作 者: 沈中奇
摘 要: 文中闡述減溫減壓系統(tǒng)軟件主要設(shè)備調(diào)節(jié)閥門運(yùn)用里的難題,及其思考問(wèn)題的全過(guò)程和處理的辦法。
1 序言
在減溫減壓系統(tǒng)軟件中,主要設(shè)備調(diào)壓閥前后左右壓差大的原因,易造成泄露、噪音及汽蝕,自動(dòng)控制系統(tǒng)還會(huì)無(wú)效。文中在現(xiàn)場(chǎng)評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)信息的前提下,剖析加工工藝對(duì)系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥門的規(guī)定。并根據(jù)工藝參數(shù)剖析,對(duì)生產(chǎn)廠家測(cè)算的剖析來(lái)確認(rèn)采用商品。文章內(nèi)容最終從我司系統(tǒng)改造前后左右的狀況對(duì)理論分析給予確定。
2 工藝條件及更新改造前加工工藝情況
在我企業(yè)自購(gòu)蒸氣的加工工藝生產(chǎn)中,有一臺(tái)主要設(shè)備為減溫減壓器,該機(jī)器設(shè)備將鍋爐生產(chǎn)的蒸氣(在沒(méi)有根據(jù)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電量的前提下)從2.48MPa 430oC減溫減壓到0.35MPa 170oC,以達(dá)到企業(yè)別的用汽企業(yè)的要求;該減溫減壓器里的調(diào)壓閥和減溫水多路閥為該減溫減壓器廠配套設(shè)施的,型號(hào)規(guī)格為Y45Y100-Dgl50雙坐調(diào)壓閥和JF61H-100DN32給排水多路閥;該機(jī)器設(shè)備自企業(yè)生產(chǎn)制造至今,連續(xù)運(yùn)行了4年多,幾乎能符合企業(yè)制造的需求;但這4年多的是運(yùn)作期限內(nèi),大家也看到該設(shè)施存有一些問(wèn)題,表現(xiàn)在以下幾領(lǐng)域:
(1)調(diào)壓閥的泄漏量大,特別是在蒸氣根據(jù)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電量的前提下,在這種情況下,該調(diào)壓閥該是徹底關(guān)死的,但因?yàn)殡p坐閥自身的構(gòu)造和產(chǎn)品品質(zhì)等難題,該閘閥在關(guān)完部位時(shí)仍有很大的蒸氣泄漏量,造成了不必要的電力能源耗損,并擴(kuò)大了產(chǎn)品成本。
(2)調(diào)整范疇小:從雙坐閥的調(diào)整特點(diǎn)得知,該閥的調(diào)整范疇特別大;依據(jù)加工工藝的操作狀況看來(lái),在加熱爐小負(fù)載運(yùn)行中(蒸氣生產(chǎn)能力在10t/h時(shí)),該調(diào)壓閥無(wú)法完成對(duì)蒸汽壓力的調(diào)整,即在蒸汽流量低于1Ot/h時(shí),沒(méi)法對(duì)蒸汽壓力開(kāi)展調(diào)整。
(3)精度低,可靠性差:調(diào)壓閥和降溫閥的操縱選用的是帶伺服放大器角行程安排電動(dòng)執(zhí)行器,執(zhí)行器與閥座的聯(lián)接選用是指桿杠;伺服放大器的型號(hào)規(guī)格過(guò)度老舊,均衡和穩(wěn)定性的調(diào)整過(guò)度繁雜,很有可能因?yàn)橛靡运欧糯笃骱鸵庖?jiàn)反饋板里的電子元器件元器件沒(méi)經(jīng)現(xiàn)代化解決,故對(duì)自然環(huán)境的需求也比較高,在高熱和煙塵環(huán)境中工作不穩(wěn)定;執(zhí)行器與電磁閥的聯(lián)接設(shè)計(jì)方案不科學(xué),多支撐點(diǎn)的桿杠聯(lián)接方法盡管滿足了將角行程安排電動(dòng)執(zhí)行器導(dǎo)出力的變大,但因?yàn)闂U杠各連接點(diǎn)存有很大的機(jī)械設(shè)備間隙,不能滿足全部自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)精度及操縱可靠性的需求.因而對(duì)這兩臺(tái)閥的定位精度和操縱可靠性均較弱,不能滿足全自動(dòng)的規(guī)定,自生產(chǎn)制造駕車至今一直處在手動(dòng)式和當(dāng)場(chǎng)實(shí)際操作情況,精度低。
