Sobre la selección y el análisis de fallos de las válvulas de control neumáticas y eléctricas

Principios de instalación de una válvula de control neumática y de una válvula de control eléctrica

Principios de instalación de las válvulas de control neumáticas:

1 posición de instalación de la válvula de control neumático, desde el suelo se requiere una cierta altura, la válvula debe dejar un cierto espacio por encima y por debajo, con el fin de llevar a cabo el desmontaje de la válvula y la reparación.Para equipos equipados con posicionador de válvula neumático y válvula de control de ruedas de mano, debe garantizar que el funcionamiento, la observación y el ajuste sean convenientes.

2La válvula de control debe instalarse en la tubería horizontal, y hacia arriba y hacia abajo con la tubería vertical, generalmente para apoyarse debajo de la válvula.la necesidad de una instalación horizontal de la válvula de control en la tubería vertical, la válvula de control también debe estar soportada (excepto para la válvula de control de pequeño diámetro).

3La temperatura del ambiente de trabajo de la válvula de control debe ser (-30 - +60) y la humedad relativa no debe ser superior al 95%.

4. la válvula de control antes y después de la posición debe ser recta sección de tubería, la longitud no es inferior a 10 veces el diámetro de la tubería (10D),para evitar que la válvula sea demasiado corta para afectar las características de flujo de la tubería recta.

5. El calibre de la válvula de control y la tubería del proceso no es el mismo, debe conectarse utilizando un reductor. En la instalación de válvula de control de pequeño diámetro, se puede conectar roscado.La flecha de dirección del fluido en el cuerpo de la válvula debe ser coherente con la dirección del fluido.

6El objetivo es facilitar el cambio o el funcionamiento manual, puede ajustarse sin detener la válvula para el mantenimiento

7Las válvulas de control deben retirarse cuidadosamente de la tubería antes de la instalación de objetos extraños, como suciedad, escoria de soldadura, etc.

Principios de instalación de las válvulas de control eléctricas:

1. la posición de instalación, la altura, la dirección de importación y exportación de la válvula deben cumplir con la dirección de los requisitos de diseño, la conexión debe ser firme y estrecha.

2Las válvulas pueden utilizarse en varias formas de conexión final con la tubería. Una de las conexiones más importantes son las conexiones roscadas, flangadas y soldadas.si la temperatura es superior a 350 °CDebido a la relajación del flujo de la brida y la junta, debe elegir un material resistente a altas temperaturas.

3- la instalación de las válvulas deberá realizarse antes de la inspección,la placa de identificación de la válvula deberá estar en consonancia con las disposiciones de la norma internacional GB12220 “Marcado general de las válvulas”Para que la presión de trabajo superior a 1,0 MPA y en la tubería principal desempeñe un papel en el corte de la válvula, se debe realizar un ensayo de resistencia y estanqueidad, calificado antes de su uso.Las demás válvulas no pueden ensayarse por separado., que se ensayarán en el ensayo de presión del sistema. 4.

4. prueba de resistencia, la presión experimental para la presión nominal de 1,5 veces la duración de no menos de 5 min, la carcasa de la válvula, el embalaje no debe tener fugas.

5. ensayo de estanqueidad, la presión experimental de 0,3 mPa, la presión experimental en la duración del tiempo experimental debe permanecer sin cambios,el tiempo deberá ajustarse a lo dispuesto en el cuadro 2., para la superficie de sellado de la válvula sin fugas está calificado.

6Diámetro nominal: DN15-500

B Fallas frecuentes de las válvulas de control neumáticas y de las válvulas de control eléctricas

C; fallas y causas comunes de las válvulas de control neumáticas

A) Si la válvula de control no actúa, los fenómenos y las causas de las fallas son los siguientes:

1. sin señal, sin fuente de gas. 1 fuente de gas no está abierta, 2 debido a la fuente de gas que contiene agua en el hielo de invierno, lo que resulta en conductos o filtros obstruidos, falla de obstrucción de la válvula reductora de presión,3 fallo del compresor 4 fuga principal del suministro de gas.

2. fuente de aire, sin señal. 1 fallo del regulador 2 fuga del posicionador de acero corrugado 3 daño del diafragma de la red de regulación

3. posicionador sin fuente de aire, 1 obstrucción del filtro, 2 falla de la válvula reductora de presión 3 fugas o obstrucción de la tubería

4El posicionador tiene fuente de aire, no hay salida.

