DHSC电动笼式单座调节阀故障排除方法

 单座电动调节阀工作性能的好坏会直接影响整个调节系统的工作质量。由于单座电动调节阀在现场是与被调介质直接接触的，工作环境十分恶劣，因此容易产生各种故障。在生产过程中，除了随时排除这些故障外，还必须进行经常性的维护和定期检修。尤其是对使用环境特别恶劣的调节阀，更应重视维护和定期检修。不同形式的单座电动调节阀，其故障及其产生原因是不一样的。上海申弘阀门有限公司主营阀门有：减压阀(组合式减压阀,可调式减压阀,自力式减压阀

    故障一：执行器不动作，但控制模块电源和信号灯均亮。

    处理方法：检查电源电压是否正确；电动机是否断线；十芯插头从端到各线终端是否断线；电动机、电位器、电容各接插头是否良好；用对比互换法判断控制模块是否良好。

    故障二： 执行器不动作， 电源灯亮而信号灯不亮。

    处理方法：检查输入信号极性等是否正确；用对比互换法判断控制模块是否良好。

    故障三： 调节系统参数整定不当导致执行器频繁振荡。

调节阀的流量特性与生产中过程的状态密切相关,合理地选用其理想特性,对于提高过程控制质量很有益。随着控制技术和控制手段的不断发展,调节阀特性受过程控制因素的影响可更多地通过在线整定和补偿来克服。
这一方面降低了对调节阀性能指标的要求,减小了选型的复杂程度,使调节阀更好地适应过程控制的要求;另一方面又降低了能耗,节约了能源,有利于提高经济效益。阀体本身及驱动的执行机构共同称为电动调节阀，控制器通过改变输出信号来调节执行机构阀门的开口度，从而实现调节水流量，进而调节和控制换热器中的换热量。我们在设计锅炉系统并对电动调节阀进行选型时必须考虑以下技术参数：阀门内径、流量特性曲线、流通能力(即Kv)、关闭*大压差、阀权度等。

1.1、流通能力(Kv值)

流通能力指的是电动调节阀的水通过能力，指当阀门进出口压差在1bar时水流过阀门的量，以Kv表示，其计算公式为：

电动调节阀在锅炉软化水制作中的应用

式中Q——通过阀门的水流量，单位为m3/h；

ΔP——阀门进出口压差，单位为bar。

调节阀阀芯完全打开时阀门的流通能力*大，可获得*大Kv值，即Kvs；当调节阀阀芯完全关闭时，水流量为0，此外阀芯处于其它位置时，与之对应的阀门流通能力表示为Kv。

1.2、流量特性曲线

阀门的流量特性曲线能够反映阀门相对开口度与相对流量的关系，指的是当阀门开口度由0逐步开至100%时的每一个开口度所对应的水流量所构成的曲线，电动调节阀在正常工作时，阀门进出口的压差在不断发生改变，此时阀门的能量特性叫做阀门的工作流量特性，在理想状态下，当阀门两端压降恒定不变时所得到的阀门流量特性叫做理想流量特性，通常调节阀理想的流量特性包括快开特性、等百分比特性及线性特性等，调节阀的理想流量特性指的是在理想状态下阀门压降恒定时的流量特性，在实际应用过程中，如果未安装压差控制器，调节阀的压降是时刻变化的，也就是说调节阀在关闭状态时到完全打开，阀门的压降不是恒定的，因此此时的流量特性已产生变化，而且阀权度不同时，阀门在实际工作时的流量特性也是不同的，且阀权度越小，流量特性偏离就越大。

1.3、阀权度

电动调节阀的阀权度指调节阀全开时两端的压降与调节阀关时调节系统两端的压降之比，理论上，这个值越大越好，表明阀门能够对流量进行有效调节从而对换热器换热量进行有效控制，阀权度是衡量调节阀调节性能的重要指标，电动调节阀的阀权度大小，影响其工作流量特性，关系到系统的调节质量，阀权度越小，系统的调节质量越差。

1.4、可调比及关闭压差

可调比指的是电动调节阀的能够调控的*大流量和*小流量的比，在设计供热系统选择电动调节阀时，所需的可调比应低于调节阀的控制范围。关闭压差又称调节阀的*大工作压差，指的是当调节阀完全关闭时阀门进出口压差的*大值，若系统中关闭压差大于阀门的许用压差，可在管路上加设压差控制阀，以确保调节阀的使用安全。