(4)日常檢修量大,加工工藝實(shí)際操作艱難:因?yàn)樵撟詣?dòng)控制系統(tǒng)里的機(jī)器設(shè)備在那時(shí)候型號(hào)選擇時(shí)均有一定的問(wèn)題,所以在具體運(yùn)行中一直存有一些問(wèn)題,每星期均有2-3次的檢修,并且加工工藝自進(jìn)行生產(chǎn)制造至今就并沒(méi)有投上過(guò)全自動(dòng),增強(qiáng)了加工工藝檢驗(yàn)人員的操控難度系數(shù)。
因?yàn)樘幚硪陨蠙C(jī)器設(shè)備所存在的不足,更強(qiáng)的達(dá)到加工工藝安全生產(chǎn)的規(guī)定,我們決定對(duì)該減溫減壓器里的調(diào)壓閥和減溫水多路閥以及自動(dòng)控制系統(tǒng)開(kāi)展更新改造,依據(jù)加工工藝的標(biāo)準(zhǔn)及企業(yè)現(xiàn)階段的生產(chǎn)狀況,該兩部閥應(yīng)達(dá)到如下所示的加工工藝生產(chǎn)條件:
a)蒸氣緩解壓力調(diào)節(jié)閥門
加工工藝管經(jīng):<?xml:namespace prefix = st1 />
環(huán)境溫度:Max
總流量:Qmin4t/h Qnor15t/h Qmax20t/h
進(jìn)口的工作壓力:2.45MPa
出入口工作壓力:0.35MPa
配電動(dòng)執(zhí)行器:開(kāi)關(guān)電源為220VAC/50Hz
輸入信號(hào)為:4—20mA
閥位反饋信號(hào)為:4—20mA
執(zhí)行器上帶手動(dòng)式開(kāi)/關(guān)搖桿或主軸
b)減溫水閥
加工工藝管經(jīng):
物質(zhì):水
環(huán)境溫度:
總流量:Qmax
進(jìn)口的工作壓力:3.OMPa
出入口工作壓力:0.4MPa
配電動(dòng)執(zhí)行器:開(kāi)關(guān)電源為220VAC/50Hz
輸入信號(hào)為:4~20mA
閥位反饋信號(hào)為:4~20mA
執(zhí)行器上帶手動(dòng)式開(kāi)/關(guān)搖桿或主軸依據(jù)之上的工藝條件,我們將要調(diào)節(jié)閥門和執(zhí)行器分離型號(hào)選擇,最先明確執(zhí)行器,隨后再挑選調(diào)節(jié)閥門,再由調(diào)節(jié)閥門的廠家給予成套設(shè)備。
3 電動(dòng)執(zhí)行器的型號(hào)選擇
依據(jù)加工工藝運(yùn)作的必須及技術(shù)工作人員的需求,此調(diào)節(jié)閥門的執(zhí)行器我們決定采用電動(dòng)執(zhí)行器,因此就大家所了解的材料,經(jīng)多方面較為大家挑選如下所示三家在全世界范圍之內(nèi)較出名的電動(dòng)執(zhí)行器專業(yè)生產(chǎn)廠家:日本KOSO、法國(guó)auma、美國(guó)Rotork。
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經(jīng)讓我們掌握三家廠的商品基本情況如下所示:
表1
生產(chǎn)廠家 |
KOSO |
auma |
Rotoyk |
商品出產(chǎn)地 |
中國(guó)鞍山 |
法國(guó) |
美國(guó) |
生產(chǎn)制造應(yīng)用領(lǐng)域 |
化工廠、發(fā)電廠 |
化工廠、發(fā)電廠 |
