ZDSJ系列電子式直行程電動角型調(diào)節(jié)閥，配用德國進(jìn)口PS系列直行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)對壓力、流量、溫度、液位等參數(shù)的調(diào)節(jié)。具有體積小、重量輕、泄漏量少、流路簡單、阻力小，使用于高壓差、高粘度、含有懸浮物和顆粒狀物質(zhì)液體的調(diào)節(jié)，可以避免結(jié)焦，堵塞，也便于自潔和水清洗，角型閥一般使用于底進(jìn)側(cè)出的場合，因為這樣可使調(diào)節(jié)有較好的穩(wěn)定性。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(組合式減壓閥,可調(diào)式減壓閥,自力式減壓閥
調(diào)節(jié)閥的流量特性與生產(chǎn)中過程的狀態(tài)密切相關(guān),合理地選用其理想特性,對于提高過程控制質(zhì)量很有益。隨著控制技術(shù)和控制手段的不斷發(fā)展,調(diào)節(jié)閥特性受過程控制因素的影響可更多地通過在線整定和補(bǔ)償來克服。
這一方面降低了對調(diào)節(jié)閥性能指標(biāo)的要求,減小了選型的復(fù)雜程度,使調(diào)節(jié)閥更好地適應(yīng)過程控制的要求;另一方面又降低了能耗,節(jié)約了能源,有利于提高經(jīng)濟(jì)效益。閥體本身及驅(qū)動的執(zhí)行機(jī)構(gòu)共同稱為電動調(diào)節(jié)閥，控制器通過改變輸出信號來調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)閥門的開口度，從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)水流量，進(jìn)而調(diào)節(jié)和控制換熱器中的換熱量。我們在設(shè)計鍋爐系統(tǒng)并對電動調(diào)節(jié)閥進(jìn)行選型時必須考慮以下技術(shù)參數(shù)：閥門內(nèi)徑、流量特性曲線、流通能力(即Kv)、關(guān)閉*大壓差、閥權(quán)度等。
1.1、流通能力(Kv值)
流通能力指的是電動調(diào)節(jié)閥的水通過能力，指當(dāng)閥門進(jìn)出口壓差在1bar時水流過閥門的量，以Kv表示，其計算公式為：
電動調(diào)節(jié)閥在鍋爐軟化水制作中的應(yīng)用
式中Q——通過閥門的水流量，單位為m3/h；
ΔP——閥門進(jìn)出口壓差，單位為bar。
調(diào)節(jié)閥閥芯完全打開時閥門的流通能力*大，可獲得*大Kv值，即Kvs；當(dāng)調(diào)節(jié)閥閥芯完全關(guān)閉時，水流量為0，此外閥芯處于其它位置時，與之對應(yīng)的閥門流通能力表示為Kv。
1.2、流量特性曲線
閥門的流量特性曲線能夠反映閥門相對開口度與相對流量的關(guān)系，指的是當(dāng)閥門開口度由0逐步開至100%時的每一個開口度所對應(yīng)的水流量所構(gòu)成的曲線，電動調(diào)節(jié)閥在正常工作時，閥門進(jìn)出口的壓差在不斷發(fā)生改變，此時閥門的能量特性叫做閥門的工作流量特性，在理想狀態(tài)下，當(dāng)閥門兩端壓降恒定不變時所得到的閥門流量特性叫做理想流量特性，通常調(diào)節(jié)閥理想的流量特性包括快開特性、等百分比特性及線性特性等，調(diào)節(jié)閥的理想流量特性指的是在理想狀態(tài)下閥門壓降恒定時的流量特性，在實際應(yīng)用過程中，如果未安裝壓差控制器，調(diào)節(jié)閥的壓降是時刻變化的，也就是說調(diào)節(jié)閥在關(guān)閉狀態(tài)時到完全打開，閥門的壓降不是恒定的，因此此時的流量特性已產(chǎn)生變化，而且閥權(quán)度不同時，閥門在實際工作時的流量特性也是不同的，且閥權(quán)度越小，流量特性偏離就越大。
1.3、閥權(quán)度
