介紹
程控閥是一種通過氣動、液動等方式驅動的切斷閥。該閥與DCS集散控制系統或PLC相連,實現電腦程式的遠程控制。廣泛套用於甲醇裂解制氫、酒精幹燥、氯乙烯濃縮回收、多晶矽尾氣回收、制氮、制氧、回收二氧化碳等變壓吸附氣體分離行業。程控閥是變壓吸附裝置的關鍵設備、是保證變壓吸附各工序順利完成和系統可靠運轉的重要部件。變壓吸附的主要工序有吸附、均壓、順放、逆放、沖洗等步驟,每一步工序的完成均是通過程控閥在一定時間的啟閉來實現。因而程控閥需要大量的頻繁動作,操作要求和性能均高於一般通用閥門。程控閥必須具備以下要求:
1、密封性能可靠、穩定,閥門使用壽命長、即使頻繁動作及長時間使用仍無泄漏。
2、閥瓣具有防止流體沖刷、耐腐蝕的功能。
3、啟閉速度快,啟閉時間通常小於2秒
4、可靠的填料函密封。
5、具有閥位狀態現場指示和遠程傳送信號
6、閥門的可遠程控制。
7、維護方便。
工作原理
(一)程控閥結構特點
氣缸中密封圈採用耐油橡膠O型圈,密封性能好,易更換維修;閥門具備雙向耐壓性和抗高速氣流沖刷性能,具有較高的硬度及機械強度,經常進行周期頻繁動作而保持不泄漏;閥門開關速度快(啟閉時間DN150以下≤2s,DN150以上≤3s);可以實現遠程控制,集中控制和自動控制;可根據不同的使用條件,選配不同內徑及行程的氣(液)缸,適用範圍廣。
程控閥控制原理圖
常見故障
(一)故障現象:DCS顯示閥位反饋報警
1.原因分析:閥檢錯位,由於閥芯旋轉,帶動反饋連桿產生偏移。
解決措施:校正反饋桿位置,並緊固。
2.原因分析:反饋迴路安全柵壞。
解決措施:更換安全柵。
3.原因分析:電磁閥失電或線圈燒壞造成閥門不動作,與控制室閥位不相符。
解決措施:檢查失電原因,更換配電迴路保險管,若線圈燒壞,則需更換電磁閥。
4.原因分析:氣源壓力不夠,閥門動作不到位造成。
解決措施:檢查氣路,排除漏點。
(二)故障現象:程控閥外漏
原因分析:外漏,外漏在現場使用中很少發生,一般在年度大修時根據情況更換。
解決措施:可用攜帶型可燃氣檢測器排查。
1.填料函與閥桿處泄漏,填料壓蓋子螺栓擰緊力不夠,均勻擰緊各螺栓;填料失效,換填料。
2.閥蓋連線法蘭處泄漏,螺栓擰緊力不夠,均勻擰緊各螺栓;密封件失效,更換密封件。
(三)故障現象:程控閥內漏
原因分析及措施:
1.平衡缸處O型圏損壞造成內漏,需更換0型圈。
2.氣缸儀表空氣壓力小於0.4MPa,閥門關不到位造成內漏,檢查調整執行機構氣壓到0.4~0.6MPa範圍。
3.閥芯處密封墊片損壞造成。吸附劑泄漏進入管道,或吸附劑粉化進入工藝管道,粘附在密封片上,氣液局部沖蝕造成閥芯密封片損壞,需要在操作中調控好工作壓力或檢查過濾網,若確已損壞,則需更換之。
4.密封面失效,研磨密封面。
5.閥門流向裝反,閥門重新安裝。
(四)故障現象:閥門關閉不到位
原因分析及措施:
1.密封件磨損,增加關閉行程。
2.驅動裝置限位失靈,調整限位擋塊。
3.驅動裝置力量不夠,增大驅動裝置型號。
(五)故障現象:閥門打不開
原因分析及措施:
1.管路介質壓力太大,配安全閥。
2.驅動裝置出故障,修理驅動裝置。
3.驅動裝置力量不夠,增大驅動裝置型號。
四、使用過程中的注意事項
1.注意現場使用環境,尤其是電磁換向,閥位檢查器的防水、防潮。
2.所用氣源必須清潔、乾淨,最好含帶少量霧化油,以減輕氣缸對頻繁運動的活塞和薄膜片之間相互摩擦。
3.在裝配時,截止閥氣缸、平衡缸、填料函等運動部件處應抹上少許黃油,以延長該處密封圈、墊的壽命。
4.通過控制室監視與現場巡檢,對發現的異常情況要及時判斷和處理。
5.做好易損件(如填料、密封圈)的備件工作,在連續使用一個大修周期後,視情況加少量黃油養護或更換之。
套用
一、程控閥在PSA工藝中的套用
PSA工藝對程控閥的要求
(變壓吸附)PSA是一個近似等溫變化的物理過程,它是利用氣體介質中不同組份在吸附劑上的吸附容量的不同,在一定工作條件下進行選擇性吸附,採用降壓使吸附劑獲得再生。在生產過程中要求周期性的切換閥門,且閥門數量多,動作頻繁,人工操作是無法進行的。由於PSA裝置工藝的特殊性,為保障裝置長周期穩定可靠運行,程控閥必須滿足以下要求:
1.密封性能好,經常受周期頻繁動作而保持不泄露。
2.閥門開關速度要快,隨閥門通徑不同其啟閉時間應小於3秒。
3.具備雙向耐壓性和抗高速氣流沖刷性能。
4.根據工藝要求,易實現調節功能和閥位狀態現場指示及遠傳等功能。
二、程控閥在PSA裝置中的作用
PSA裝置是一套高度自動化的裝置,每一個吸附塔都必須經歷吸附(A)、一均降(1L)、順向放壓(PP)、二均降(2L)、逆向放壓(L)、沖洗(P)、二均升(2H)、終充(FH)等工序,而這些工藝步驟正是通過程控閥的切換得以完成的,此時程控閥就如同裝置的心臟,頻繁、穩定、順序的啟閉,以保證工藝的順利運行及產品連續穩定輸出。