December 31, 2024
공압 제어 밸브는 석유, 화학, 전력, 야금 및 기타 산업 기업에서 널리 사용되는 산업 공정 제어 장비 중 하나입니다. 규제 시스템에서 화학물질 생산 제어 밸브는 필수적이며, 손과 발의 생산 공정 자동화 등 중요한 연결고리인 산업 자동화 시스템으로 구성된다.
작동 원리
공압 제어 밸브는 압축 공기를 전원으로, 실린더를 액추에이터로 사용하고 전기 밸브 포지셔너, 컨버터, 솔레노이드 밸브, 홀딩 밸브 및 기타 액세서리를 사용하여 밸브를 구동하고 전환 또는 비례 조정을 실현하는 것입니다. 파이프라인 매체의 조정을 완료하기 위해 산업 자동화 제어 시스템 제어 신호를 수신합니다: 흐름, 압력, 온도 및 기타 프로세스 매개변수. 공압식 제어 밸브는 추가적인 방폭 조치가 필요 없이 간단한 제어, 빠른 반응, 본질 안전이 특징입니다.
공압 제어 밸브 작동 원리
공압 제어 밸브는 일반적으로 설치 및 시운전에 연결된 공압 액추에이터와 제어 밸브로 구성되며, 공압 액추에이터는 단동 및 복동 두 종류의 단동 액추에이터에는 리셋 스프링이 있고 복동 액추에이터는 없습니다. 리셋 스프링이 있습니다. 원점 상실이나 갑작스러운 고장이 발생할 수 있는 단동식 액츄에이터는 초기에 열림 또는 닫힘 상태로 설정된 밸브로 자동 원점 복귀됩니다.
가스 개방형 및 가스 차단 유형의 두 가지 작동 형태에 따른 공압 제어 밸브, 즉 소위 상시 개방 및 상시 폐쇄형, 공압 제어 밸브 가스 개방 또는 가스 차단, 일반적으로 포지티브 및 네거티브 동작을 통해 액추에이터와 밸브 상태 구조는 서로 다른 조립 방식을 실현합니다.
공압 제어 밸브 작동 모드
에어 오픈형(Normal Closed Type)은 다이어프램 헤드의 공기압이 높아지면 밸브가 열림이 커지는 방향으로 작용하여 입력공기압의 상한치에 도달하면 밸브가 완전히 닫히는 방식입니다. 열린 상태. 반대로 공기압이 낮아지면 밸브는 닫히는 방향으로 움직이고, 입력공기가 없으면 밸브는 완전히 닫히게 됩니다. Gu는 일반적으로 공기 개방형 조절 밸브를 결함 폐쇄형 밸브라고 부릅니다.
공기 폐쇄형(상시 열림형)은 공기 개방형과 정확히 반대 방향으로 작동합니다. 공기압이 증가하면 밸브가 작용 방향을 닫습니다. 공기 압력이 감소하거나 공기 압력이 없으면 밸브가 방향을 열거나 완전히 열릴 때까지. Gu는 일반적으로 개방형 밸브가 열리지 않는 경우 공기 차단형 조절 밸브라고 부릅니다.
공기 개방형과 공기 폐쇄형의 선택은 고려해야 할 공정 생산 관점의 안전을 기반으로 합니다. 가스 공급원이 차단되면 조절 밸브가 닫힌 위치에 있거나 열린 위치에 있는지 여부가 안전합니다.
예를 들어, 가열로 연소 제어, 연료 가스 파이프라인에 설치된 제어 밸브는 노 챔버의 온도 또는 노 출구의 가열된 재료의 온도에 따라 연료 공급을 제어합니다. 이 경우에는 가스 공급이 중단된 후에는 밸브를 완전히 여는 것보다 닫아 두는 것이 더 적합하므로 보다 안전한 가스 개방형 밸브를 사용하는 것이 바람직합니다. 가스 공급이 중단되면 연료 밸브가 완전히 열려 과열될 위험이 있습니다. 또 다른 예는 냉각수 냉각 열 전달 장비로, 열 교환기의 뜨거운 재료와 열 교환을 위한 냉각수가 냉각되고, 제어 밸브가 냉각수 파이프에 설치되어 열 전달 후 재료의 온도를 제어합니다. 냉각수, 가스 공급 중단 시 제어 밸브는 더 안전한 개방 위치에 있어야 하며, 가스 차단(즉, FO) 제어 밸브를 선택하는 것이 바람직합니다.