電動調(diào)節(jié)閥的閥權(quán)度指調(diào)節(jié)閥全開時兩端的壓降與調(diào)節(jié)閥關(guān)時調(diào)節(jié)系統(tǒng)兩端的壓降之比，理論上，這個值越大越好，表明閥門能夠?qū)α髁窟M(jìn)行有效調(diào)節(jié)從而對換熱器換熱量進(jìn)行有效控制，閥權(quán)度是衡量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)性能的重要指標(biāo)，電動調(diào)節(jié)閥的閥權(quán)度大小，影響其工作流量特性，關(guān)系到系統(tǒng)的調(diào)節(jié)質(zhì)量，閥權(quán)度越小，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)質(zhì)量越差。
1.4、可調(diào)比及關(guān)閉壓差
可調(diào)比指的是電動調(diào)節(jié)閥的能夠調(diào)控的*大流量和*小流量的比，在設(shè)計供熱系統(tǒng)選擇電動調(diào)節(jié)閥時，所需的可調(diào)比應(yīng)低于調(diào)節(jié)閥的控制范圍。關(guān)閉壓差又稱調(diào)節(jié)閥的*大工作壓差，指的是當(dāng)調(diào)節(jié)閥完全關(guān)閉時閥門進(jìn)出口壓差的*大值，若系統(tǒng)中關(guān)閉壓差大于閥門的許用壓差，可在管路上加設(shè)壓差控制閥，以確保調(diào)節(jié)閥的使用**。
2、電動調(diào)節(jié)閥的鍋爐軟化水制作過程中的應(yīng)用
2.1、電動調(diào)節(jié)閥工作原理介紹
本文以流化床鍋爐軟化水處理系統(tǒng)(SHF7-1.25+矸石)為例進(jìn)行介紹，該系統(tǒng)**設(shè)有兩套軟化水處理設(shè)備，其基本參數(shù)為YCT112-4B，0=5-6t/h，N=0.75kW，出水硬度不高于0.03mmol/L。該系統(tǒng)中還設(shè)有兩套鹽罐和兩套樹脂罐，均為開1備1，將由普通自來水供給的自來水軟化處理后輸送至軟化水箱，然后軟化水通過冷凝水泵進(jìn)入除氧器，在除氧器中經(jīng)過相應(yīng)處理，*后注入鍋爐鍋筒內(nèi)，在整個軟化水處理系統(tǒng)中，電動調(diào)節(jié)閥能夠控制自來水的流量，整個系統(tǒng)及處理工藝較為復(fù)雜，現(xiàn)僅將其處理原理繪制如下：
電動調(diào)節(jié)閥在鍋爐軟化水制作中的應(yīng)用
圖1 軟化水制作過程示意
在以住的軟化水處理系統(tǒng)中，如圖1所示，電動調(diào)節(jié)閥的安裝位置為系統(tǒng)的主給水管路，系統(tǒng)在工作過程中，當(dāng)軟化水箱的液位達(dá)到設(shè)定高度時，水箱內(nèi)安裝的液位傳感器便會發(fā)出相應(yīng)的信號，該信號傳給電動調(diào)節(jié)閥后，調(diào)節(jié)閥關(guān)閉并停止給水，然而系統(tǒng)中的樹脂罐需繼續(xù)對自來水沖洗軟化，并為鍋爐不間斷地提供軟化水，就必須有自來水供給，因此電動調(diào)節(jié)閥關(guān)閉后，樹脂罐就會因缺水而停止工作，從而影響整個系統(tǒng)的工作效率。為改善軟化水系統(tǒng)的工作性能，我們將電動調(diào)節(jié)閥的安裝位置改在軟化樹脂罐的出水口上，如圖2所示。
電動調(diào)節(jié)閥在鍋爐軟化水制作中的應(yīng)用
圖2 改進(jìn)后的軟化水制作過程示意
在改進(jìn)后的軟化水處理系統(tǒng)中，當(dāng)軟化水箱液位達(dá)到標(biāo)定值時，液位傳感器發(fā)出信號并傳給電動調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，樹脂罐不再向軟化水箱供水，而在軟化樹脂罐中，依然有自來水供應(yīng)，此時樹脂罐可繼續(xù)進(jìn)行沖洗軟化工作，這樣系統(tǒng)可持續(xù)不斷地向鍋爐提供軟化水。
2.2、使用中的相關(guān)注意事項及常見故障處理
2.2.1、相關(guān)注意事項