5. hay una señal, no hay acción. 1 bobina de válvula fuera, 2 bobina y sociedad o con el asiento de la válvula atascado 3 rodilla de flexión o roto 4 bobina asiento congelado o bloque de coke suciedad.5 actuador de resorte debido a la larga inactividad y la reparación muerto

- la acción inestable de la válvula de regulación; los fenómenos y causas de las fallas son los siguientes:

1. presión inestable del gas 1 capacidad del compresor es demasiado pequeña 2 falla de la válvula reductora de presión

2Inestabilidad de la presión de la señal 1 constante de tiempo del sistema de control no es adecuada 2 inestabilidad de la salida del regulador

3La presión de la fuente de gas es estable, la presión de la señal también es estable, pero la acción de la válvula reguladora es inestable.El consumo de gas será particularmente grande con el choque de salida.2 la boquilla del amplificador del posicionador no es paralela, la placa de la boquilla no puede cubrir la boquilla, la tubería de salida 3, fuga de línea. 4 la rigidez del actuador es demasiado pequeña.5 movimiento del tallo en la resistencia a la fricción es grande, y el contacto con las partes de fase del fenómeno del bloque.

- El actuador es demasiado rígido.

- Vibración de la válvula de control: los fenómenos y causas de las fallas son los siguientes:

1. la válvula reguladora vibra en cualquier grado de apertura. 1. soporte inestable 2 fuente de vibración cercana 3 desgaste grave del carrete y del revestimiento.

2Vibración de la válvula de control en la posición completamente cerrada 1 válvula de control seleccionada grande, a menudo utilizada en aberturas pequeñas: 2 válvula de asiento único dirección de flujo medio y la dirección opuesta del cierre

(D) la acción de la válvula de control lento lento fenómeno y las razones son las siguientes:

1. el tallo de la válvula sólo en una sola dirección de acción lento 1 actuador neumático de película delgada pérdida del diafragma 2 actuador en el sello de pérdida

2. el tallo de la válvula en la acción recíproca son fenómeno lento 1. el cuerpo de la válvula está bloqueado con materia viscosa 2 el relleno de PTFE deterioro endurecimiento o grafite - asbesto de embalaje de secado de lubricante.3 el embalaje se añade demasiado apretado, la resistencia a la fricción aumenta. 4 debido a que el tallo no es recta que conduce a la resistencia a la fricción. 5 no posicionador válvula de control neumático también puede conducir a conducir a retardo

(E) aumento de las fugas de las válvulas de control, las razones de las fugas son las siguientes:

1. la válvula está completamente cerrada cuando la fuga es grande, 1. el carrete está desgastado, la fuga interna es grave, 2 la válvula no está regulada para cerrar no estricta

2. la válvula no puede alcanzar la posición completamente cerrada 1. la diferencia de presión media es demasiado grande, la rigidez del actuador es pequeña, la válvula no está apretada 2.Objetos extraños en la válvula 3 buje sinterizado

(F) el rango de flujo ajustable se vuelve pequeño. La razón principal es que el carrete se corroe más pequeño, de modo que el flujo mínimo ajustable se vuelve más grande.

Comprender el fallo del fenómeno de la válvula de control neumático y las razones, puede tomar medidas para resolver el problema.

Cómo elegir los actuadores neumáticos y eléctricos

Cómo elegir un actuador

1Las principales consideraciones para la selección de los actuadores

1 Fiabilidad; 2 economía; 3 acción suave, par de salida suficiente; 4 estructura simple, fácil mantenimiento.

2Comparación de la selección del actuador eléctrico y del actuador neumático

(1) El actuador neumático es simple y fiable

La poca fiabilidad del viejo actuador eléctrico es su constante debilidad en el pasado, sin embargo, el desarrollo de los actuadores electrónicos en los años 90 ha resuelto completamente este problema,y puede ser libre de mantenimiento dentro de 5 ~ 10 años, y su fiabilidad supera incluso la de los actuadores neumáticos.

(2) Fuente de accionamiento

El mayor defecto de los actuadores neumáticos es que necesitan instalar una estación de fuente de gas separada, lo que aumenta el costo; la fuente de accionamiento de las válvulas eléctricas es deseable en cualquier lugar.