밸브 포지셔너
밸브 포지셔너는 제어 밸브의 주요 액세서리이며 조절기의 사용을 크게 지원하는 공압 제어 밸브이며 조절기의 출력 신호를 받아들인 다음 출력 신호를 받아 조절기 밸브가 작동할 때 공압 제어 밸브를 제어합니다. 밸브 스템의 기계적 장치 피드백을 통해 밸브 포지셔너로, 밸브 위치 상태는 전기 신호를 통해 상위 시스템으로 전달됩니다. 구조적 형태와 작동 원리에 따라 밸브 포지셔너는 공압식 밸브 포지셔너, 전기-가스 밸브 포지셔너 및 지능형 밸브 포지셔너로 나눌 수 있습니다.
밸브 포지셔너는 조절 밸브의 출력을 높이고, 조절 신호의 전송 히스테리시스를 줄이고, 밸브 스템의 이동 속도를 가속화하고, 밸브의 선형성을 개선하고, 밸브 스템의 마찰을 극복하고, 조절 밸브의 올바른 위치를 보장하기 위해 불균형 힘.
액추에이터는 공압식 액추에이터, 전동식 액추에이터, 직선 스트로크, 앵글 스트로크로 구분됩니다. 각종 밸브, 윈드보드 등을 자동 및 수동으로 열고 닫는데 사용됩니다.
공압 제어 밸브 설치 원리
(1) 공압 제어 밸브 설치 위치는지면에서 일정한 높이가 필요하므로 밸브 분해 및 수리를 수행하려면 밸브 위아래에 일정한 공간을 남겨 두어야합니다. 공압 밸브 포지셔너와 핸드휠 제어 밸브가 장착된 경우 작동, 관찰 및 조정이 편리한지 확인해야 합니다.
(2) 제어 밸브는 수평 파이프라인에 설치해야 하며 파이프라인이 일반 밸브에 수직으로 위아래로 지지되어 안정적이고 신뢰할 수 있어야 합니다. 특별한 경우, 수직 파이프라인에 제어 밸브를 수평으로 설치해야 하는 경우 제어 밸브도 지원되어야 합니다(소구경 제어 밸브 제외). 설치, 제어 밸브에 추가 응력을 방지하기 위해).
(3) 제어 밸브의 작업 환경 온도는 (-30 ~ + 60)이어야 합니다. 상대 습도는 95% 95% 이하, 상대 습도는 95% 이하입니다.
(4) 위치 전후의 제어 밸브는 밸브의 직선 파이프 섹션이 너무 짧고 흐름 특성에 영향을 미치는 것을 방지하기 위해 직선 파이프 섹션이어야 하며 길이는 파이프 직경(10D)의 10배 이상이어야 합니다. .
(5) 컨트롤 밸브와 프로세스 배관의 구경이 동일하지 않으므로 감속기를 사용하여 연결해야 합니다. 소구경 제어 밸브 설치 시 나사산 연결을 사용할 수 있습니다. 밸브 몸체의 유체 방향 화살표는 유체 방향과 일치해야 합니다.
(6) 바이패스 배관을 설치합니다. 목적은 전환 또는 수동 작동을 용이하게 하는 것이며 제어 밸브의 지속적인 유지 관리가 필요할 수 있습니다.
(7) 제어 밸브는 먼지, 용접 슬래그 등의 이물질을 설치하기 전에 파이프라인에서 완전히 제거되어야 합니다.
