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未來調節閥的發展方向:智能化、標準化

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未來調節閥的發展方向:智能化、標準化

發布日期:2017-04-24 點擊:

調節型電動蝶閥的發展方向主要為智能化、標準化、精小化、旋轉化和安全化。  

  (1)智能化和標準化.調節閥的智能化和標準化已經提到議事日程。智能化主要采用智能
閥門定位器。 

  調節閥的自診斷,運行狀態的遠程通信等智能功能,使調節閥的管理方便,故障診斷變得容易,也降低了對維護人員的技能要求。  

  智能
閥門定位器。智能閥門定位器具有閥門定位器的所有功能,同時能夠改善調節閥的動態和靜態特性,提高調節閥的控製精度,因此,智能閥門定位器將在今後一段時間內成為重要的調節閥輔助設備被廣泛應用。調節閥的標準化表現在下列方麵。  

  數字通信。數字通信將在調節閥中獲得廣泛應用,以HART通信協議為基礎,一些調節閥的閥門定位器將輸入信號和閥位信號在同一傳輸線實現;以現場總線技術為基礎,調節閥與閥門定位器、PID控製功能模塊結合,使控製功能在現場級實現,使危險分散,使控製更及時、更迅速。  

  減少產品類型,簡化生產流程。采用智能閥門定位器不僅可方便地改變調節閥的流量特性,也可提高控製係統的控製品質。因此,對調節閥流量特性的要求可簡化及標準化(例如,僅生產線性特性調節閥)o用智能化功能模塊實現與被控對象特性的匹配,使調節閥產品的類型和品種大大減少,使調節閥的製造過程得到簡化,並在生產和市場中經受考驗和認可。 

  (2)精小化.為降低調節閥的重量,便於運輸、安裝和維護,調節閥的精小化采用了下列措施。 

  ①采用精小型執行機構。采用輕質材料,采用多組彈簧替代一組彈簧,降低執行機構高度,通常,精小型氣動薄膜執行機構組成的調節閥比同類型氣動薄膜執行機構組成的調節閥高度要降低約30%,重量降低約30%,而流通能力可提高約30%。  

  ②改變流路結構。例如,將閥芯的移動改變為閥座的移動,將直線位移改變為角位移等,使調節閥體積縮小,重量減輕。  

  ③采用電動執行機構。不僅可減少采用氣動執行機構所需的氣源裝置和輔助設備,也可減少執行機構的重量。例如,Fisher公司的9000係列電動執行機構,其20型的高度小於330mm,使整個調節閥(帶數字控製器和執行機構)質量降低到20~32kg。 

  (3)安全化儀表控製係統的安全性已經得到各方麵的重視,安全儀表係統(SIS)對調節閥的要求也越來越高 

  ①對調節閥故障信息診斷和處理要求提高,不僅要對調節閥進行故障發生後的被動性維護,而且要進行故障發生前的預防性維護和預見性維護。因此,對組成調節閥的有關組件進行統計和分析,及時提出維護建議等變得更重要。  

  ②對用於緊急停車係統或安全聯鎖係統的調節閥,提出及時、可靠、安全動作的要求。確保這些調節閥能夠反應靈敏、準確。  

  ③對用於危險場所的調節閥,應簡化認證程序。例如,對本安應用的現場總線儀表,可簡化為采用FISCO現場總線本質安全概念,使對本安產品的認證過程簡化。  

  ④與其他現場儀表的安全性類似,對調節閥的安全性,可采用隔爆技術\防火技術、增安技術、本安技術、無火花技術等;對現場總線儀表,還可采用實體概念、本安概念、FISCO概念和非易燃(FINCO)概念等。 

(4)旋轉化由於旋轉類調節閥,例如
球閥等,有相對體積較小、流路阻力較小、可調比較大、密封性較好、防堵性能較好、流通能力較大等優點,因此,在調節閥新品種中,旋轉閥的比重增大。特別是大口徑管道中,普遍采用球閥、蝶閥等類型調節閥,從國外近年的產品看,旋轉閥應用的比例正逐年增長。  

  (5)保護環境環境汙染已經成為公害,調節閥對環境的汙染主要有調節閥噪聲和調節閥的泄漏。其中,調節閥噪聲對環境的汙染更是十分嚴重。 

  ①降低調節閥噪聲。研製各種降低調節閥噪聲的方法,包括從調節閥流路設計到調節閥閥內件的設計,從噪聲源的分析到降低噪聲的措施等。主要有設計降噪調節閥和降噪調節閥閥內件;合理分配壓降,使用外部降噪措施,例如,增加隔離、采用消聲器等。  

  ②降低調節閥的大氣汙染。調節閥的大氣汙染指調節閥的'跑"、'冒"、'滴"、'漏",這些泄漏物不僅造成物料或產品的浪費,而且對大氣環境造成汙染,有時,還會造成人員的傷亡或設備爆炸等事故。因此,研製調節閥填料結構和填料類型、研製調節閥的密封等將是調節閥今後一個重要的研究課題。  

  計算機科學、控製理論和自動化儀表等高新科學技術的發展推動了調節閥的發展,例如,現場總線調節閥和智能閥門定位器的研製、數字通信在調節閥的實現等。調節閥的發展也推動了其他科學技術的發展,例如,對防腐蝕材料的研究、對削弱和降低噪聲方法的研究、對流體動力學的研究等。隨著現場總線技術的發展,調節閥也將開放、智能和更可靠,它將與其他工業自動化儀表和計算機控製裝置一起,使工業生產過程控製的功能更完善,控製的精度更高,控製的效果更明顯,並為我國現代化建設發揮更重要的作用。 

  (6)節能降低能源消耗,提高能源利用率是調節閥的一個發展方向。 

  ①采用低壓降比的調節閥。使調節閥在整個係統壓降中占的比例減少,從而降低能耗,因此,設計低壓降比的調節閥是發展方向之一;另一個發展方向是采用低阻抗調節閥,例如采用蝶閥、偏心旋轉閥等。  

  ②采用自力式調節閥。例如,直接采用閥後介質的壓力組成自力式控製係統,用被控介質的能量實現閥後壓力控製。  

  ③采用電動執行機構的調節閥。氣動執行機構在整個調節閥運行過程中都需要有一定的氣壓,雖然可采用消耗量小的放大器等,但日積月累,耗氣量仍是巨大的。采用電動執行機構,在改變調節閥開度時,需要供電,在達到所需開度時就可不再供電,因此,從節能看,電動執行機構比氣動執行機構有明顯節能優點。  

  ④采用壓電調節閥。在智能電氣閥門定位器中采用壓電調節閥,隻有當輸出信號增加時才耗用氣源。  

  ⑤采用帶平衡結構的閥芯,降低執行機構推力或推力矩,縮小膜頭氣室,降低能源需要。  

  ⑥采用變頻調速技術代替調節閥。對高壓降比的應用場合,如果能量消耗很大,可采用變頻調速技術,采用變頻器改變有關運轉設備的轉速,降低能源消耗。
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