(3) Precio

Los actuadores neumáticos deberán estar conectados al posicionador de válvulas y a la fuente de gas.El coste de las válvulas eléctricas no es comparable (los precios de los posicionadores de válvulas eléctricas importados y los de los actuadores electrónicos importados son comparables; el posicionador doméstico y los actuadores eléctricos domésticos no son comparables).

(4) empuje y rigidez: ambos comparables.

(5) A prueba de fuego y explosión

El actuador neumático + el posicionador eléctrico de válvulas es ligeramente mejor que el actuador eléctrico.

3Recomendaciones

(1) Cuando sea posible, se recomienda utilizar actuadores electrónicos importados con válvulas domésticas para la localización y nuevos proyectos.

(2) Aunque el actuador de membrana tiene los defectos de un empuje insuficiente, una pequeña rigidez y un gran tamaño, su estructura es simple, por lo que sigue siendo el actuador más utilizado.

(3) Atención en la selección del actuador del pistón:

(1) El empuje del actuador neumático de película delgada no es suficiente, la elección del actuador de pistón para mejorar la fuerza de salida; para grandes válvulas de control de presión diferencial (como el corte de vapor de presión media),cuando DN ≥ 200, o incluso para elegir un actuador de pistón de doble capa;

2 para las válvulas de control ordinarias, también se puede elegir el actuador de pistón para reemplazar el actuador de membrana, de modo que el tamaño del actuador se reduce en gran medida, a este respecto,el uso de la válvula de control de pistón neumático será más;

3 válvula de control de la clase de trazo angular, el actuador de trazo angular, la estructura típica es un soporte de doble pistón y tipo de rotación de piñón.Vale la pena destacar que el modo tradicional de accionamiento del pistón de curso recto + hierro de ángulo + enlace de manivela.

Comparación de los actuadores eléctricos y neumáticos

1Resistencia a la sobrecarga y vida útil

Los actuadores eléctricos sólo pueden utilizarse para un funcionamiento intermitente y, por tanto, no son adecuados para un funcionamiento continuo en circuito cerrado.Los actuadores neumáticos son resistentes a la sobrecarga y sin mantenimiento durante toda su vida útilNo se requiere cambio de aceite ni otra lubricación. Con una vida útil estándar de hasta un millón de ciclos de conmutación, los actuadores neumáticos son superiores a otros actuadores de válvulas.

2. Seguridad

Los actuadores neumáticos pueden utilizarse en situaciones potencialmente explosivas, especialmente cuando se encuentran con las siguientes situaciones:

La necesidad de válvulas a prueba de explosiones (como las de Namur con bobinas adecuadas); las válvulas o islas de válvula deben instalarse fuera del área explosiva,el uso de actuadores neumáticos en el área explosiva a conducir a través del tubo de gasLos actuadores eléctricos no son fáciles de usar en situaciones potencialmente explosivas y son costosos.

3Resistencia a la sobrecarga

En la necesidad de aumentar el par o la fuerza tiene requisitos especiales, los actuadores eléctricos alcanzarán rápidamente el límite de par.Especialmente si el actuador de la válvula se abre irregularmente o se cierra durante un largo período de tiempo., las ventajas de la resistencia del actuador neumático a la sobrecarga son obvias, ya que los depósitos o la sinterización aumentan el par de arranque.la presión de trabajo, así como la fuerza o el par de acción pueden aumentarse fácilmente.

4. Economía

Dado que la mayoría de los actuadores de válvulas en la tecnología de agua y aguas residuales funcionan en modo encendido/apagado o incluso diseñados para el funcionamiento manual, los componentes neumáticos abren importantes perspectivas de racionalización.En contraste con los actuadores neumáticos, en caso de que se utilicen actuadores eléctricos, funciones de vigilancia tales como vigilancia de la sobre-temperatura, vigilancia del par, frecuencia de cambio,y los intervalos de mantenimiento deben ser diseñados en el sistema de control y ensayoLos actuadores neumáticos no requieren ninguna función de monitoreo y control aparte de la detección de la posición final y el manejo de la fuente de aire.El bajo coste de los actuadores neumáticos hace que sea aún más importante automatizar los actuadores de válvulas manuales.