일반적인 오류 및 처리
1. 컨트롤 밸브가 작동하지 않는다
먼저 공기원 압력이 정상인지 확인하고 공기원 고장을 찾으십시오. 공기 소스 압력이 정상이면 포지셔너 또는 전기/가스 변환기 증폭기 출력을 결정합니다. 출력이 없으면 앰프 일정 스로틀 구멍이 막히거나 압축 공기의 습기가 앰프 볼 밸브에 축적됩니다. 작은 강철 와이어를 사용하여 일정한 스로틀 구멍을 뚫고 먼지를 제거하거나 공기 공급원을 청소하십시오.
위의 모든 사항이 정상이고 신호는 있지만 아무런 조치도 취하지 않는 경우, 액추에이터 고장이나 밸브 스템 구부러짐 또는 스풀이 걸린 것입니다. 이 경우 추가 검사를 위해 밸브를 제거해야 합니다.
2. 제어 밸브가 막혔습니다.
밸브 스템 왕복 스트로크 동작이 느린 경우, 밸브 본체 또는 점성 물질, 코킹 막힘 또는 패킹 압력이 너무 빡빡하거나 PTFE 패킹 노화, 밸브 스템 굽힘 긁힘 등이 있습니다. 컨트롤 밸브 막힘 결함은 주로 새로 도입된 작동 시스템에서 발생하며 초기 작동을 점검할 때 파이프라인 용접 슬래그, 녹 등으로 인해 스로틀 포트 및 가이드 부품이 막혀 매체 흐름이 원활하지 않거나 컨트롤 밸브 분해 검사 패킹이 너무 빡빡하여 마찰이 증가하여 작은 신호가 움직이지 않고 큰 신호 동작 현상이 너무 많습니다.
이러한 상황이 발생하면 보조 라인 또는 조절 밸브를 신속하게 열고 닫아 보조 라인 또는 조절 밸브의 오염물을 매체에 의해 씻어낼 수 있습니다. 또한 파이프 렌치를 사용하여 밸브 스템을 고정할 수도 있습니다. 외부 신호 압력의 경우 양압 및 음력 회전 밸브 스템을 사용하여 스풀이 카드 위로 깜박이도록 할 수 있습니다. 문제가 해결되지 않으면 가스 소스의 압력을 높이고 구동력을 높여 위아래로 몇 번 반복하면 문제를 해결할 수 있습니다. 여전히 움직일 수 없는 경우 제어 밸브를 분해해야 합니다. 물론 이 작업에는 강력한 전문 기술이 필요하며 전문 기술 인력의 도움을 받아 완료해야 합니다. 그렇지 않으면 결과가 더 심각합니다.
3. 밸브 누출
조절 밸브 누출에는 일반적으로 조절 밸브 누출, 패킹 누출 및 스풀, 여러 경우의 누출로 인한 시트 변형이 아래에 분석되어 있습니다.
1, 밸브 누출
스템 길이가 적합하지 않고 가스 밸브 스템이 너무 길며 스템 위(또는 아래) 거리가 충분하지 않아 스풀과 시트 사이에 틈이 생기고 완전히 접촉할 수 없어 내부 누출이 불량해집니다. 동일한 가스 차단 밸브 스템이 너무 짧으면 밸브 스풀과 시트 사이에 틈이 생기고 완전히 접촉할 수 없어 단단하지 않고 내부 누출이 발생할 수 있습니다. 해결책: 밸브의 길이가 적절하도록 밸브 스템을 짧게(또는 확장)하여 더 이상 내부 누출이 발생하지 않도록 해야 합니다.
2, 포장 누출
패킹이 패킹 상자에 적재된 후 글랜드에 의해 패킹 상자에 축 방향 압력이 가해집니다. 패킹의 소성 변형으로 인해 반경 방향 힘이 발생하고 밸브 스템과 밀착되지만 이 접촉은 그다지 균일하지 않고 일부 접촉 부분은 느슨하며 일부 접촉 부분은 더 단단하고 심지어 접점의 일부가 전혀 켜져 있지 않습니다. 사용 과정에서 제어 밸브, 상대적인 움직임의 존재 사이에 패킹이 있는 밸브 스템, 이 움직임을 축방향 움직임이라고 합니다. 사용 과정에서 유체 매체의 고온, 고압 및 투과성으로 인해 조절 밸브 포장 상자도 누출 현상이 더 많은 부분에서 발생합니다. 패킹 누출의 주요 원인은 인터페이스 누출입니다. 직물 패킹의 경우 누출도 나타납니다(외부 누출에 대한 작은 틈 사이의 패킹 섬유를 따라 있는 압력 매체). 밸브 스템 및 패킹 인터페이스 누출은 패킹 접촉 압력의 점진적인 감소, 패킹 노화 및 기타 이유로 인해 발생하며 압력 매체는 패킹과 스템 사이의 접촉 간격을 따라 외부로 누출됩니다.
