電動套筒調節(jié)閥ZAZM

                               上海申弘閥門有限公司

之前介紹高壓減壓閥，現(xiàn)在介紹ZAZM系列型電動套筒調節(jié)閥，接受調節(jié)儀表來的直流電流信號，改變被調介質流量，使被控工藝參數(shù)保持在給定值。廣泛應用于電力、冶金、化工、石油、輕紡、制藥、造紙等工業(yè)部門的生產自動化控制。本系列產品公稱通徑由20至200mm，公稱壓力有1.0、1.6、4.0、6.4MPa，使用溫度范由-40℃~450℃，接受信號為0~10mA.DC或4~20mA.DC。其中電動單座調節(jié)閥適用于壓差較小，介質粘度較大或稍有顆粒雜質場合。電動套筒調節(jié)閥適用于壓差較大場合。按閥內件密封部分材質分又有金屬-金屬和非金屬-金屬密封兩種，后者閥關閉時泄漏量可達VI級（零泄漏）標準。按填料不同可分為一般填料密封和波紋管密封兩種，前者用一般場合，而后者用至不允許外漏的重要場合。流量特性為線性或等百分比。配用不同的執(zhí)行機構可分為普通型和電子型兩種。多種多樣的品種規(guī)模可供選擇。 
 1電動套筒調節(jié)閥ZAZM系統(tǒng)工作原理和功能 
       閥門的控制量為閥門開度，在應用場合往往會根據(jù)實際需要將閥門開或關，或者開到一定程度，甚至動態(tài)的以某種規(guī)律開關。在傳統(tǒng)的模擬控制方式中用時間、電流的大小來表示閥門的開啟角度。由于影響時間、電流(電壓)等參數(shù)的因素很多，因此顯示的開啟角度與閥門的實際位置不易達到同步，經常出現(xiàn)明顯的誤差。同時，簡單的模擬量控制提供的信息極為有限，不利于系統(tǒng)的調試和檢修。筆者設計的智能型控制系統(tǒng)采用數(shù)字化的方法來控制電動執(zhí)行機構運行。 
       采用MOTOROLA公司單片微處理器和外圍芯片組成智能化的位置控制單元，接收統(tǒng)一的標準直流信號(如4～20mA的電流信號)，經信號處理及A/D轉換送至微處理器，微處理機將處理后的數(shù)據(jù)送至顯示單元顯示調節(jié)結果，運算處理后產生的控制信號驅動交流電機。此外，系統(tǒng)帶通訊功能，可以接收上位機的指令，進行遠程數(shù)字控制。同時也可以在智能控制器本地的人機界面上通過菜單和按鈕實現(xiàn)現(xiàn)場手動控制。 電動執(zhí)行器的原理，電動執(zhí)行機構的工作原理
通俗習慣說法：電動執(zhí)行器=電動執(zhí)行機構
教課書等教材上指：電動執(zhí)行器=電動執(zhí)行機構+閥體
因為閥體的種類較多：直通閥、蝶閥、球閥、閘閥等等。
電動執(zhí)行機構+各種閥體就形成了另一類產品——電動調節(jié)閥（還可細分成：電動調節(jié)直通閥，電動調節(jié)蝶閥，電動調節(jié)球閥等等）。
所以習慣上電動執(zhí)行器就指電動執(zhí)行機構，不含閥體。
電動執(zhí)行機構本機由電動機、減速機構、限位機構、過力矩保護機構及位置反饋裝置等組成。
電動執(zhí)行機構是以電動機為驅動源、以直流電流為控制及反饋信號。
當上位儀表或計算機發(fā)出控制信號后，電動執(zhí)行機構按照信號大小比例地動作，通過輸出軸使閥門或風門開到相對應的開度，并將系統(tǒng)開度信號反饋回控制室內，從而完成系統(tǒng)的調節(jié)功能。
電動執(zhí)行機構還可配操作器、伺服放大器等儀表一起使用。
操作器作用是：
A.    傳遞信號，在控制室內為操作者提供可視的輸入及反饋信號值，便于觀察現(xiàn)場閥位。
B.    在控制信號失靈或檢修系統(tǒng)時，可用其直接操作電動執(zhí)行機構，完成事故檢修情況下的人工手動操作。
伺服放大器（即位置定位器）作用是：
信號放大，它接受4-20mA的控制信號，將信號放大為可控制電機正反轉的強電信號，控制執(zhí)行機構實現(xiàn)正轉或反轉。
伺服放大器有兩種模式可供客戶選擇:
A.    一種為執(zhí)行機構本身的控制板上帶有伺服放大器功能，結構緊湊，不需占有儀表盤后空間，安裝及調試較為簡單（即電子一體化）。
B.    另一種為單獨放置的位置定位器，安裝于儀表盤后，這是一種較為傳統(tǒng)的應用方法，檢修及更換較為容易（即分立式比例調節(jié)型）。

