Las válvulas de control neumáticas desde el principio, la instalación hasta el mantenimiento.

La válvula de control neumática es uno de los instrumentos de control de procesos industriales ampliamente utilizados en petróleo, química, energía eléctrica, metalurgia y otras empresas industriales. La válvula de control en la producción química es esencial en el sistema de regulación, está compuesta por el sistema de automatización industrial es un enlace importante, es como la automatización del proceso de producción de las manos y los pies.

La válvula de control neumática utiliza aire comprimido como fuente de energía, el cilindro como actuador, y con la ayuda del posicionador de válvula eléctrico, el convertidor, la electroválvula, la válvula de retención y otros accesorios para accionar la válvula, para realizar la conmutación o el ajuste proporcional, recibiendo señales de control del sistema de control de automatización industrial para completar el ajuste de los medios de la tubería: flujo, presión, temperatura y otros parámetros del proceso. La válvula de control neumática se caracteriza por un control sencillo, una respuesta rápida y es intrínsecamente segura, sin necesidad de tomar medidas adicionales a prueba de explosiones.

Las válvulas de control neumáticas suelen estar compuestas por actuadores neumáticos y válvulas de control conectadas a la instalación y puesta en marcha, los actuadores neumáticos se pueden dividir en dos tipos de acción simple y doble, los actuadores de acción simple tienen resortes de retorno, mientras que los actuadores de acción doble no tienen resortes de retorno. El actuador de acción simple, que puede estar en la pérdida de origen o fallo repentino, vuelve automáticamente a la válvula inicialmente configurada para abrir o cerrar el estado.

La válvula de control neumática según la forma de acción del tipo de apertura de gas y el tipo de cierre de gas, es decir, el llamado tipo normalmente abierto y normalmente cerrado, la válvula de control neumática abre o cierra el gas, generalmente a través de la acción positiva y negativa del actuador y la estructura del estado de la válvula de la forma de montaje diferente para realizar.

El tipo de apertura de aire (tipo normalmente cerrado) es cuando la presión de aire en la cabeza del diafragma aumenta, la válvula actúa en la dirección de aumentar la apertura, y cuando se alcanza el límite superior de la presión de aire de entrada, la válvula está en el estado totalmente abierto. Por el contrario, cuando la presión de aire disminuye, la válvula se mueve en la dirección de cierre, y cuando no hay entrada de aire, la válvula está totalmente cerrada. Por lo general, llamamos a la válvula de regulación de tipo de apertura de aire como la válvula de cierre por fallo.

El tipo de cierre de aire (tipo normalmente abierto) funciona exactamente en la dirección opuesta al tipo de apertura de aire. Cuando la presión de aire aumenta, la válvula se cierra en la dirección de la acción; la presión de aire disminuye o no hay presión de aire, la válvula se abre en la dirección o se abre completamente hasta. Por lo general, llamamos a la válvula de regulación de tipo de cierre de aire como la válvula de apertura por fallo.

La elección de la apertura y el cierre de aire se basa en la seguridad del punto de vista de la producción del proceso a considerar. Cuando se corta la fuente de gas, si la válvula de regulación está en la posición cerrada o en la posición abierta es seguro.

Por ejemplo, un control de combustión de un horno de calentamiento, las válvulas de control instaladas en la tubería de gas combustible, de acuerdo con la temperatura de la cámara del horno o la temperatura del material calentado en la salida del horno para controlar el suministro de combustible. En este caso, es preferible utilizar una válvula de apertura de gas para que sea más seguro, porque una vez que se detiene el suministro de gas, es más apropiado que la válvula esté cerrada que completamente abierta. Si se interrumpe el suministro de gas, la válvula de combustible está completamente abierta, lo que hará que el peligro de sobrecalentamiento. Otro ejemplo es un equipo de transferencia de calor refrigerado por agua de refrigeración, los materiales calientes en el intercambiador de calor y el agua de refrigeración para el intercambio de calor se enfrían, la válvula de control se instala en la tubería de agua de refrigeración, con la temperatura del material después de la transferencia de calor para controlar el agua de refrigeración, en la interrupción del suministro de gas, la válvula de control debe estar en la posición abierta más segura, es preferible elegir la válvula de control de cierre de gas (es decir, FO).