포장을 편리하게 만들기 위해 스터핑 박스 상단에 모따기 처리를 하고 부식 방지 간격이 작은 금속 보호 링에 배치된 스터핑 박스 하단에 링과 필러 접촉면 보호에 주의하십시오. 매체 압력으로 인해 필러가 밀려 나오는 것을 방지하기 위해 경사지게 할 수 없습니다. 마감할 표면의 스터핑 박스와 필러 접촉 부분을 사용하여 표면 마감을 개선하고 필러 마모를 줄입니다. 기밀성, 마찰, 작은 변화의 장기간 사용으로 인해 유연한 흑연의 필러 선택, 소손의 마모가 작고 수리가 쉽고 글 랜드 볼트를 다시 조여 마찰이 변하지 않고 내압성이 우수합니다. 내열성, 내부 매질의 침식을 받지 않으며, 금속 내부 접점의 스템과 필러 박스에 피팅이나 부식이 발생하지 않습니다. 이러한 방식으로 스템 포장 상자 씰을 효과적으로 보호하여 포장 씰의 신뢰성을 보장하고 서비스 수명도 크게 향상됩니다.
3, 밸브 스풀, 밸브 시트 변형 누출
밸브 스풀, 밸브 시트 누출은 주로 제어 밸브 생산 공정의 주조 또는 단조 결함으로 인해 부식이 강화될 수 있습니다. 부식성 매체, 유체 매체의 통과로 인해 제어 밸브가 누출될 수도 있습니다. 부식은 주로 침식 또는 캐비테이션 형태입니다. 부식성 매체가 조절 밸브를 통과하면 스풀, 시트 재료 침식 및 충격이 발생하여 시간이 지남에 따라 스풀, 시트 타원형 또는 기타 모양이 스풀, 시트 불일치, 간격이 발생하게 됩니다. 꽉 조이지 않아 누수가 발생합니다.
좋은 밸브 스풀을 넣고 밸브 시트 재료 선택을 끄십시오. 내식성 재질을 선택하고, 제품에 존재하는 공식, 트라코마 및 기타 결함을 확실하게 제거해야 합니다. 밸브 코어, 밸브 시트 변형이 너무 심각하지 않은 경우 미세한 사포 연삭이 가능하고 흔적을 제거하고 밀봉 마감을 개선하여 밀봉 성능을 향상시킵니다. 손상이 심각한 경우 밸브를 새것으로 교체해야 합니다.
4. 진동
제어 밸브의 스프링 강성이 충분하지 않고 제어 밸브의 출력 신호가 안정적이지 않으며 급격한 변화로 인해 제어 밸브 진동이 발생하기 쉽습니다. 선택된 밸브 주파수와 시스템 주파수 또는 파이프라인, 기본 진동이 있어 밸브 진동을 제어합니다. 부적절한 선택, 작은 개방도에서 제어 밸브 작동에는 급격한 흐름 저항, 유량, 압력 변화가 있으며, 밸브 강성 이상, 안정성 저하, 심각한 진동이 있습니다.