化工廠、發(fā)電廠 |
傳動(dòng)方式 |
同步帶傳動(dòng) |
傳動(dòng)齒輪 |
傳動(dòng)齒輪 |
手動(dòng)控制 |
沒(méi)有主軸 |
帶主軸 |
帶主軸 |
導(dǎo)出扭矩 |
0~1500N.M |
30-3200N.M |
30-3000N.M |
可用工作溫度范疇 |
-10- |
-25- |
-25-= |
過(guò)壓保護(hù) |
無(wú)過(guò)壓保護(hù) |
有過(guò)壓保護(hù) |
有過(guò)壓保護(hù) |
從上述三種商品中,大家選擇了法國(guó)的auma電動(dòng)執(zhí)行器,原因如下所示:
3.1 工作溫度
現(xiàn)階段我企業(yè)已經(jīng)用的減溫減壓器周邊的工作溫度大家評(píng)測(cè)為:離高壓閘閥
3.2 導(dǎo)出扭矩
現(xiàn)階段我企業(yè)20t/h調(diào)壓閥里的交流伺服電機(jī)額定值導(dǎo)出扭矩為250N.M,但給調(diào)壓閥負(fù)荷率時(shí)應(yīng)用了一個(gè)桿杠,將此力放大了6倍(當(dāng)場(chǎng)桿杠力臂各自為
3.3 應(yīng)用情況
(1)KOSO電動(dòng)執(zhí)行器在我企業(yè)發(fā)電廠已經(jīng)有較多的是運(yùn)用,在較低工作溫度(
(2)auma電動(dòng)執(zhí)行器我企業(yè)的維修人員有對(duì)該商品的應(yīng)用及檢修工作經(jīng)驗(yàn),據(jù)維修人員體現(xiàn),此執(zhí)行器在用了十幾年后,均能一直很穩(wěn)定的工作,檢修量非常少,提議大家也用此電動(dòng)執(zhí)行器。
(3)Rotork執(zhí)行器在我們的兄弟單位有運(yùn)用,該廠的發(fā)電廠有多臺(tái)調(diào)節(jié)閥門都是用的Rotork的電動(dòng)執(zhí)行器,使用了一年多,工作中一直很好,幾乎沒(méi)有檢修量。
(4)在特性價(jià)錢層面
經(jīng)他們的掌握較為,如果將auma的價(jià)位界定為lA得話,則KOSO的價(jià)錢為(0.3—0.4)A,而Rotork的價(jià)錢為(1.2一1.3)A。
根據(jù)上敘原因.我們決定選用auma企業(yè)的電動(dòng)執(zhí)行器。
4 調(diào)節(jié)閥門的工藝標(biāo)準(zhǔn)及型號(hào)選擇
因?yàn)檎{(diào)節(jié)閥門的型號(hào)選擇,涉及到到的要素比較多,考量的要素也很復(fù)雜,牽涉到好幾個(gè)技術(shù)專業(yè),并不是此領(lǐng)域的專業(yè)的生產(chǎn)廠家,有這樣要素怕考慮到不上,并且此設(shè)備對(duì)我們來(lái)說(shuō)即重要又項(xiàng)目投資高,所以在選取供應(yīng)商時(shí),我們約定了以下基本原則:
立即同生產(chǎn)商或該廠商的分公司聯(lián)絡(luò),此點(diǎn)關(guān)鍵是以服務(wù)支持上考慮到。
必須是全世界知名的且在這里層面有較優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)制造及服務(wù)項(xiàng)目銷售業(yè)績(jī)的大生產(chǎn)商,此點(diǎn)關(guān)鍵從產(chǎn)品品質(zhì)和信譽(yù)度上考慮到。
價(jià)錢上一定要有競(jìng)爭(zhēng)能力。
根據(jù)之上三點(diǎn)緣故,就大家所了解的基本資料和狀況,大家選擇了三家生產(chǎn)商,指的是:國(guó)外Fisher企業(yè),德國(guó)Neles企業(yè)和國(guó)外的Samson企業(yè)。