El posicionador de válvula es el accesorio principal de la válvula de control, y la válvula de control neumática apoya en gran medida el uso del regulador, acepta la señal de salida del regulador, y luego su señal de salida para controlar la válvula de control neumática, cuando la acción de la válvula del regulador, el desplazamiento del vástago de la válvula y a través del dispositivo mecánico de retroalimentación al posicionador de la válvula, el estado de la posición de la válvula a través de la señal eléctrica al sistema superior. El posicionador de válvula, según su forma estructural y principio de funcionamiento, se puede dividir en posicionador de válvula neumático, posicionador de válvula eléctrico - gas y posicionador de válvula inteligente.

El posicionador de válvula puede aumentar la potencia de salida de la válvula de regulación, reducir la histéresis de transmisión de la señal de regulación, acelerar la velocidad de movimiento del vástago de la válvula, puede mejorar la linealidad de la válvula, superar la fricción del vástago de la válvula y eliminar la influencia de la fuerza de desequilibrio, con el fin de asegurar el posicionamiento correcto de la válvula de regulación.

El actuador se divide en actuadores neumáticos, actuadores eléctricos, carrera recta, carrera angular. Se utiliza para abrir y cerrar todo tipo de válvulas, tableros de viento, etc. de forma automática y manual.

1. La posición de instalación de la válvula de control neumática, desde el suelo 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 y la reparación de la válvula. Para las válvulas equipadas con posicionador de válvula neumático y volante de control, debe asegurarse de que la operación, la observación y el ajuste sean convenientes.
2. La válvula de control debe instalarse en la tubería horizontal, y hacia arriba y hacia abajo con la tubería perpendicular a la válvula general para ser soportada para asegurar la estabilidad y la fiabilidad. Para ocasiones especiales, la necesidad de instalación horizontal de la válvula de control en la tubería vertical, la válvula de control también debe ser soportada (excepto para la válvula de control de pequeño diámetro). Instalación, para evitar tensiones adicionales a la válvula de control).
3. La temperatura ambiente de trabajo de la válvula de control debe ser (-30 ~ + 60) La humedad relativa no es superior al 95% 95%, la humedad relativa no es superior al 95%.
4. La válvula de control antes y después de la posición debe ser una sección de tubería recta, la longitud no inferior a 10 veces el diámetro de la tubería (10D), con el fin de evitar que la sección de tubería recta de la válvula sea demasiado corta y afecte a las características de flujo.
5. El calibre de la válvula de control y la tubería del proceso no son los mismos, deben conectarse utilizando un reductor. En la instalación de la válvula de control de pequeño calibre, se puede utilizar la conexión roscada. La flecha de dirección del fluido en el cuerpo de la válvula debe ser consistente con la dirección del fluido.
6. Para configurar la tubería de derivación. El propósito es facilitar la conmutación o el funcionamiento manual, puede estar en el caso de mantenimiento sin parada de la válvula de control.
7. Las válvulas de control deben ser completamente eliminadas de la tubería antes de la instalación de objetos extraños, como suciedad, escoria de soldadura.

1. La válvula de control no funciona

   Primero confirme si la presión de la fuente de aire es normal, encuentre el fallo de la fuente de aire. Si la presión de la fuente de aire es normal, entonces determine la salida del posicionador o del convertidor eléctrico/gas; si no hay salida, el orificio del acelerador constante del amplificador está bloqueado, o la humedad en el aire comprimido se acumuló en la válvula de bola del amplificador. Utilice un pequeño alambre de acero para desatascar el orificio del acelerador constante, retire la suciedad o limpie la fuente de aire.

