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閥門定位器與控制閥耗氣量的確定
閥門定位器與控制閥耗氣量的確定
1 各型號的電/氣閥門定位器耗氣量
氣動薄膜控制閥、氣缸閥還是當(dāng)前世界上主要的執(zhí)行機構(gòu),如果是調(diào)節(jié)式,還需配閥門定位器,因此電/氣閥門定位器耗氣量的節(jié)能是一個設(shè)計中要注意的問題,因為不同的耗氣量估算使裝置儀表空壓機的容量確定相差懸殊,從各種閥門定位器樣本看,由于單位不一樣,狀態(tài)不一樣,差別很大,從表面看會相差8倍之多,如果100只閥門,供氣量會相差很大(見表1)。
表1 國內(nèi)外單作用電/氣閥門定位器耗氣量(標(biāo)準(zhǔn)狀況)
生產(chǎn)廠 | 型號 | 供氣壓力/kPa | 樣本上的耗氣量/(m3/h) | 輸出50%時的耗氣量/(m3/h) |
Fisher | DVC-5000 | 140 | 0.3 | 300 |
DVC-6000 | 140 | 0.4 | 400 | |
Neles | ND-800 | 400 | 0.3 | 300 |
ND-9000 | 400 | 0.4 | 400 | |
Yamatake | AVP-302 | 140 | 0.24 | 240 |
Samson | 3780 | 140~600 | 0.09 | 90 |
Siemens | PS2 | 140~700 | 3.6*10-2 | |
Koso | EP-800 | 140 | 0.3 | 300 |
Bellofram | YT-1000 | 140 | 0.18 | 400 |
常熟常儀 | CCCX-4000 | 140 | 0.3 | 300 |
常熟常儀 | HEP | 140 | 0.5 | 300 |
2:完整的耗氣量表示法
按工業(yè)自動化儀表術(shù)語《通用術(shù)語》,對耗氣量的定義為,耗氣量:穩(wěn)態(tài)時,儀表在工作范圍內(nèi)所消耗氣體的大流量。因此完整的耗氣量表示法,與供氣壓力、流量、輸出開度等表示方法均有關(guān)系。如常熟常儀CCCX-4000電/氣閥門定位器樣本所示:單作用執(zhí)行機構(gòu),在140KPa氣源壓力,輸出為50%時,耗氣量(標(biāo)準(zhǔn)狀況)5L/min。
3:閥門定位器耗氣量小的優(yōu)點與缺點
3.1 節(jié)能
控制閥耗氣量包括定位器耗氣量和執(zhí)行機構(gòu)薄膜(氣缸)的耗氣量。因此在系統(tǒng)穩(wěn)定運行時能使供氣減少,從而節(jié)能。如有100只閥門在穩(wěn)態(tài)時(標(biāo)準(zhǔn)狀況),每只定位器1小時內(nèi)的耗氣量為1m3/h,而每只定位器耗氣量為0.5m3/h,則只用50m3/h,在1h內(nèi)明顯節(jié)約儀表空氣50m3。
3.2 儀表結(jié)構(gòu)要求高
閥門定位器耗氣量小,對閥門定位器的結(jié)構(gòu)與加工精度要求高。這是某些閥門定位器在制造時,為保證儀表性能而寧可讓耗氣量大一點的原因。
3.3 閥門定位器耗氣量要小,但要保證閥門動作
閥門動作快慢,取決的因素很多。閥門定位器的功率放大器的能力是閥門動作快慢的決定因素。如果閥門定位器耗氣量太小,則要考慮是否影響閥門動作速度,特別是大閥門的動作速度。
4 各種結(jié)構(gòu)的閥門定位器都有一個合適的耗氣量
從目前的調(diào)查看,各種電/氣閥門定位器的耗氣量均與結(jié)構(gòu)有關(guān)。其趨向亦不是耗氣量越來越小,而是一個合適的耗氣量。從表1可知標(biāo)準(zhǔn)狀況下,F(xiàn)isherDVC5000 耗氣量為300L/h,而發(fā)展到DVC6000型時耗氣量為400L/h,Neles ND800耗氣量為300L/h,而發(fā)展到ND-9000型時耗氣量為400L/h。
5 控制閥耗氣量要考慮動態(tài)耗氣量
控制閥的結(jié)構(gòu)如圖1所示,當(dāng)控制閥穩(wěn)態(tài)在某一開度時,僅定位器耗氣,其耗氣量只需要考慮定位器的耗氣量。當(dāng)控制閥動作而開度改變時,閥桿上下運動,膜片上下動作,使薄膜室內(nèi)空氣排出,這部分動態(tài)排出氣量決定于閥的動作大小及頻繁程度,并與薄膜頭大小有關(guān),不管使用何種定位器,這部分摸頭的耗氣量總是一樣的。因此控制閥耗氣量等于定位器耗氣量+執(zhí)行機構(gòu)耗氣量。特別在開停車時以及系統(tǒng)波動大時,閥門動作大且頻繁。薄膜要進氣、放氣,要考慮足夠大的閥門用氣,不能因定位器耗氣量小而將整個控制閥耗氣量估的太小。
圖1 控制閥結(jié)構(gòu)簡圖
從筆者的調(diào)查來看,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,對薄膜式控制閥一般可作如下考慮:原國產(chǎn)控制閥每臺耗氣按1m/h估算即可,但隨著進口閥門定位器結(jié)構(gòu)的變化,不少閥門定位器在穩(wěn)態(tài)時的耗氣量大大低于1m3/h。但由于閥門的耗氣量是定位器與薄膜(氣缸)的耗氣量兩者之和,用戶可按0.5~1m3/h估算,并針對同一裝置內(nèi)不同閥門定位器的耗氣總量計算。儀表氣源裝置容量計算如下(儀表供氣設(shè)計規(guī)定HG/T20510-2000)
qvs=qvc[2+(0.1~0.3)]
式中:
qvs ——氣源裝置計算容量(標(biāo)準(zhǔn)狀況),m3/h
qvc ——各類儀表穩(wěn)態(tài)耗氣量總和(標(biāo)準(zhǔn)狀況),m3/h
(作者:邱宣振,陳新 來源:互聯(lián)網(wǎng))