2、电动调节阀的锅炉软化水制作过程中的应用
2.1、电动调节阀工作原理介绍

本文以流化床锅炉软化水处理系统(SHF7-1.25+矸石)为例进行介绍，该系统中共设有两套软化水处理设备，其基本参数为YCT112-4B，0=5-6t/h，N=0.75kW，出水硬度不高于0.03mmol/L。该系统中还设有两套盐罐和两套树脂罐，均为开1备1，将由普通自来水供给的自来水软化处理后输送至软化水箱，然后软化水通过冷凝水泵进入除氧器，在除氧器中经过相应处理，*后注入锅炉锅筒内，在整个软化水处理系统中，电动调节阀能够控制自来水的流量，整个系统及处理工艺较为复杂，现仅将其处理原理绘制如下：

电动调节阀在锅炉软化水制作中的应用

图1 软化水制作过程示意

在以住的软化水处理系统中，如图1所示，电动调节阀的安装位置为系统的主给水管路，系统在工作过程中，当软化水箱的液位达到设定高度时，水箱内安装的液位传感器便会发出相应的信号，该信号传给电动调节阀后，调节阀关闭并停止给水，然而系统中的树脂罐需继续对自来水冲洗软化，并为锅炉不间断地提供软化水，就必须有自来水供给，因此电动调节阀关闭后，树脂罐就会因缺水而停止工作，从而影响整个系统的工作效率。为改善软化水系统的工作性能，我们将电动调节阀的安装位置改在软化树脂罐的出水口上，如图2所示。

电动调节阀在锅炉软化水制作中的应用

图2 改进后的软化水制作过程示意

在改进后的软化水处理系统中，当软化水箱液位达到标定值时，液位传感器发出信号并传给电动调节阀，调节阀关闭，树脂罐不再向软化水箱供水，而在软化树脂罐中，依然有自来水供应，此时树脂罐可继续进行冲洗软化工作，这样系统可持续不断地向锅炉提供软化水。

2.2、使用中的相关注意事项及常见故障处理

2.2.1、相关注意事项

在实际使用过程中，电动调节阀发生故障的原因通常不是因阀门质量不过关，而多是由于阀门的安装和使用不规范造成的，调节阀的安装位置、使用环境、方向等均会导致调节阀无法正常使用，在阀门的使用过程中，若介质不够清洁也会造成调节阀阀芯卡死，因此在安装和使用过程中要做到以下几点：

①电动调节阀为现场仪表，其使用温度*低不宜低于25℃，*高不能超过60℃，其相对湿度感为95%，因此在高温或露天的环境中使用电动调节阀时，必须有相应的降温和防水措施，此外，若系统管道有震动，调节阀应安装在远离震源的位置或对调节阀进行防震处理。 ②调节阀的安装应与水平面垂直，因环境需要可以倾斜安装，若阀体自重较大或安装倾斜角度过大，必须在阀体处架设支承结构。③通常调节阀的安装位置不宜离地面过高，当安装位置高于2m时要铺设工作平台，从而便于对调节阀进行手动操作和日常维护。④ 电动调节阀的安装应在整个系统管路清洗工序完毕后进行，管道内不能有焊渣和污物，安装完毕后要再次对调节阀进行冲洗，开始注入人质前要打开所有阀门，以防杂物卡死阀芯。对手轮机构操作完成后要将其复位至空档。

2.2.2、常见故障分析及处理

①电机不转。电机线圈烧毁，若腐蚀性气体或水进入电机后，就会使电机线圈短路而烧毁，若电机转子抱死，电机线圈电流过大，使得线圈发热，从而导致电机烧毁。判断诊断方法：采用电阻仪测量电机引出线之间的电阻值，若电阻接近零或趋于无穷大均说明电机线圈烧毁。②两个微动开关位置不当。当调节阀动作时，带动反馈连杆移动，行程至零点和满度时，微动开关应关闭，使电流不会流过电机，从而达到保护电机的目的，如微动开关位置过开，使阀杆动作已达零点或满度时仍不能断开，电流继续通过电机，但此时电机已无法转动，将会造成电机堵转烧坏。处理方法是移动微动开关位置，使之与阀杆行程位置相对应。③电动调节阀一动作就引起保险丝熔断，原因分析：电机线圈绝缘漆脱落，导致绕组和阀体短接，启动电流过大；使用的分相电容过大，使得启动电流较大，故障诊断方法：采用交流电流表测量电机启动电流，观察启动电流是否正常。

3、结语
在软化水处理系统中对电动调节阀的安装位置改进后，改善了软化水系统的工作性能，系统可持续不断地向锅炉提供软化水，并且系统改进后，锅炉的运行更加安全、稳定、可靠，值得大力推广和应用。

    处理方法：调节器的参数整定不合适，会引起系统产生不同程度的振荡。对于单回路调节系统，比例带过小，积分时间过短，微分时间和微分增益过大都可能产生系统振荡。可以通过系统整定的方法，合理的选择这些参数，使回路保持稳定速度。