在實際使用過程中，電動調(diào)節(jié)閥發(fā)生故障的原因通常不是因閥門質(zhì)量不過關(guān)，而多是由于閥門的安裝和使用不規(guī)范造成的，調(diào)節(jié)閥的安裝位置、使用環(huán)境、方向等均會導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥無法正常使用，在閥門的使用過程中，若介質(zhì)不夠清潔也會造成調(diào)節(jié)閥閥芯卡死，因此在安裝和使用過程中要做到以下幾點(diǎn)：
①電動調(diào)節(jié)閥為現(xiàn)場儀表，其使用溫度*低不宜低于25℃，*高不能超過60℃，其相對濕度感為95%，因此在高溫或露天的環(huán)境中使用電動調(diào)節(jié)閥時，必須有相應(yīng)的降溫和防水措施，此外，若系統(tǒng)管道有震動，調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在遠(yuǎn)離震源的位置或?qū)φ{(diào)節(jié)閥進(jìn)行防震處理。 ②調(diào)節(jié)閥的安裝應(yīng)與水平面垂直，因環(huán)境需要可以傾斜安裝，若閥體自重較大或安裝傾斜角度過大，必須在閥體處架設(shè)支承結(jié)構(gòu)。③通常調(diào)節(jié)閥的安裝位置不宜離地面過高，當(dāng)安裝位置高于2m時要鋪設(shè)工作平臺，從而便于對調(diào)節(jié)閥進(jìn)行手動操作和日常維護(hù)。④ 電動調(diào)節(jié)閥的安裝應(yīng)在整個系統(tǒng)管路清洗工序完畢后進(jìn)行，管道內(nèi)不能有焊渣和污物，安裝完畢后要再次對調(diào)節(jié)閥進(jìn)行沖洗，開始注入人質(zhì)前要打開所有閥門，以防雜物卡死閥芯。對手輪機(jī)構(gòu)操作完成后要將其復(fù)位至空檔。
2.2.2、常見故障分析及處理
①電機(jī)不轉(zhuǎn)。電機(jī)線圈燒毀，若腐蝕性氣體或水進(jìn)入電機(jī)后，就會使電機(jī)線圈短路而燒毀，若電機(jī)轉(zhuǎn)子抱死，電機(jī)線圈電流過大，使得線圈發(fā)熱，從而導(dǎo)致電機(jī)燒毀。判斷診斷方法：采用電阻儀測量電機(jī)引出線之間的電阻值，若電阻接近零或趨于無窮大均說明電機(jī)線圈燒毀。②兩個微動開關(guān)位置不當(dāng)。當(dāng)調(diào)節(jié)閥動作時，帶動反饋連桿移動，行程至零點(diǎn)和滿度時，微動開關(guān)應(yīng)關(guān)閉，使電流不會流過電機(jī)，從而達(dá)到保護(hù)電機(jī)的目的，如微動開關(guān)位置過開，使閥桿動作已達(dá)零點(diǎn)或滿度時仍不能斷開，電流繼續(xù)通過電機(jī)，但此時電機(jī)已無法轉(zhuǎn)動，將會造成電機(jī)堵轉(zhuǎn)燒壞。處理方法是移動微動開關(guān)位置，使之與閥桿行程位置相對應(yīng)。③電動調(diào)節(jié)閥一動作就引起保險絲熔斷，原因分析：電機(jī)線圈絕緣漆脫落，導(dǎo)致繞組和閥體短接，啟動電流過大；使用的分相電容過大，使得啟動電流較大，故障診斷方法：采用交流電流表測量電機(jī)啟動電流，觀察啟動電流是否正常。
3、結(jié)語
在軟化水處理系統(tǒng)中對電動調(diào)節(jié)閥的安裝位置改進(jìn)后，改善了軟化水系統(tǒng)的工作性能，系統(tǒng)可持續(xù)不斷地向鍋爐提供軟化水，并且系統(tǒng)改進(jìn)后，鍋爐的運(yùn)行更加**、穩(wěn)定、可靠，值得大力推廣和應(yīng)用。
電子式直行程電動角型調(diào)節(jié)閥電子式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)