上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥電動執(zhí)行機構聯(lián)接上各種閥體，就形成了各種調節(jié)閥。
      電動套筒調節(jié)閥ZAZM 主要功能描述： 
       1)一體化結構設計，直接接收4～20mA/4～12mA/12～20mA/0～5V/1～5V等控制信號，輸出隔離的4～20mA閥位反饋信號； 
       (2)具有仿真運行功能，并可根據(jù)用戶設定的流量特性曲線運行； 
       (3)控制信號斷路故障判斷、報警及保護功能。斷路故障時可使執(zhí)行機構或開、或關、或保特、或在0～100%之間預置的任意值； 
       (4)數(shù)字顯示，顯示控制信號值、閥位值、故障類別； 
       (5)RS485遠程通訊功能，通過通訊協(xié)議在上位機進行編程組態(tài)，對過程量、開關量作數(shù)據(jù)或圖形處理。 
       (6)閥門行程自整定，輸入輸出模擬信號自校準。 
       2系統(tǒng)硬件組成 
       智能控制器根據(jù)智能化、可靠性高、抗干擾能力強、成本低等原則，控制核心采用8位微處理器MC68HC908SR12(SR12)，電機控制的主電路采用電力電子技術實現(xiàn)。 
       SR12具有速度快、功能強和價格低等特點。其zui高工作頻率可達8MHz，有512字節(jié)的片內RAM、12K字節(jié)的片內FLASH存儲器，14路10位A/D，及SCI、I2C、SPI等通訊接口［1，4］。 
       系統(tǒng)應用SR12內部的A/D進行閥門位置信號及輸入控制信號的采集，利用PWM輸出經過濾波后的位置信號，利用I2C總線與外部存儲器AT24C08進行通訊存儲設置值，利用SCI接口通過MAX485與上位機進行數(shù)據(jù)交換，充分利用了該芯片的內部資源，節(jié)約了成本。 

       2.1號輸入部分 
       利用SR12內部A/D轉換，將輸入的模擬信號和閥門位置反饋的模擬信號進行量化。采用REF02作為A/D的基準電壓，其溫度漂移系數(shù)為3PPM/℃。 
       2.2信號輸出部分 
       SR12有3通道8位高速PWM，每個通道有獨立的計數(shù)器，可選擇PWM輸入時鐘以產生各種PWM頻率，并有自動相位控制。利用其中一路PWM作為模擬量輸出信號，其余兩路作為電機控制信號。同時選擇I/O口PTB6作為繼電器開關量輸出的控制信號。 
       2.3輸入輸出隔離 
       系統(tǒng)在工業(yè)現(xiàn)場使用時，涉及到各種儀表、傳感器及執(zhí)行機構，會由于各種原因引入信號干擾以及各種危險的強電壓信號。為了保證系統(tǒng)的安全，保證檢測的正確性和運行的可靠性，采用光耦LOC210對輸入輸出信號進行隔離。 
       2.4通訊部分 
       為了完成工業(yè)現(xiàn)場遠程控制和組網(wǎng)的需要，系統(tǒng)支持RS485通訊方式。電平轉換芯片采用MAX485。實際工作時，可以與上位機進行遠程通訊，進行運行方式設定并監(jiān)控運行狀態(tài)。
產品特點
閥體按流體力學原理設計的等截面低流阻流道，額定流量系數(shù)增大30%。
可調節(jié)范圍大，固有可調比為50，流量特性有直線和等百分比。
電動套筒調節(jié)閥閥塞設有上、下方的均壓孔，不平衡力小，閥穩(wěn)定性好，套筒互換性強，使用壓差大。
調節(jié)切斷型采用軟密封結構閥芯，達VI級泄漏標準（零泄漏）。
伺服放大器采用深度動態(tài)負反饋，可提高自動調節(jié)精度。
電動操作器有多種形式，可適用于4~20mA。DC或0~10mA.DC。
電子型電動調節(jié)閥可直接由電流信號控制閥門開度，無需伺服放大器。
波紋管密封型調節(jié)閥對移動的閥桿形成*的密封，堵絕流體外漏。
零件材料
閥體、閥蓋：HT200、ZG230-450、ZG1Cr18Ni9Ti
閥芯：ZG1Cr18Ni9Ti、司太萊合金堆焊增強聚四氟乙烯
填料：聚四氟乙烯、柔性石墨
推桿、襯套：2Cr13
墊片：橡膠石棉板、10、1Cr18Ni9Ti 石棉纏繞墊片
波紋管：1Cr18Ni9Ti、

主要技術參數(shù)

本產品性能指標貫徹GB/T4213-92。

配套用電動執(zhí)行機構有關技術參數(shù)