    故障四：执行器电机发热迅速、震荡爬行、短时间内停止动作。

    处理方法： 用交流2V 电压档测控制模块输入端是否交流干扰动；检查信号线是否和电源线隔离；电位器及电位器配线是否良好；反馈组件动作是否正常。

    故障五：执行器动作呈步进、爬行现象、动作缓慢。

    处理方法： 检查操作器传来的信号动作时间是否正确。

    故障六：执行器位置反馈信号太大或太小。

    处理方法：检查“零位”和“行程”电位器调整是否正确；更换控制模块判断。

    故障七：加信号后执行器全开或全关，限位开关也不停。

    处理方法： 检查控制模块的功能选择开关是否在正确位置；“零位”和“行程”电位器调整是否正确；更换控制模块判断。

    故障八：执行器震荡、鸣叫。

    处理方法：主要是因为灵敏度调得太高，不灵敏区太小，过于灵敏，致使执行器小回路无法稳定而产生振荡，可逆时针微调灵敏度电位器降低灵敏度；流体压力变化太大，执行机构推力不足；调节阀选择大了、阀常在小开度工作。

    故障九：执行器动作不正常，但限位开关动作后电机不停止。

    处理方法：检查限位开关、限位开关配线是否有故障；更换控制模块判断。

    故障十：执行器皮带断。

    处理方法： 检查执行器内部传动部分是否损坏卡住；“零位”和“行程”电位器调整是否正确；限位开关是否正确。

    为避免电源线的干扰，单座电动调节阀信号线采用屏蔽电缆，并与电源线屏蔽；电源配线要有足够的容量以满足执行器额定电流及起动电流的要求；安装地线、连接电源及信号线时，应先切断电源以防触电；连接电源的接线端子，爬电距离及电气间隙应大于8mm；定期检查密封圈的老化问题，及时更换；维修时需断开电源后再开盖，严防短路 。

DHSC电动笼式单座调节阀调节功能

    顾名思义，调节阀的首要功能就是调节，其主要表现在五个方面：
    1） 流量特性
    流量特性是反映调节阀的开度与流量的变化关系，以适应不同的系统特性要求，如对流量调节系统反应速度快需对数特性；对温度调节系统反应速度慢，需直线流量特性。流量特性反映了调节阀的调节品质。
    2） 可调范围R
    可调范围反映调节阀可控制的流量范围，用R＝Qmax：Qmin之比表示。R越大，调节流量的范围越宽，性能指标就越好。通常阀的R＝30，好的阀，如V型球阀、全功能超轻型调节阀，R可达100～200。
    3） 小开度工作性能
    有些阀受到结构的限制，小开度工作性能差，产生启跳、振荡，R变得很小（即Qmin很大），如双座阀、衬胶蝶阀。好的阀小开度应有微调功能，即可满足很小流量的调节，且工作又要求十分平衡，这类阀如V型球阀、偏心旋转阀、全功能超轻型调节阀。
    4） 流量系数Kv
    流量系数表示通过流量的能力，同口径Kv值越大越好，尤其是球阀、蝶阀、全功能超轻型阀，它们的Kv值是单座阀、双座阀、套筒阀的2～3倍。
    5） 调节速度
    满足系统对阀动作的速度要求。

 型    式   直通单座铸造球型阀 DHSC电动笼式单座调节阀
公称通径   40、50、65、80、100、150、200mm
公称压力   ANSI 125、150、300、600
                      JIS l0、16、20、30、40K
                      PNl.6、4.0、6.4MPa
连接型式   法兰连接：FF、RF、RJ、LG、沟槽型、嵌入型
                     法兰标准：JIS B2201-1984、ANSI Bl6.5-1981、JB79-59等
                     焊接连接：嵌接焊SW（40～50mm）
                                       对接焊BW（65～200mm）
材    料   铸钢（ZG230-450）、铸不锈钢（ZG1Crl8Ni9Ti、ZGlCrl8Nil2Mo2Ti、
                        ZGOOCr18Ni12Mo2Ti）、钛等
上 阀 盖   常温型（P）：-17～+230℃
                     伸长Ⅰ型（EⅠ）：  -45～-17℃   +230～+566℃
                     伸长Ⅱ型（EⅡ）：-100～-45℃
                     伸长Ⅲ型（EⅢ）：-196～-100℃
                     注：工作温度不准超过各种材料的允许范围。
压盖型式    螺栓压紧式
填    料    V型聚四氟乙烯填料、含浸聚四氟乙烯石棉填料、石棉编织填料、石墨填料

阀芯型式    单座套筒式柱塞型阀芯
流量特性    等百分比特性（％CC）和线性特性（LCC）  （金属阀座0，参考图1