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費(fèi)斯托比例閥附件控制原理與分析
1.費(fèi)斯托比例閥的安裝位置、高度、進(jìn)出口方向必須符合方向設(shè)計(jì)要求，連接應(yīng)牢固緊密。
2.費(fèi)斯托比例閥可用各種形式的端部與管道連接。其中主要的連接方式有螺紋、法蘭及焊接連接。法蘭連接時(shí)，若溫度超過(guò)350℃時(shí)，由于螺栓。法蘭和墊片蠕變松弛，應(yīng)選擇耐高溫螺栓材料。
3.費(fèi)斯托比例閥安裝前必須進(jìn)行外觀檢查，閥門的銘牌應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)GB12220《通用閥門標(biāo)志》的規(guī)定。對(duì)于工作壓力大于1.0MPA及在主干管上起到切斷作用的閥門，應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度和嚴(yán)密性實(shí)驗(yàn)，合格后方準(zhǔn)使用。其他閥門可不單獨(dú)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，待在系統(tǒng)試壓中檢驗(yàn)。
4. 費(fèi)斯托比例閥附件控制原理與分析
費(fèi)斯托比例閥的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性，要配用定位器；為了使工作動(dòng)力氣源保持干凈和壓力穩(wěn)定，必須配帶空氣過(guò)濾減壓閥；另外，為了實(shí)現(xiàn)如圖1所示的“常見(jiàn)控制閥安全失效模式"等功能特性和要求，也需相應(yīng)的控制附件來(lái)達(dá)到相應(yīng)的控制目的；總之，附件的作用就在于使控制閥的功能完善、合理、操控安全便捷。
工程中常見(jiàn)的3種控制閥安全失效模式Fig.
典型控制方案與原理分析鑒于控制閥附件配置功能要求多樣化，以及現(xiàn)代自動(dòng)化過(guò)程控制工藝要求，現(xiàn)在這里與業(yè)界同行共同探討，針對(duì)不同工藝控制環(huán)節(jié)和要求，列舉典型附件配置方案、進(jìn)行逐一原理分析如下。
1.1 氣（電）正常任意調(diào)節(jié)閥位，連鎖及安全失效時(shí)閥均復(fù)位（FO或FC）見(jiàn)圖2，在定位器的輸出到執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間配一個(gè)兩位三通電磁閥，氣（電）正常時(shí)且配置中電磁閥帶電即P←→A相通，供給(4~20Ma)信號(hào)則實(shí)現(xiàn)任意閥位。當(dāng)控制閥的電源出現(xiàn)故障時(shí)（失電或電源低于小限定值）或者控制需緊急連鎖、以及電磁閥自身接觸不佳等安全失效時(shí)均可換向即A→R相通，執(zhí)行機(jī)構(gòu)膜頭內(nèi)的氣源迅速通過(guò)其電磁閥的R口排空，此時(shí)無(wú)論定位器給定信號(hào)與否，該控制閥門均處于初始位置（此圖配置是故障開(kāi)）。
1.費(fèi)斯托比例閥安裝位置，距地面要求有一定的高度，閥的上下要留有一定空間，以便進(jìn)行閥的拆裝和修理。對(duì)于裝有氣動(dòng)閥門定位器和手輪的調(diào)節(jié)閥，必須保證操作，觀察和調(diào)整方便。
2.費(fèi)斯托比例閥應(yīng)安裝在水平管道上，并上下與管道垂直，一般要在閥下加以支撐。對(duì)于特殊場(chǎng)合下，需要調(diào)節(jié)閥水平安裝在豎直的管道上時(shí)，也應(yīng)將調(diào)節(jié)閥進(jìn)行支撐（小口徑調(diào)節(jié)閥除外）。安裝時(shí)，要避免給調(diào)節(jié)閥帶來(lái)附加應(yīng)力。
3.費(fèi)斯托比例閥的工作環(huán)境溫度要在（-30--+60）相對(duì)濕度不大于95%
4.費(fèi)斯托比例閥前后位置應(yīng)有直管段，長(zhǎng)度不小于10倍的管道直徑（10D），以避免閥的直管道太短而影響流量特性。
5.費(fèi)斯托比例閥的口徑與工藝管道不相同時(shí)，應(yīng)采用異徑管連接。在小口徑調(diào)節(jié)閥安裝時(shí)，可用螺紋連接。閥體上流體方向箭頭應(yīng)與流體方向一致6.要設(shè)置旁通管道。目的是便于切換或手動(dòng)操作，可在不停車的情況下調(diào)節(jié)閥進(jìn)行檢修7.調(diào)節(jié)閥在安裝前要*管道內(nèi)的異物，如污垢，焊渣等。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥安裝原則：
1.費(fèi)斯托比例閥的安裝位置、高度、進(jìn)出口方向必須符合方向設(shè)計(jì)要求，連接應(yīng)牢固緊密。