它于80年代問世，在90年代日趨完善，應(yīng)用在國外越來越普及。非常遺憾的是，國內(nèi)卻沒有這樣的產(chǎn)品，除國內(nèi)引進(jìn)日本工裝的電子式執(zhí)行機(jī)構(gòu)外，主要還是靠進(jìn)口或國內(nèi)代銷，國內(nèi)的廠家還在生產(chǎn)DKZ、DKJ及S系列，可見，執(zhí)行機(jī)構(gòu)與國外有十年的差距。好在進(jìn)口執(zhí)行機(jī)構(gòu)的價格還算能夠接受，與“氣動閥+進(jìn)口閥門定位器”的價格不相上下。為此，一方面，我們呼吁應(yīng)盡量選用高可靠、高性能、超輕型的電子式執(zhí)行器，同時，我們也呼吁國內(nèi)廠家盡快研制出中國自己的產(chǎn)品（國內(nèi)的廠家和研究所也正在努力）。作者近十年在調(diào)節(jié)閥的研究上下了很大的功夫，認(rèn)為在目前的情況下，進(jìn)口電子式執(zhí)行機(jī)構(gòu)配國產(chǎn)的閥是當(dāng)前調(diào)節(jié)閥的優(yōu)選。 在后面將詳細(xì)地介紹了日本工裝、日本光榮、西德PS公司生產(chǎn)的電子式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及國產(chǎn)的電子式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
電子式直行程電動角型調(diào)節(jié)閥電子式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)有如下特點(diǎn)：
（1）可靠性高，好的進(jìn)口執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以在5～10年內(nèi)免維修，這是*突出的特點(diǎn)：
（2）執(zhí)行機(jī)構(gòu)、伺服放大器一體化，其伺服放大器小到如煙盒大小。它不僅尺寸小，而且調(diào)整方便，功能齊全；
（3）超小超輕，輕到了3～5kg，而國內(nèi)的DKZ、DKJ*輕也達(dá)30多公斤；
（4）外觀美。這種電子式執(zhí)行機(jī)構(gòu)通常是兩種形狀，一種圓柱型，*小的形狀尺寸約為Φ130×150mm，大規(guī)格的也不過如生活中的“高壓鍋”般大小；另一種是長方形，小規(guī)格的形如“小飯盒”般大小。它們與閥相匹配，使整個閥十分勻稱。
（5）多功能。具有自診斷系統(tǒng)、狀態(tài)切換、信號任意切換、行程任意選定、帶過載保護(hù)、帶過熱保護(hù)、帶閥位反饋等，這些都是老式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)無法相比的；
（6）調(diào)整方便。手動操作簡單方便（不需手柄推進(jìn)拉出）、調(diào)整方便、接線方便、伺服放大器一體化，不需考慮伺服放大器的另外安裝；
（7）性能價格比優(yōu)越，這也是它被大量使用的又一主要因素。
電子式直行程電動角型調(diào)節(jié)閥主要性能及測試
電動角形調(diào)節(jié)閥主要性能指標(biāo)有：基本誤差、回差、死區(qū)、額定行程偏差、泄漏量、密封性、耐壓強(qiáng)度、外觀、額定流量系數(shù)，固有流量特性、耐振動、溫度、長期工作可靠性、防爆、阻尼特性、電源電壓變化影響、環(huán)境溫度變化影響、絕緣電阻、絕緣強(qiáng)度等。前10項指標(biāo)的要求和試驗方法均與氣動閥相同或相似，其中基本誤差、回差、死區(qū)、泄漏量、密封、外觀、阻尼特性、電源電壓變化影響、絕緣電阻為出廠試驗項目，后3項性能指標(biāo)的要求和試驗方法為：
1）阻尼特性 電動調(diào)節(jié)閥的阻尼特性，在正、反行程的兩個方向上規(guī)定為閥桿不超過3次“半周期”擺動。試驗方法是在輸入端分別加入輸入信號范圍值的20％、50％、80％信號，觀察閥桿在正、反行程相應(yīng)位置上“半周期”擺動次數(shù)。
2）電源電壓變化影響 電動調(diào)節(jié)閥的供電電壓在220+20 -30V范圍內(nèi)變化時，閥桿的位移變化值不應(yīng)超過全行程的1.5％。試驗方法是在電源電壓為220V時，在輸入端加入信號范圍值的20％的信號測量相對應(yīng)的閥桿行程值，然后將電源電壓調(diào)到190V和240V，測量相對應(yīng)的閥桿行程變化值。再依次加入信號范圍值的50％、80％的信號、測量閥桿行程的變化值。