진동의 원인은 다양하므로 구체적인 문제를 분석합니다. 약간의 진동은 큰 강성 스프링 제어 밸브 선택, 피스톤 구현 구조 변경 등과 같이 제거할 강성을 증가시킬 수 있습니다. 파이프라인, 베이스 진동은 진동 간섭을 제거하기 위해 지지력을 증가시킴으로써 증가될 수 있습니다. 밸브 주파수와 시스템의 주파수는 레귤레이터 밸브의 다른 구조를 교체하는 것과 동일합니다. 진동으로 인해 작은 개방도에서 작동하는 경우 특히 밸브의 유량 C 값이 너무 커서 밸브로 인해 부적절하게 선택한 것입니다. 다시 선택해야 하며 유량 C를 선택해야 합니다. 값이 더 작거나 분할 범위 제어를 사용하거나 작은 개방도에서 작동하는 조절 밸브에 의해 생성된 진동을 극복하기 위해 서브 마더 밸브를 사용합니다.
5. 시끄러운 제어 밸브
유체가 제어 밸브를 통해 흐를 때 압력 차이가 너무 크면 밸브 스풀, 밸브 시트 및 기타 캐비테이션 현상이 발생하여 유체에서 소음이 발생합니다. 유량의 값이 선택되고, 유량의 값은 소음으로 인해 발생하는 작은 정도의 소음에서 작동하는 조절 밸브를 극복하기 위해 조절 밸브의 적절한 값으로 다시 선택되어야 합니다. 다음은 다음과 같습니다. 여러 가지 방법의 소음을 제거합니다.
1, 공명 잡음 제거 방법
제어 밸브가 공명할 때만 에너지 중첩이 발생하고 100데시벨 이상의 강한 소음이 발생합니다. 일부는 강한 진동을 보이고 소음은 크지 않으며 일부는 약한 진동을 나타내지만 소음은 매우 큽니다. 일부 진동과 소음이 더 큽니다. 이 소음은 주파수가 일반적으로 3000~7000Hz인 단조로운 소리를 생성합니다. 당연히 공진이 제거되고 소음도 자연스럽게 사라집니다.
2, 증기 부식의 소음 방법을 제거하기 위해
캐비테이션은 주요 유체역학적 소음원입니다. 캐비테이션, 증기 기포 파열은 고속 충격을 발생시켜 국부적으로 강한 난류를 발생시켜 캐비테이션 소음을 발생시킵니다. 이 소음은 주파수 범위가 넓어서 격자음이 발생하며, 유체에는 자갈이 포함되어 있어 발생하는 소리와 유사합니다. 캐비테이션을 제거하고 줄이는 것은 소음을 제거하고 줄이는 효과적인 방법입니다.
3, 두꺼운 벽으로 된 파이프 라인 방식의 사용
두꺼운 벽으로 된 파이프를 사용하는 것은 음향 회로 처리 방법 중 하나입니다. 벽이 얇은 파이프를 사용하면 소음이 5데시벨 증가하고, 벽이 두꺼운 파이프를 사용하면 소음이 0~20데시벨 감소됩니다. 동일한 파이프 직경의 벽이 두꺼울수록, 동일한 벽 두께의 직경이 클수록 소음 감소 효과가 더 좋습니다. DN200 파이프와 같은 벽 두께는 6.25, 6.75, 8, 10, 12.5, 15, 18, 20, 21.5mm로 소음을 -3.5, -2(즉, 증가), 0, 3, 6으로 줄일 수 있습니다. 8, 11, 13, 14.5데시벨. 물론 벽이 두꺼울수록 비용은 더 높아집니다.
4, 흡음재 사용방법
이는 또한 사운드 경로를 처리하는 가장 일반적이고 효과적인 방법입니다. 사용 가능한 흡음재는 소음원과 밸브 뒤의 파이프라인을 감쌀 수 있습니다. 소음은 유체 흐름과 장거리에 의해 확산되므로 소음의 효과를 제거하기 위해 두꺼운 벽 파이프를 사용하여 흡음재 패키지를 어디에 적용해야 하는지 지적해야 합니다. 이 접근 방식은 소음이 그다지 높지 않고 파이프라인이 그리 길지 않은 경우에 적용됩니다. 왜냐하면 더 비용이 많이 드는 접근 방식이기 때문입니다.