2.費(fèi)斯托比例閥可用各種形式的端部與管道連接。其中主要的連接方式有螺紋、法蘭及焊接連接。法蘭連接時(shí)，若溫度超過(guò)350℃時(shí)，由于螺栓。法蘭和墊片蠕變松弛，應(yīng)選擇耐高溫螺栓材料。
3.費(fèi)斯托比例閥安裝前必須進(jìn)行外觀檢查，閥門的銘牌應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)GB12220《通用閥門標(biāo)志》的規(guī)定。對(duì)于工作壓力大于1.0MPA及在主干管上起到切斷作用的閥門，應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度和嚴(yán)密性實(shí)驗(yàn)，合格后方準(zhǔn)使用。其他閥門可不單獨(dú)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，待在系統(tǒng)試壓中檢驗(yàn)。
4.費(fèi)斯托比例閥強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)壓力為公稱壓力的1.5倍，持續(xù)時(shí)間不少于5min,閥門的殼體、填料應(yīng)無(wú)滲漏。強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)壓力為公稱壓力的1.5倍，持續(xù)時(shí)間不少于5min,閥門的殼體、填料應(yīng)無(wú)滲漏。
費(fèi)斯托比例閥的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性，要配用定位器；為了使工作動(dòng)力氣源保持干凈和壓力穩(wěn)定，必須配帶空氣過(guò)濾減壓閥；另外，為了實(shí)現(xiàn)如圖1所示的“常見(jiàn)控制閥安全失效模式"等功能特性和要求，也需相應(yīng)的控制附件來(lái)達(dá)到相應(yīng)的控制目的；總之，附件的作用就在于使控制閥的功能完善、合理、操控安全便捷。
工程中常見(jiàn)的3種控制閥安全失效模式Fig.
典型控制方案與原理分析鑒于控制閥附件配置功能要求多樣化，以及現(xiàn)代自動(dòng)化過(guò)程控制工藝要求，現(xiàn)在這里與業(yè)界同行共同探討，針對(duì)不同工藝控制環(huán)節(jié)和要求，列舉典型附件配置方案、進(jìn)行逐一原理分析如下。
1.1 氣（電）正常任意調(diào)節(jié)閥位，連鎖及安全失效時(shí)閥均復(fù)位（FO或FC）見(jiàn)圖2，在定位器的輸出到執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間配一個(gè)兩位三通電磁閥，氣（電）正常時(shí)且配置中電磁閥帶電即P←→A相通，供給(4~20Ma)信號(hào)則實(shí)現(xiàn)任意閥位。當(dāng)控制閥的電源出現(xiàn)故障時(shí)（失電或電源低于小限定值）或者控制需緊急連鎖、以及電磁閥自身接觸不佳等安全失效時(shí)均可換向即A→R相通，執(zhí)行機(jī)構(gòu)膜頭內(nèi)的氣源迅速通過(guò)其電磁閥的R口排空，此時(shí)無(wú)論定位器給定信號(hào)與否，該控制閥門均處于初始位置（此圖配置是故障開(kāi)）。
從而保證相關(guān)工藝過(guò)程安全，也保證相關(guān)設(shè)備不被損壞。
典型控制方案與原理分析1Fig.2 .2 當(dāng)氣（電）源正常可獨(dú)立調(diào)節(jié)、也可獨(dú)立切斷見(jiàn)配置見(jiàn)圖3，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工藝要求，同一臺(tái)在某個(gè)時(shí)段時(shí)需要既能獨(dú)立實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)操作也可獨(dú)立實(shí)現(xiàn)切斷操作。
當(dāng)氣（電）源正常，系統(tǒng)送出4~20Ma信號(hào)給定位器，并通過(guò)氣動(dòng)加速器放大，途經(jīng)氣控閥R→A至單作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)（此時(shí)的氣控閥僅起一個(gè)通道的作用），即此過(guò)程實(shí)現(xiàn)閥門任意開(kāi)度位置快速調(diào)節(jié)；當(dāng)氣（電）源正常且中斷供給定位器信號(hào)，對(duì)電磁閥通電或斷電操作，此時(shí)與之配置的兩位三通氣控閥實(shí)現(xiàn)往復(fù)換向動(dòng)作，即滿足P→A相通或R→A相通，則對(duì)應(yīng)閥門位置全開(kāi)或全關(guān)。 圖3 典型控制方案與原理分析2Fig.