   Si todo lo anterior es normal, hay una señal pero no hay acción, entonces el fallo del actuador o la flexión del vástago de la válvula, o el carrete atascado. En este caso, la válvula debe ser retirada para una inspección posterior.

2. Válvula de control atascada

   Si la acción de carrera recíproca del vástago de la válvula es lenta, el cuerpo de la válvula o las sustancias viscosas, el bloqueo por coquización o la presión del empaquetado es demasiado apretada, o el empaquetado de PTFE envejece, el vástago de la válvula se dobla y se raya. Los fallos de atasco de la válvula de control se producen principalmente en el nuevo sistema de puesta en marcha y en la revisión de la operación inicial, debido a la escoria de soldadura de la tubería, el óxido, etc. en el puerto del acelerador y las piezas de guía causadas por el bloqueo, de modo que el flujo del medio no es suave, o la revisión del empaquetado de la válvula de control es demasiado apretada, lo que resulta en un aumento de la fricción, lo que resulta en una señal pequeña que no se mueve, el fenómeno de la acción de la señal grande es demasiado.

   Encontrándose con tal situación, puede abrir y cerrar rápidamente la línea secundaria o la válvula de regulación, de modo que los escombros de la línea secundaria o la válvula de regulación sean arrastrados por el medio. Además, también puede utilizar una llave de tubo para sujetar el vástago de la válvula, en el caso de la presión de la señal externa, girando el vástago de la válvula con fuerza positiva y negativa, de modo que el carrete se deslice sobre la tarjeta. Si el problema no se puede resolver, puede aumentar la presión de la fuente de gas, aumentar la potencia de accionamiento para mover hacia arriba y hacia abajo repetidamente unas cuantas veces, puede resolver el problema. Si aún no puede moverse, necesita hacer el desmontaje de la válvula de control, por supuesto, este trabajo requiere fuertes habilidades profesionales, debe ser completado con la ayuda de personal profesional y técnico, de lo contrario las consecuencias son más graves.

3. Fuga de la válvula

   La fuga de la válvula de regulación generalmente tiene fuga de la válvula de regulación, fuga del empaquetado y el carrete, la deformación del asiento causada por la fuga de varios casos, se analizan a continuación.

   1. fuga de la válvula

   La longitud del vástago no es adecuada, el vástago de la válvula de gas es demasiado largo, la distancia del vástago hacia arriba (o hacia abajo) no es suficiente, lo que resulta en un hueco entre el carrete y el asiento, no se puede contactar completamente, lo que resulta en una fuga interna deficiente. La misma válvula de cierre de gas, el vástago es demasiado corto, también puede conducir a un hueco entre el carrete de la válvula y el asiento, no se puede contactar completamente, lo que resulta en que no se cierra herméticamente y en fugas internas. Solución: debe acortar (o extender) el vástago de la válvula para que la longitud de la válvula sea apropiada, de modo que ya no haya fugas internas.

   2. fuga del empaquetado

   Después de que el empaquetado se carga en la caja de empaquetado, se ejerce presión axial sobre él mediante la prensaestopas. Debido a la deformación plástica del empaquetado, de modo que produce una fuerza radial, y un contacto cercano con el vástago de la válvula, pero este contacto no es muy uniforme, algunas partes del contacto son sueltas, algunas partes del contacto son más apretadas, e incluso algunas partes del contacto no están en absoluto. La válvula de control en el proceso de uso, el vástago de la válvula con el empaquetado entre la existencia de movimiento relativo, este movimiento se llama movimiento axial. En el proceso de uso, con la alta temperatura, la alta presión y la permeabilidad del medio fluido, la caja de empaquetado de la válvula de regulación también es un fenómeno de fuga que se produce en más partes. La causa principal de la fuga del empaquetado es la fuga de la interfaz, para el empaquetado textil también aparecerá la fuga (el medio a presión a lo largo de las fibras del empaquetado entre el pequeño hueco hacia el exterior de la fuga). La fuga de la interfaz del vástago de la válvula y el empaquetado se debe a la disminución gradual de la presión de contacto del empaquetado, el envejecimiento del empaquetado y otras razones, entonces el medio a presión estará a lo largo del empaquetado y el vástago de la brecha de contacto entre la fuga hacia el exterior.