5, 시리즈 소음기 방식 이 방식
공기역학적 소음 소음기로 적용 가능하며 유체 내 소음을 효과적으로 제거하고 소음 수준이 고체 경계층으로 전달되는 것을 억제할 수 있습니다. 밸브 전후의 질량 유량이 높거나 압력 강하 비율이 높은 경우 이 방법이 가장 효과적이고 경제적입니다. 흡수형 시리즈 소음기를 사용하면 소음을 대폭 줄일 수 있습니다. 그러나 경제적 고려 사항에서 일반적으로 감쇠는 약 25dB로 제한됩니다.
6, 방음 상자 방법
방음박스, 주택, 건물 등을 사용하여 소음원을 내부로 차단하여 외부환경의 소음을 사람이 수용할 수 있는 범위로 감소시킵니다.
7、시리즈 조절 방법
조절 밸브 압력 비율이 높은 경우(ΔP/P1 ≥ 0.8) 직렬 조절 방법을 사용합니다. 즉, 전체 압력 강하는 조절 밸브와 고정 조절 요소 뒤의 밸브에 분산됩니다. 소음 감소 방법 중 가장 효과적인 디퓨저, 다공성 제한판 등을 사용합니다. 최고의 디퓨저 효율을 얻으려면 밸브에서 발생하는 소음 수준과 디퓨저에서 발생하는 소음 수준이 동일하도록 각 부품의 설치를 기준으로 디퓨저(개체 모양, 크기)를 설계해야 합니다.
8, 저소음 밸브 선택
스풀을 통과하는 유체에 따른 저소음 밸브, 지그재그 유로(다중 오리피스, 다중 채널)의 밸브 시트는 점진적 감속을 통해 유로의 모든 지점을 피하여 초음속을 생성합니다. 저소음 밸브(특수 시스템용)는 다양한 형태와 구조로 사용 가능합니다. 소음이 그다지 크지 않을 경우 저소음 슬리브 밸브를 선택하면 소음을 10~20dB 정도 줄일 수 있어 가장 경제적인 저소음 밸브입니다.
밸브 포지셔너 고장
일반 포지셔너는 기계적 힘 균형 원리, 즉 노즐 배플 기술에 따라 작동하며 주로 다음과 같은 결함 유형이 존재합니다.
(1) 기계적 힘 균형 원리 작동으로 인해 가동 부품이 더 많아 온도 및 진동의 영향을 받기 쉽고 조절 밸브가 변동됩니다.
(2) 노즐 배플 기술을 채택하면 작은 노즐 구멍으로 인해 먼지나 불결한 공기 소스에 의해 막히기 쉽기 때문에 포지셔너가 제대로 작동할 수 없습니다.
(3) 힘의 균형 원리를 이용하면 불량 부위에서 스프링의 탄성계수가 변하게 되어 조절 밸브의 비선형성이 발생하여 제어 품질이 저하됩니다.
(4) 지능형 포지셔너는 마이크로프로세서(CPU), A/D, D/A 변환기 및 기타 구성 요소로 구성되며 작동 원리는 일반 포지셔너와 매우 다르며 주어진 값과 순수 전기 신호의 실제 값을 비교합니다. , 더 이상 균형을 유지하지 않습니다. 따라서 기존 포지셔너의 힘 균형의 단점을 극복할 수 있습니다. 그러나 비상 차단 밸브, 비상 배기 밸브 등 비상 정지 상황에 사용할 경우 이러한 밸브는 특정 위치에 고정되어 있어야 하며, 비상 상황이 발생할 때만 안정적으로 작동해야 합니다. 특정 위치에 머무르면 전기 변환기를 제어할 수 없게 되기 쉽고 작은 신호가 위험한 상황에서 작동하지 않습니다. 게다가. 현장 작업으로 인해 밸브 위치 감지 전위차계에 사용되는 저항 값은 변경되기 쉬우므로 작은 신호가 작동하지 않고 큰 신호가 완전히 열려 위험한 상황이 발생합니다. 따라서 지능형 포지셔너의 신뢰성과 가용성을 보장하려면 자주 테스트해야 합니다.