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之上三家的象征在接到他們的工藝條件后,又通過(guò)反復(fù)聯(lián)絡(luò),不斷核查相關(guān)的技術(shù)性及工藝參數(shù),均進(jìn)行了型號(hào)選擇,且有三家均在型號(hào)選擇中帶來(lái)了調(diào)節(jié)閥選型結(jié)構(gòu)計(jì)算(均按己方規(guī)定,配auma電動(dòng)頭,并調(diào)節(jié)好、總程供貨),狀況如下所示:
表2
天津市Figher |
法國(guó)Samson |
德國(guó)Neles | |
選定型號(hào)規(guī)格 |
ED-4&ED-1 |
TYPE251&TYPE241 |
QXA-T5D1306ADFA.03&fc01d-WSXKLCTDH3 |
交貨期 |
12-16周 |
12-14周 |
16-20周(包含4周國(guó)際海運(yùn)期) |
從三家的價(jià)格狀況及后來(lái)的行業(yè)交流中掌握到:Fisher及Samson選定閥為單座閥,而德國(guó)Neles選的為閘閥(帶Q—Trim內(nèi)鍵的TOP5系列產(chǎn)品)。
單座調(diào)節(jié)閥即是globe閥,從該閥的結(jié)構(gòu)上得知為高低不平力衡閥,一般物質(zhì)流入為下進(jìn)上出(Fisher及Samson均選此類閥),該類閥的閥心是通過(guò)左右行程安排方法來(lái)操縱物質(zhì)總流量的,因此配該閥的執(zhí)行器為左右行程安排的直行程組織;而NELES的TOP5系列產(chǎn)品調(diào)節(jié)閥門為球閥結(jié)構(gòu),閥心根據(jù)0—90多度電源開(kāi)關(guān)視角來(lái)操縱物質(zhì)的總流量,因此配該閥的執(zhí)行器為0—90多度角行程安排程組織。
下邊從此三家生產(chǎn)廠家所報(bào)的二種閥型較為如下所示:
4.1 調(diào)節(jié)閥門在工作的時(shí)候?qū)?zhí)行器負(fù)荷率的規(guī)定
單座閥因?yàn)樽陨斫Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和構(gòu)造里的緣故,在大氣體壓力的情形會(huì)造成極大的不平衡感,實(shí)際到他們的工藝條件下,假如按他們的工藝條件:即
4.2 調(diào)節(jié)閥門噪音與氣蝕
在控制閥的選擇中,另一個(gè)關(guān)鍵的要了解的問(wèn)題是噪音及氣蝕。尤其是物質(zhì)為高溫的水蒸汽。就調(diào)節(jié)閥門而言,前后左右氣體壓力愈大,物質(zhì)流動(dòng)速度就愈大;流動(dòng)速度愈大,則造成的噪聲就愈大;噪音愈大,對(duì)閥心和閥內(nèi)件的毀壞也愈大。噪音生產(chǎn)后,不但比較嚴(yán)重?fù)p害閥心和閥內(nèi)件,在比較嚴(yán)重的情況下,還可以對(duì)閥的中下游工藝管道造成共震,嚴(yán)重危害加工工藝的正常的生產(chǎn)制造;此外噪音對(duì)員工的環(huán)境也造成很大的影響,根據(jù)我國(guó)《工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》里的第五、六條的規(guī)定,每一個(gè)工作中日觸碰噪音8鐘頭,容許噪音為85dBA下列,每一個(gè)工作中日觸碰噪音低于l鐘頭,噪音較大不得超過(guò)
實(shí)際就大家所選的調(diào)節(jié)閥門中,要是選用單座閥(即Samson及Fisher價(jià)格中常選的閥型),在大家現(xiàn)階段的工藝條件下,經(jīng)測(cè)算該類閥造成的噪音可以達(dá)到l13 dBA,在其中Fisher閥可選擇減噪音的配件,最多可減掉一17 dBA,那樣該閥所造成的噪音應(yīng)在96 dBA上下。在Neles的結(jié)構(gòu)計(jì)算中,對(duì)噪音有一欄重點(diǎn)測(cè)算,因?yàn)?SPAN lang=EN-US>Neles所選的TOP5系列產(chǎn)品的調(diào)節(jié)閥門閥內(nèi)件使用了非常好的減噪及清除氣蝕主件,即Q—Trim減噪件(Neles的專利權(quán)),該Q—Trim 主件的構(gòu)造如下所示(圖1):