   Con el fin de hacer que el empaquetado sea conveniente, biselado en la parte superior de la caja de empaquetado, en la parte inferior de la caja de empaquetado se coloca un anillo de protección metálico más pequeño resistente a la corrosión, preste atención a que la superficie de contacto del anillo y el relleno no se pueda biselar, con el fin de evitar que el relleno sea empujado hacia fuera por la presión del medio. La parte de contacto de la caja de empaquetado y el relleno de la superficie a terminar, con el fin de mejorar el acabado de la superficie, reducir el desgaste del relleno. Selección de relleno de grafito flexible, debido a su buena estanqueidad, fricción, uso a largo plazo de pequeños cambios, el desgaste y el desgarro del agotamiento es pequeño, fácil de reparar, y los pernos de la prensaestopas se vuelven a apretar la fricción no cambia, buena resistencia a la presión y resistencia al calor, no sujeto a la erosión del medio interno, y el vástago y la caja de relleno del contacto interno del metal no se produce picaduras o corrosión. De esta manera, proteja eficazmente el sello de la caja de empaquetado del vástago, para asegurar la fiabilidad del sello del empaquetado, la vida útil también se mejora en gran medida.

   3. la fuga de la deformación del carrete de la válvula, el asiento de la válvula

   La fuga del carrete de la válvula, el asiento de la válvula se debe principalmente a los defectos de fundición o forja en el proceso de producción de las válvulas de control que pueden conducir a la mejora de la corrosión. El paso de medios corrosivos, el lavado de medios fluidos también causará fugas de la válvula de control. La corrosión se produce principalmente en forma de erosión o cavitación. Cuando el medio corrosivo pasa a través de la válvula de regulación, producirá en el carrete, la erosión del material del asiento y el impacto, de modo que el carrete, el asiento ovalado u otras formas, con el tiempo, lo que resulta en el desajuste del carrete, el asiento, hay un hueco, no se cierra herméticamente y se produce la fuga.

   Ponga una buena selección de material del carrete de la válvula, el asiento de la válvula. Seleccione materiales resistentes a la corrosión, la existencia de picaduras, traquoma y otros defectos en el producto debe ser firmemente eliminado. Si el núcleo de la válvula, la deformación del asiento de la válvula no es demasiado grave, disponible esmerilado de papel de lija fino, eliminar las huellas, mejorar el acabado de sellado, con el fin de mejorar el rendimiento de sellado. Si el daño es grave, la válvula debe ser reemplazada por una nueva.

4. Vibración

   La rigidez del resorte de la válvula de control no es suficiente, la señal de salida de la válvula de control no es estable y los cambios bruscos son fáciles de causar la oscilación de la válvula de control. Hay una frecuencia de válvula seleccionada y la frecuencia del sistema o la tubería, la vibración de la base, de modo que la vibración de la válvula de control. Selección incorrecta, la válvula de control funciona en un pequeño grado de apertura hay una drástica resistencia al flujo, el caudal, los cambios de presión, cuando más que la rigidez de la válvula, el deterioro de la estabilidad, la oscilación grave.