3）絕緣電阻 當(dāng)環(huán)境溫度為10～35℃、相對濕度不超過85％時，電動調(diào)節(jié)閥的絕緣電阻應(yīng)符合下列規(guī)定：各輸入端子對機(jī)殼不小于20MΩ；各輸入端子對電源端子不小于50MΩ；電源端子對機(jī)殼不小于50MΩ。試驗方法是采用500型兆歐表測試。
ZDSJ系列電子式直行程電動角型調(diào)節(jié)閥的安裝
調(diào)節(jié)閥安裝時要注意如下問題：
電子式直行程電動角型調(diào)節(jié)閥安裝前的檢驗；在閥門操作的各個過程中，即安裝、試驗、操作和維修過程中的人員和設(shè)備的**；在控制回路中作為*終控制元件的調(diào)節(jié)閥性能；若需手動操作時，要滿足系統(tǒng)有效手動操作的安裝要求；維修調(diào)節(jié)閥的可接近性；維修、操作和安裝費(fèi)用；由于機(jī)械或環(huán)境的需要，迫使閥門采取保護(hù)措施。
電子式直行程電動角型調(diào)節(jié)閥安裝前的檢驗 調(diào)節(jié)閥運(yùn)到場地時，應(yīng)立即進(jìn)行檢查，以確定是否符合規(guī)定，特別是安裝尺寸、材質(zhì)、附件等。在此階段，凡是在裝運(yùn)和裝卸過程中造成的任何明顯機(jī)械損傷，應(yīng)及時處理，為保證調(diào)節(jié)閥在開車時能正常動作，使系統(tǒng)**運(yùn)行，還應(yīng)檢查如下項目：
（1）外觀檢查
（2）始終點(diǎn)偏差
（3）全行程偏差
（4）基本誤差
（5）正反行程偏差
（6）泄漏量
（7）所有輔助設(shè)備如限位開關(guān)、閥門定位器等操作檢驗。
電子式直行程電動角型調(diào)節(jié)閥**的考慮
在做閥門的配管設(shè)計和安裝時，下述的各種問題和解決辦法都必須考慮：
（1）閥門可能泄漏，無論是在開始使用，還是在使用過程中，在填料函蓋、法蘭墊片或者在閥門損壞時形成的針眼上都可能泄漏。假若液體在非常苛刻的操作條件（溫度和壓力）下流過閥門，這對閥門可能會有所損壞，腐蝕性流體可能會聚在電纜槽中，易燃流體可能落到熱的容器里，堿性溶液的熱流體可能會傷害操作人員。
（2）在切斷之后，閥門中的系統(tǒng)壓力還可以繼續(xù)保持一個時間，如果在維修這個閥門時要把它打開或取走的話，必須有降低這個壓力的**措施。同樣也必須有排放積聚的有害液體的措施。
（3）在切斷閥之間積留的大量高壓流體可能會呈現(xiàn)相當(dāng)大的力量，如果在排放調(diào)節(jié)閥壓力的操作中粗心大意的話，可能發(fā)生嚴(yán)重的傷亡事故。
（4）可以設(shè)想，即使是好的設(shè)計，切斷時也不可避免地會積留高壓流體，因此建議：如果積聚液體的潛在能量具有很大危險性的話，應(yīng)在調(diào)節(jié)閥的每一側(cè)安裝放空閥和（或）排放閥。
（5）對于積聚有大量高壓物料的閥門，考慮安裝兩個放空閥和排放閥是必要的。在兩個閥門之間只積聚少量物料，同時能夠逐步釋放系統(tǒng)的壓力，使在這兩個排放或放空閥之間的壓力反復(fù)積集及排放。注意，在這個過程中調(diào)節(jié)閥必須處于打開狀態(tài)。
（6）如果被排放的流體是危險性氣體，放空管線必須接到**的地方。
（7）如果氣體不是可燃的，仍然需要用放空管線導(dǎo)出，以避免吹出的氣體夾帶鐵銹或其它物質(zhì)，這些物質(zhì)可能會傷害正在處理放空閥的人員。
（8）要選擇一個能夠限制流量的放空閥，這樣可以保護(hù)未能按照緩慢打開放空閥的**作法進(jìn)行操作的粗心的操作人員。如果流體含有懸浮固體，這種限流放空閥容易堵塞。因此，可能要把那些安裝在管線頂部的閥門放空，要用大尺寸的排放閥，做到**放空。就此而言，培訓(xùn)在限流放空閥上進(jìn)行**操作的人員是非常重要的。如果排放的流體是一種有危險性的液體，管線系統(tǒng)的設(shè)計人員就要考慮把排放管線接到一個**的地方。在裝置操作期間，閥門可能是非常熱的，因此，必須有預(yù)防措施以免**操作人員。
（9）在制備螺紋連接的管件時，要小心防止管線的密封劑掉到安裝的管線里。管線密封劑要節(jié)制使用，頭上兩扣不涂密封劑，還可以采用聚四氟乙烯密封帶作螺紋密封物。
（10）對于蒸汽管線，接近于調(diào)節(jié)閥的上游或下游的應(yīng)當(dāng)保溫。
（11）壓力波動嚴(yán)重的地方，建議采用一個管線緩沖器。