在各行业的管道工程设计中,正确选用(yòng)電(diàn)动阀门是满足使用(yòng)工况要求的保证条件之一。如果对所使用(yòng)的電(diàn)动阀门选型不当,不仅会影响使用(yòng),而且还会带来不良后果或严重的损失,因此,在管道工程设计中应正确选用(yòng)電(diàn)动阀门。
一、電(diàn)动系列阀门的工作环境
電(diàn)动阀门除了应该注意管道参数外,应特别注意管道的工作的环境条件,因為(wèi)電(diàn)动阀门中的電(diàn)动装置是一机電(diàn)设备,其工作状况受其工作环境影响很(hěn)大。 通常情况下,電(diàn)动阀门所处工作环境有(yǒu)以下11种:
1、室内安装或有(yǒu)防护措施户外使用(yòng);
2、户外露天安装,有(yǒu)风、砂、雨露、阳光等侵蚀;
3、具有(yǒu)易燃、易爆气體(tǐ)或粉尘环境;
4、湿热带、干热带地區(qū)环境;
5、管道介质温度高达480℃以上;
6、环境温度低于-20℃以下;
7、易遭水淹或浸水中;
8、具有(yǒu)放射性物(wù)质(核電(diàn)站及放射性物(wù)质试验装置)环境;
9、舰船上或船坞码头(有(yǒu)盐雾、霉菌、潮湿)的环境;
10、具有(yǒu)剧烈振动的场合;
11、易于发生火灾的场合; 对于上述环境中的電(diàn)动阀门,其電(diàn)动装置结构、材料和防护措施皆不同。因此,应依据上述工作环境选择相应的阀门電(diàn)动装置。
二、電(diàn)动阀门功能(néng)要求
根据工程控制要求,对電(diàn)动阀门来讲说,其控制功能(néng)是由電(diàn)动装置(开关型,调节型)来完成的。使用(yòng)電(diàn)动阀门的目的,就是对阀门的开、闭以及调节联动实现非人工的電(diàn)气控制或计算机 控制。目前的電(diàn)动装置使用(yòng)已不只是為(wèi)了节省人力,由于不同厂家产品的功能(néng)和质量差异较大,因此,选择電(diàn)动装置和选择所配阀门对工程同等重要。
三、電(diàn)动阀门的電(diàn)气控制
我國(guó)对工业自动化要求越来越高,一方面对電(diàn)动阀门的使用(yòng)量越来越多(duō),另一方面对電(diàn)动阀门的控制要求也越来越高,越来越复杂。所以電(diàn)动阀门在電(diàn)气控制方面的设计也在不断更新(xīn)。随着科(kē)學(xué)技术的进步 新(xīn)型的、多(duō)样的電(diàn)气控制方式将不断地出现。对電(diàn)动阀门总體(tǐ)控制方面的考虑,应注意选择電(diàn)动 阀门的控制方式。例如,根据工程需要,是否使用(yòng)集中控制方式,还是单台控制方式,是否与其他(tā)设备联动,程序控制还是应用(yòng)计算机程序控制等等,其控制原理(lǐ)都 不一样。阀门電(diàn)动装置厂家样本给出的仅是标准電(diàn)气控制原理(lǐ),因此使用(yòng)部门应与電(diàn)动装置生产厂进行技术交底,明确技术要求。 此外,在选择電(diàn)动阀门时,应考虑是否附加購(gòu)置電(diàn)动阀门控制器。因為(wèi)一般情况,控制器是需要单独購(gòu)买的。多(duō)数情况下,采用(yòng)单台控制时,是需要購(gòu)买控制器的, 因為(wèi)購(gòu)买控制器比用(yòng)户自行设计、制造要方便、便宜。当電(diàn)气控制性能(néng)满足不了工程设计要求时,应向生产厂提出修改或重新(xīn)设计。阀门電(diàn)动装置是实现阀门程控、自控和遥控*的设备,其运动过程可(kě)由行程、转矩或轴向推力的大小(xiǎo)来控制。由于阀门電(diàn)动装置的工作特性和利用(yòng)率取决于阀门的种类、装置工作规范及阀门在管線(xiàn)或设备上的位置,因此,正确选择阀门電(diàn)动装置,对防止出现超负荷现象(工作转矩高于控制转矩)至关重要。通常,正确选择阀门電(diàn)动装置的依据如下:
操作力矩操作力矩是选择阀门電(diàn)动装置的主要参数,電(diàn)动装置输出力矩应為(wèi)阀门操作大力矩的1.2——1.5倍。
操作推力阀门電(diàn)动装置的主机结构有(yǒu)两种:一种是不配置推力盘,直接输出力矩;另一种是配置推力盘,输出力矩通过推力盘中的阀杆螺母转换為(wèi)输出推力。
输出轴转动圈数阀门電(diàn)动装置输出轴转动圈数的多(duō)少与阀门的公称通径、阀杆螺距、螺纹头数有(yǒu)关,要按M=H/ZS计算(M為(wèi)電(diàn)动装置应满足的总转动圈数,H為(wèi)阀门开启高度,S為(wèi)阀杆传动螺纹螺距,Z為(wèi)阀杆螺纹头数)。
阀杆直径对多(duō)回转类明杆阀门,如果電(diàn)动装置允许通过的大阀杆直径不能(néng)通过所配阀门的阀杆,便不能(néng)组装成電(diàn)动阀门。因此,電(diàn)动装置空心输出轴的内径必须大于明杆阀门的阀杆外径。对部分(fēn)回转阀门以及多(duō)回转阀门中的暗杆阀门,虽不用(yòng)考虑阀杆直径的通过问题,但在选配时亦应充分(fēn)考虑阀杆直径与键槽的尺寸,使组装后能(néng)正常工作。
输出转速阀门的启闭速度若过快,易产生水击现象。因此,应根据不同使用(yòng)条件,选择恰当的启闭速度。
阀门電(diàn)动装置有(yǒu)其特殊要求,即必须能(néng)够限定转矩或轴向力。通常阀门電(diàn)动装置采用(yòng)限制转矩的连轴器。当電(diàn)动装置规格确定之后,其控制转矩也就确定了。一般在预先确定的时间内运行,電(diàn)机不会超负荷。但如出现下列情况便可(kě)能(néng)导致超负荷:一是電(diàn)源電(diàn)压低,得不到所需的转矩,使電(diàn)机停止转动;二是错误地调定转矩限制机构,使其大于停止的转矩,造成连续产生过大转矩,使電(diàn)机停止转动;三是断续使用(yòng),产生的热量积蓄,超过了電(diàn)机的允许温升值;四是因某种原因转矩限制机构電(diàn)路发生故障,使转矩过大;五是使用(yòng)环境温度过高,相对使電(diàn)机热容量下降。以前对電(diàn)机进行保护的办法是使用(yòng)熔断器、过流继電(diàn)器、热继電(diàn)器、恒温器等,但这些办法各有(yǒu)利弊。对電(diàn)动装置这种变负荷设备,可(kě)靠的保护办法是没有(yǒu)的。因此,必须采取各种组合方式,归纳起来有(yǒu)两种:一是对電(diàn)机输入電(diàn)流的增减进行判断;二是对電(diàn)机本身发热情况进行判断。这两种方式,无论那种都要考虑電(diàn)机热容量给定的时间余量。
此外过负荷的基本保护方法是:对電(diàn)机连续运转或点动操作的过负荷保护,采用(yòng)恒温器;对電(diàn)机堵转的保护,采用(yòng)热继電(diàn)器;对短路事故,采用(yòng)熔断器或过流继電(diàn)器。