   Como las causas de la oscilación son multifacéticas, para analizar problemas específicos. Vibración leve, puede aumentar la rigidez para eliminar, como la elección de la válvula de control de resorte de gran rigidez, cambiar la estructura de implementación del pistón, etc.; la tubería, la vibración de la base, se puede aumentar aumentando el soporte para eliminar la interferencia de la vibración; la frecuencia de la válvula y la frecuencia del sistema es la misma que la sustitución de diferentes estructuras de la válvula reguladora; el trabajo en el pequeño grado de apertura causado por la vibración, es la selección de forma inapropiada causada por la válvula específicamente debido a la capacidad de flujo de la válvula del valor de C es demasiado grande, debe ser Re-selección, seleccione la capacidad de flujo C valor es más pequeño o el uso de control de rango dividido o el uso de la válvula sub-madre para superar la oscilación generada por la válvula reguladora que trabaja en un pequeño grado de apertura.

5. Válvulas de control ruidosas

   Cuando el fluido fluye a través de la válvula de control, como antes y después de que la diferencia de presión sea demasiado grande, se producirá para el carrete de la válvula, el asiento de la válvula y otras partes del fenómeno de cavitación, de modo que el fluido produzca ruido. El valor de la capacidad de flujo se selecciona, el valor de la capacidad de flujo debe ser re-seleccionado al valor apropiado de la válvula de regulación para superar la válvula de regulación que trabaja en un pequeño grado de ruido causado por el ruido, a continuación se presentan para eliminar el ruido de varios métodos.

   1. eliminar el método de ruido de resonancia

   Sólo cuando la válvula de control resuena, hay superposición de energía y produce más de 100 decibelios de ruido fuerte. Algunos muestran una fuerte vibración, el ruido no es grande, algunos vibración débil, pero el ruido es muy grande; algunas vibraciones y el ruido son mayores. Este ruido produce un sonido monótono, cuya frecuencia es generalmente de 3000 a 7000 Hz. Obviamente, la eliminación de la resonancia, el ruido desaparece naturalmente.

   2. para eliminar el método de ruido de corrosión por vapor

   La cavitación es la principal fuente de ruido hidrodinámico. La cavitación, la ruptura de las burbujas de vapor genera un impacto de alta velocidad, lo que resulta en una fuerte turbulencia local, lo que resulta en ruido de cavitación. Este ruido tiene un amplio rango de frecuencias, generando un sonido de rejilla, y el fluido contiene grava emitida por el sonido es similar. Eliminar y reducir la cavitación es una forma eficaz de eliminar y reducir el ruido.

   3. el uso del método de tubería de pared gruesa

   El uso de tuberías de pared gruesa es uno de los métodos de procesamiento de circuitos acústicos. El uso de paredes delgadas puede hacer que el ruido aumente en 5 decibelios, el uso de tuberías de pared gruesa puede hacer que el ruido se reduzca de 0 a 20 decibelios. Cuanto más gruesa sea la pared del mismo diámetro de tubería, mayor sea el diámetro del mismo grosor de pared, mejor será el efecto de reducción de ruido. Tales como la tubería DN200, el espesor de la pared de 6,25, 6,75, 8, 10, 12,5, 15, 18, 20, 21,5 mm, puede reducir el ruido fueron -3,5, -2 (es decir, aumento), 0, 3, 6, 8, 11, 13, 14,5 decibelios. Por supuesto, cuanto más gruesa sea la pared, mayor será el costo.

   4. el uso del método de materiales absorbentes de sonido

   Esta es también una forma más común, la más eficaz de tratar el camino del sonido. Los materiales absorbentes de sonido disponibles se pueden envolver alrededor de la fuente de ruido y la tubería después de la válvula. Debe señalarse que el ruido se propagará por el flujo de fluido y a larga distancia, por lo que el paquete de material absorbente de sonido a dónde, utilizando tuberías de pared gruesa a dónde, para eliminar la efectividad del ruido a dónde la terminación. Este enfoque se aplica al ruido no es muy alto, la tubería no es muy larga, porque es un enfoque más costoso.