5. Asamblea

La tecnología neumática es muy sencilla: la instalación de actuadores neumáticos en las cabezas de accionamiento de válvulas y la conexión y accionamiento de las unidades de manipulación de aire se pueden realizar fácilmente.el diseño libre de mantenimiento de los actuadores neumáticos garantiza un funcionamiento cómodo y fácil de usar.

6. Componentes

Los componentes neumáticos son altamente resistentes a las vibraciones, robustos, duraderos y generalmente no dañados.Los actuadores eléctricos consisten en un gran número de componentes y son relativamente fáciles de dañar.

7Tecnología

Los actuadores lineales actúan directamente sobre el dispositivo de cierre, mientras que los actuadores oscilantes solo requieren un pistón y un eje de transmisión para convertir la fuerza de aire comprimido lineal en una oscilación.Los movimientos lentos también se pueden lograr fácilmente con actuadores neumáticosLos actuadores eléctricos sufren pérdidas de energía significativas al convertir la energía suministrada en movimiento.Esto se debe, en primer lugar, al hecho de que el motor eléctrico convierte la mayor parte de la energía en calor y, en segundo lugar, al uso de una caja de cambios..

Resumen de las actividades

1Actuadores neumáticos

Hoy en día, la mayoría de las ocasiones de control industrial utilizado en el actuador es un actuador neumático, porque la fuente de gas para hacer la energía, en comparación con eléctrica e hidráulica para ser económico,y la estructura es simpleDesde el punto de vista del mantenimiento, el actuador neumático es más fácil de operar y calibrar que otros tipos de actuadores.y se puede realizar fácilmente en el campo de positivo y negativo izquierda e intercambiable derecha.

Su mayor ventaja es la seguridad, cuando se utiliza un posicionador, es ideal para entornos inflamables y explosivos,mientras que las señales eléctricas que no son a prueba de explosiones o intrínsecamente seguras están potencialmente en riesgo de incendio debido a la igniciónPor lo tanto, aunque la aplicación de las válvulas de control eléctricas es cada vez más extensa, en la industria química, las válvulas de control neumáticas todavía ocupan la ventaja absoluta.

Las principales desventajas de los actuadores neumáticos son: respuesta más lenta, poca precisión de control y poca resistencia a la desviación, debido a la compresibilidad del gas,especialmente con grandes actuadores neumáticos, donde el aire necesita tiempo para llenar el cilindro y vaciarlo.porque muchas condiciones de trabajo no requieren un alto grado de precisión de control y una respuesta extremadamente rápida y resistencia a la desviación.

2Actuadores eléctricos

Los actuadores eléctricos se utilizan principalmente en centrales eléctricas o centrales nucleares donde se requiere un proceso suave, estable y lento en sistemas de agua de alta presión.

La principal ventaja del actuador eléctrico es la alta estabilidad y el empuje constante que puede ser aplicado por el usuario, el empuje máximo generado por el actuador puede ser tan alto como 225000kgf,el único que puede lograr un empuje tan grande es el actuador hidráulico, pero el costo del actuador hidráulico es mucho mayor que el eléctrico. La capacidad anti desviación del actuador eléctrico es muy buena, el empuje de salida o el par es básicamente constante,puede ser muy bueno para superar la fuerza de desequilibrio del medio, para lograr un control preciso de los parámetros del proceso, por lo que la precisión de control es mayor que la del actuador neumático.El papel positivo y negativo del intercambio puede ser fácilmente, pero también puede establecer fácilmente el estado de la posición de la válvula de señal rota (mantener / completamente abierto / completamente cerrado), y el fallo, debe permanecer en la posición original, que es el actuador neumático no puede hacer,el actuador neumático deberá estar dotado de un conjunto de sistemas de protección combinados para realizar la posición.

Las desventajas de los actuadores eléctricos son: una estructura más compleja, más propensa a fallar, y debido a su complejidad,los requisitos técnicos del personal de mantenimiento de campo son relativamente altos- el funcionamiento del motor para generar calor, si la regulación es demasiado frecuente, fácil de causar sobrecalentamiento del motor, protección térmica, pero también aumentar el desgaste de los engranajes de reducción de velocidad;El otro es más lento., desde el regulador sale una señal a la válvula regulador responde a la posición correspondiente, se tarda mucho tiempo en moverse a la posición.a la respuesta de la válvula de regulación y el movimiento a la posición correspondiente, toma mucho tiempo, lo cual no es tan bueno como los actuadores neumáticos e hidráulicos.