從該框架圖中,我們可以認(rèn)識(shí)到,該閥的球芯上已制成了多孔結(jié)構(gòu)多級(jí)別的網(wǎng)狀組織,該構(gòu)造自身即合乎減噪基本原理(即逐步降血壓),所以有著優(yōu)良的降噪功能:與此同時(shí)該構(gòu)造與一般常說(shuō)的閘閥已經(jīng)有實(shí)質(zhì)的差別,除繼承了閘閥的基本上特性:如密切的關(guān)掉,全通脈高流量,內(nèi)電阻小等外,也有如下所示一個(gè)新的特性:如低噪音,高控制比,調(diào)整平穩(wěn)和調(diào)整范圍之內(nèi)無(wú)工作過(guò)流保護(hù)和遲緩帶等;鑒于具備這種特性,因此提升了該閥的調(diào)整特點(diǎn),如大家在后來(lái)要提及的優(yōu)良的等百分?jǐn)?shù)調(diào)整特點(diǎn)。
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在使用了具備降噪功能的Q—Trim主件外,是為了更好的做到他們的減噪規(guī)定,該閥在出入口又再加了一塊降噪音損耗板(attenuator plate),實(shí)際到他們的工藝條件下,此閥的噪音控制得很好(加降噪音損耗板實(shí)際構(gòu)造如下圖2)。除此之外,對(duì)別的更嚴(yán)苛的工藝條件的減噪,該閥還可以在Q—Trim主件和噪聲損耗板(attenuator plate)中間再加一個(gè)降噪器(dif-fuser),詳細(xì)構(gòu)造如下圖3所顯示;那樣在一臺(tái)閥上可完成三級(jí)減噪;因而從該閥的構(gòu)造上看,已具有了特別好減噪的特性。
依據(jù)他們的工藝條件,讓我們僅用了二級(jí)減噪即滿足了他們的減噪規(guī)定,在我們的工藝條件下,此閥所造成的噪音較大為91.85dBA,并且依據(jù)他們的工藝指標(biāo),在三種典型性工藝條件下(總流量各自為20t/h、15t/h、4t/h),其它情況不會(huì)改變)。噪音各自為91.85dBA、89.94dBA、81.64dBA。依據(jù)我企業(yè)的生產(chǎn)狀況,此總流量正常的一般為15t/h上下,這時(shí)噪聲為89.94dBA,只需要在油路板外稍微再加上隔熱保溫對(duì)策,就可以做到噪聲在85dBA下列,進(jìn)而做到我國(guó)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。在三個(gè)生產(chǎn)廠家的選擇中,Neles所選的TOP5系列產(chǎn)品閥的噪聲控制是比較好的,很切實(shí)解決了在這里大氣體壓力中出現(xiàn)噪音的現(xiàn)象,這樣就因此閥將來(lái)的應(yīng)用情況及使用期限,奠定了較好的基本。
4.3 調(diào)整特點(diǎn)
三家公司均對(duì)選定型號(hào)規(guī)格的調(diào)節(jié)閥門的調(diào)整特點(diǎn)均進(jìn)行了表明,即等百分?jǐn)?shù)調(diào)整,但Neles的結(jié)構(gòu)計(jì)算中,對(duì)他們的工藝條件里的三個(gè)極具標(biāo)志性的技術(shù)總流量點(diǎn),即20t/h、15t/h、4t/h所相應(yīng)的調(diào)整點(diǎn)開(kāi)展r測(cè)算,各自相匹配:59.67% 、49.02% 、16.38% 開(kāi)啟度。即在等百分?jǐn)?shù)調(diào)整特性曲線里的16% -60%中間,從等百分?jǐn)?shù)特性曲線中我們能掌握到在15% -75% 中間,調(diào)整特點(diǎn)是更為理想化的。
5 結(jié)果