   5. método de silenciador en serie este método

   Aplicable como silenciador de ruido aerodinámico, puede eliminar eficazmente el ruido dentro del fluido e inhibir la transmisión a la capa límite sólida del nivel de ruido. Para el caudal másico alto o la alta relación de caída de presión antes y después de la válvula, este método es el más eficaz y económico. Se puede lograr una reducción de ruido significativa mediante el uso de silenciadores en serie de tipo absorción. Sin embargo, desde consideraciones económicas, generalmente se limita a la atenuación a unos 25 dB.

   6. método de caja insonorizada

   El uso de cajas insonorizadas, casas y edificios, la fuente de ruido se aísla en el interior, de modo que el ruido del entorno externo se reduce a un rango aceptable para las personas.

   7. Método de estrangulamiento en serie

   En las ocasiones en que la relación de presión de la válvula de regulación es alta (△ P / P1 ≥ 0,8), el uso del método de estrangulamiento en serie, es decir, la caída de presión total se dispersa en la válvula de regulación y la válvula después del elemento de estrangulamiento fijo. Tales como el uso de difusores, placas restrictoras porosas, que es el más eficaz de los métodos de reducción de ruido. Con el fin de obtener la mejor eficiencia del difusor, debe basarse en la instalación de cada pieza para diseñar el difusor (forma de la entidad, tamaño), de modo que el nivel de ruido generado por la válvula y el nivel de ruido generado por el difusor sea el mismo.

   8. la selección de la válvula de bajo ruido

   La válvula de bajo ruido de acuerdo con el fluido a través del carrete, el asiento de la válvula de la trayectoria de flujo en zigzag (multi-orificio, multi-canal) de la desaceleración gradual para evitar que cualquier punto en la trayectoria de flujo produzca velocidad supersónica. Hay varias formas y estructuras de válvulas de bajo ruido (diseñadas para sistemas especializados) para su uso. Cuando el ruido no es muy grande, la elección de la válvula de manguito de bajo ruido, puede reducir el ruido de 10 a 20 dB, que es la válvula de bajo ruido más económica.

1. Debido al principio de equilibrio de la fuerza mecánica de trabajo, tiene más partes móviles, fácil de ser afectado por la temperatura y la vibración, lo que resulta en la fluctuación de la válvula de regulación;.
2. La adopción de la tecnología de deflector de boquilla, debido al pequeño orificio de la boquilla, es fácil que se bloquee por el polvo o la fuente de aire impura, de modo que el posicionador no puede funcionar correctamente;.
3. Usando el principio del equilibrio de fuerzas, el coeficiente de elasticidad del resorte cambiará en el sitio malo, lo que resulta en la no linealidad de la válvula de regulación que conduce a una disminución en la calidad del control.
4. El posicionador inteligente consta de un microprocesador (CPU), convertidor A/D, D/A y otros componentes, su principio de funcionamiento es muy diferente del posicionador ordinario, la comparación del valor dado y el valor real de las señales puramente eléctricas, y ya no el equilibrio de fuerzas. Por lo tanto, puede superar la desventaja del equilibrio de fuerzas del posicionador convencional. Sin embargo, cuando se utiliza para ocasiones de parada de emergencia, como la válvula de cierre de emergencia, la válvula de ventilación de emergencia, etc., estas válvulas deben estar estacionarias en una cierta posición, sólo cuando surge una situación de emergencia, es necesario actuar de forma fiable, permanecer durante mucho tiempo en una cierta posición, es fácil hacer que el convertidor eléctrico se salga de control, lo que resulta en una señal pequeña que no actúa en una situación peligrosa. En. Se utiliza para el potenciómetro de detección de posición de la válvula debido al trabajo en el campo, el valor de la resistencia es propenso a cambiar, lo que resulta en una señal pequeña que no actúa, la señal grande es una situación peligrosa totalmente abierta. Por lo tanto, con el fin de asegurar la fiabilidad y la disponibilidad de los posicionadores inteligentes, deben ser probados con frecuencia.