时,需将调节信号调至3.7-3.9mA来决定凸轮LS1的位置。 2.4 上限限位开关的调整 
逐渐增大输入信号到,调整LS2限位开关凸轮,凸轮顺时针压合限位开关后,紧固好凸轮螺钉。同理,当调整上限限位时,需将调节信号调至20.1mA来决定凸轮LS2的位置 3.电动调节阀故障及检查方法 
调节阀工作性能的好坏会直接影响整个调节系统的工作质量。由于调节阀在现场是与被调介质直接接触的,工作环境十分恶劣,因此容易产生各种故障。在生产过程中,除了随时排除这些故障外,还必须进行经常性的维护和定期检修。尤其是对使用环境特别恶劣的调节阀,更应重视维护和定期检修。 
不同形式的调节阀,其故障及其产生原因是不一样的。现以鞍热工装生产的直行程电动调节阀为例,说明电动调节阀的一般故障及检修方法。 
故障一:执行器不动作,但控制模块电源和信号灯均亮。 
处理方法:检查电源电压是否正确;电动机是否断线;十芯插头从端到各线终端是否断线;电动机、电位器、电容各接插头是否良好;用对比互换法判断控制模块是否良好。 故障二:执行器不动作,电源灯亮而信号灯不亮 
处理方法:检查输入信号极性等是否正确;用对比互换法判断控制模块是否良好。 故障三:调节系统参数整定不当导致执行器频繁振荡。 
处理方法:调节器的参数整定不合适,会引起系统产生不同程度的振荡。对于单回路调节系统,比例带过小,积分时间过短,微分时间和微分增益过大都可能产生系统振荡。可以通过系统整定的方法,合理的选择这些参数,使回路保持稳定速度。 
 
故障四:执行器电机发热迅速、震荡爬行、短时间内停止动作。 
处理方法:用交流2V电压档测控制模块输入端是否交流干扰动;检查信号线是否和电源线隔离;电位器及电位器配线是否良好;反馈组件动作是否正常。 故障五:执行器动作呈步进、爬行现象、动作缓慢。 处理方法:检查操作器传来的信号动作时间是否正确 故障六:执行器位置反馈信号太大或太小。 
处理方法:检查“零位”和“行程”电位器调整是否正确;更换控制模块判断。 故障七:加信号后执行器全开或全关,限位开关也不停。 
处理方法:检查控制模块的功能选择开关是否在正确位置;“零位”和“行程”电位器调整是否正确;更换控制模块判断。 
故障八:执行器震荡、鸣叫。 
 
处理方法:主要是因为灵敏度调得太高,不灵敏区太小,过于灵敏,致使执行器小回路无法稳定而产生振荡,可逆时针微调灵敏度电位器降低灵敏度;流体压力变化太大,执行机构推力不足;调节阀选择大了、阀常在小开度工作。 
故障九:执行器动作不正常,但限位开关动作后电机不停止。 
处理方法:检查限位开关、限位开关配线是否有故障;更换控制模块判断。 故障十:执行器皮带断。 
处理方法:检查执行器内部传动部分是否损坏卡住;“零位”和“行程”电位器调整是否正确;限位开关是否正确。 4.使用注意事项 
为避免电源线的干扰,信号线采用屏蔽电缆,并与电源线屏蔽;电源配线要有足够的容量以满足执行器额定电流及起动电流的要求;安装地线、连接电源及信号线时,应先切断电源以防触电;连接电源的接线端子,爬电距离及电气间隙应大于8mm;定期检查密封圈的老化问题,及时更换;维修时需断开电源后再开盖,严防短路。

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