3 可正常獨(dú)立調(diào)節(jié)、也可獨(dú)立切斷且均具備故障保持（FL）的功能（以單作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)為例）見(jiàn)圖41）明確安全保護(hù)元件-信號(hào)比較器、氣動(dòng)保位閥（氣鎖閥）的功能及特性：
①信號(hào)比較器：主要檢測(cè)當(dāng)系統(tǒng)電信號(hào)大于設(shè)定時(shí)，則固態(tài)繼電器接通負(fù)載（電磁閥），當(dāng)檢測(cè)系統(tǒng)電信號(hào)小于其設(shè)定時(shí)則切斷負(fù)載（電磁閥）電源；
②氣動(dòng)保位閥（氣鎖閥）：作為自動(dòng)控制回路中重要的安全保護(hù)元件，當(dāng)控制系統(tǒng)氣源故障（失氣）或低于該保位閥的設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)切斷調(diào)節(jié)儀表與控制閥的通道，使控制閥的開(kāi)度保證停留在故障前的位置，從而使工藝過(guò)程正常運(yùn)行；氣源故障消除后，又能自動(dòng)恢復(fù)正常。
2）費(fèi)斯托比例閥控制方案及控制原理闡述如下：①當(dāng)氣（電）源均正常，系統(tǒng)送出4~20Ma信號(hào)、（電壓AC或DC）分別給定位器和信號(hào)比較器。此時(shí)電磁閥B帶電，此時(shí)的兩位三通氣控閥相當(dāng)于一通道，給定控制信號(hào)后實(shí)現(xiàn)閥任意位置調(diào)節(jié)；
②當(dāng)信號(hào)比較器檢測(cè)到電信號(hào)或電源異常時(shí)則中斷與之連接的電磁閥B控制電源，電磁閥B換向，此時(shí)保位閥氣源進(jìn)口（IN）壓力小于自身彈簧設(shè)定值，故實(shí)現(xiàn)故障保位；
③當(dāng)主氣源斷氣或該氣源壓力低于保位閥自身彈簧設(shè)定值時(shí)，無(wú)論控制電源或電信號(hào)正常與否，該閥位均保持故障位置；④當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)控制要求實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)式操作時(shí)，則控制系統(tǒng)中斷對(duì)定位器、信號(hào)比較器信號(hào)供給。系統(tǒng)通過(guò)另一電纜對(duì)電磁閥B通電，再對(duì)電磁閥A通電或斷電操作，此時(shí)閥門將實(shí)現(xiàn)全開(kāi)或全關(guān)位置動(dòng)作。當(dāng)出現(xiàn)②或③闡述異常之一時(shí)，閥均保持原位。 圖4 典型控制方案與原理分析3Fig.
可任意改變控制閥動(dòng)作速度 （以單作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)為例）見(jiàn)若現(xiàn)場(chǎng)工藝過(guò)程需人為改變其控制閥開(kāi)或閥關(guān)動(dòng)作速度即改變（延遲）動(dòng)作響應(yīng)，并依據(jù)控制響應(yīng)指標(biāo)人為地預(yù)設(shè)單向節(jié)流閥1或單向節(jié)流閥2內(nèi)置的截流面積，這兩個(gè)單向節(jié)流閥應(yīng)為反向連接。
1.費(fèi)斯托比例閥安裝位置，距地面要求有一定的高度，閥的上下要留有一定空間，以便進(jìn)行閥的拆裝和修理。對(duì)于裝有氣動(dòng)閥門定位器和手輪的調(diào)節(jié)閥，必須保證操作，觀察和調(diào)整方便。
2.費(fèi)斯托比例閥應(yīng)安裝在水平管道上，并上下與管道垂直，一般要在閥下加以支撐。對(duì)于特殊場(chǎng)合下，需要調(diào)節(jié)閥水平安裝在豎直的管道上時(shí)，也應(yīng)將調(diào)節(jié)閥進(jìn)行支撐（小口徑調(diào)節(jié)閥除外）。安裝時(shí)，要避免給調(diào)節(jié)閥帶來(lái)附加應(yīng)力。
3.費(fèi)斯托比例閥的工作環(huán)境溫度要在（-30--+60）相對(duì)濕度不大于95%
4.費(fèi)斯托比例閥前后位置應(yīng)有直管段，長(zhǎng)度不小于10倍的管道直徑（10D），以避免閥的直管道太短而影響流量特性。
5.費(fèi)斯托比例閥的口徑與工藝管道不相同時(shí)，應(yīng)采用異徑管連接。在小口徑調(diào)節(jié)閥安裝時(shí)，可用螺紋連接。閥體上流體方向箭頭應(yīng)與流體方向一致6.要設(shè)置旁通管道。目的是便于切換或手動(dòng)操作，可在不停車的情況下調(diào)節(jié)閥進(jìn)行檢修7.調(diào)節(jié)閥在安裝前要*管道內(nèi)的異物，如污垢，焊渣等。
費(fèi)斯托比例閥附件控制原理與分析