根據(jù)對(duì)于此事三家調(diào)節(jié)閥門生產(chǎn)商的產(chǎn)品定位和較為和運(yùn)用調(diào)研,融合我企業(yè)加工工藝生產(chǎn)情況,我們認(rèn)為在我司減溫減壓器的更新改造中,采用Neles企業(yè)的商品是有效的,在各種性能指標(biāo)中也可以徹底令人滿意大家加工工藝及技術(shù)性的規(guī)定。
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6 更新改造前的加工工藝情況
經(jīng)由全面的打算和計(jì)劃,我企業(yè)減溫減壓更新改造按照計(jì)劃在99年年末泊車維修時(shí)按期開(kāi)展,在將兩部閥更新改造的前提下,人們還對(duì)閥的自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了更新改造,除掉了工業(yè)機(jī)械手,改到操縱房間內(nèi)改裝強(qiáng)制性手動(dòng)式的手操器,自動(dòng)控制系統(tǒng)則選用DCS,在操作室的操作盤的手操器上,可完成手/自動(dòng)切換,手動(dòng)式時(shí)由手操器上完成實(shí)際操作,全自動(dòng)時(shí)由DCS系統(tǒng)軟件來(lái)實(shí)行操縱,與此同時(shí)在該閥的當(dāng)場(chǎng),該auma執(zhí)行器上也有手搖擺不定輪,可完成在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行人為調(diào)整;如此在操控上更靠譜,加工工藝實(shí)際操作更靈便。
經(jīng)由以上的更新改造,在接著的生產(chǎn)中,該減溫減壓器在運(yùn)行時(shí)主要表現(xiàn)出較好的情況,主要表現(xiàn)在如下所示好多個(gè)層面:
(1)使用汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電量的前提下,該蒸汽調(diào)節(jié)閥關(guān)掉時(shí),能徹底關(guān)死,并沒(méi)有泄露狀況,降低了動(dòng)能損害,降低了產(chǎn)品成本。
(2)調(diào)整特點(diǎn)擁有顯著的提升,更新改造前在10t/h蒸汽流量的前提下,緩解壓力調(diào)節(jié)閥門并沒(méi)有變壓工作能力,更新改造后就算在蒸汽流量?jī)H有6t/h的前提下,該緩解壓力減壓閥均能把出入口蒸汽壓力很好地操縱在0.35MPa±0.02MPa的范圍之內(nèi),能夠更好地滿足了生產(chǎn)制造的要求。
(3)更新改造后,該閥的噪音控制優(yōu)良,在并沒(méi)有隔熱保溫的前提下,總流量在15h/t時(shí),離該閥
(4)操縱特點(diǎn)擁有巨大的提升,因?yàn)?SPAN lang=EN-US>auma電動(dòng)執(zhí)行器自身即含有4—20mA的閥位意見(jiàn)反饋導(dǎo)出,且傳力為緊密的齒輪結(jié)構(gòu),又再加上我們將要自動(dòng)控制系統(tǒng)改由DCS系統(tǒng)軟件來(lái)實(shí)行,因而大大的提高了精度,與此同時(shí)操縱的可信性和可靠性也得到了巨大的改進(jìn);在更新改造結(jié)束后即很順利的投上了全自動(dòng),控制效果很好,緩解了檢驗(yàn)人員的操控難度系數(shù),提高了操縱高效率,較切實(shí)解決了自駕車生產(chǎn)制造至今就留存下來(lái)的制造難點(diǎn)。
(5)更新改造后,檢修量極大地降低;到現(xiàn)在為止系統(tǒng)軟件已平穩(wěn)靠譜的運(yùn)作了2年多,都還沒(méi)對(duì)該體系及執(zhí)行器開(kāi)展過(guò)一切檢修,做為加工工藝對(duì)更新改造前的結(jié)論非常滿意。
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