表中數(shù)據(jù)僅為常規(guī)配置，具體選用根據(jù)主要參數(shù)及用戶要求而定。

允許壓差

電動套筒調節(jié)閥允許壓差表 單位：MPa

允許壓差值若大于公稱壓力，則取公稱壓力值。

產品特點

尺寸重量      

普通型 單位：mm

電子型 單位：mm

調節(jié)閥的配管設計要考慮許多因素。這些因素的基本要求是：在調節(jié)閥的使用期間，調節(jié)閥的總費用zui小而性能。因此，從調節(jié)閥的經濟性和使用上，應認真考慮下面列舉的一系列問題是非常有用的：

（1）怎樣設計閥門的入口和出口配管？

（2）應當用多長的直管段？

（3）應當使用多大的管線尺寸？

調節(jié)閥的配管設計首先要研究總體的配管設計。配管設計一般要滿足壓力規(guī)范、腐蝕和磨損的要求、噪音級的要求以及工廠發(fā)展的要求。下述的流體流動速度是典型的：液體―1.5米／秒，蒸氣—30～37.5米／秒，氣體—70～120米／秒。管材價格以及制造費用對選擇管線大小的影響很大。高壓不銹鋼配管系統(tǒng)要求焊接、進行應力消除和射線檢查，可以容許選擇更高的管線流速。據(jù)文獻記載，高壓高溫的蒸氣流速大于120米／秒，給水流速12米／秒。

（4）是否需要大小頭？下游側配管是否要擴徑以滿足流體的膨脹？

（5）是否需要切斷閥?如果要，什么型號？尺寸多大？

（6）要不要旁路閥?如果要，什么型號？尺寸多大？

（7）調節(jié)閥應當安裝在與感測元件有關的管線的什么位置上？

（8）調節(jié)閥要安裝在什么高度上才便于操作人員操作？

（9）調節(jié)閥的安裝位置在維修和手動操作時，人是否能過得去？在正常操作中是否可以看到閥桿位移指示？

（10）調節(jié)閥是否靠近手動操作所需要的設備或指示器？

（11）在調節(jié)閥操作的任何階段是否會傷害人員和損壞設備？

（12）要不要放空和排放閥門?如果要，要幾個，什么型號，多大尺寸，要安裝在什么地方？這些閥門的配管是否需要接到一個安全的地點？

（13）要不要壓力表?如果要，要幾個，安裝在什么地方，如何配管？

（14）是否需要泄壓裝置?如果要，多大尺寸，安裝在哪里？

（15）是否需要管線過濾器?如果要，是在工廠建設時裝上，還是在裝置停工和停用待修之后再裝上？

（16）需要什么型號的管件？

（17）應使用什么樣的結構材料？

（18）安裝配管必須滿足什么規(guī)范？

（19）閥門是否需要保溫？

（20）閥門是否需要安裝伴熱管線？

（21）如果調節(jié)閥不能垂直安裝，要選擇什么方位安裝？

（22）調節(jié)閥應當如何支撐?

（23）對于氣動和液壓的管線和輔助設備有什么要求?

（24）如果調節(jié)閥已被拆卸，有什么方法可以隔斷氣動或液壓配管和輔助設備?這些配管和輔助設備是否要單獨支撐？與電動調節(jié)閥連在一起的電氣設備也必須有同樣的考慮。

（25）是否需要疏水器，如果要，裝在什么地方？

（26）是否需要取壓管嘴，如果要，取壓點將選在什么地方，取壓閥要多大，要什么型號的?

（27）調節(jié)閥是否會受到運輸車輛損壞，如果可能，將怎樣保護?

（28）有什么防震和防火的措施？

（29）閥縮徑還是用大小頭？

在許多情況下，選擇的管線要大一些以適應將來工廠的發(fā)展。這樣，新建工廠的調節(jié)閥可以比安裝調節(jié)閥的管線尺寸小一級或兩級。此時，選擇調節(jié)閥有兩種方法：①選擇與管線同樣大小調節(jié)閥用小直徑的閥內件。例如，DNl00的閥用dg50的閥內件；②選擇計算所得的zui小的調節(jié)閥，再用大小頭與管道連接。

應選擇哪一種方法一般是通過對閥門、配管和要求的費用分析決定。壓力降關系到泵和動力的費用。

推薦選用與管線同徑的調節(jié)閥用小的閥內件的方法。除非費用的分析表明選用zui小直徑的調節(jié)閥的方法有很大的*性，對于DN50或更小的管線，習慣上在許多工業(yè)過程中都選擇與管線同徑的調節(jié)閥。

（30）切斷閥、旁路閥的推薦尺寸

在許多工業(yè)過程中，普遍的做法是安裝切斷閥的旁路閥，以適應設備連續(xù)操作的需要。切斷閥用來隔離調節(jié)閥，而當調節(jié)閥在維修時使用旁路閥。也有一些不使用切斷閥的例外，由于增加一個或多個切斷閥，就要增加一個或多個切斷閥的費用：某些工藝配管可能只裝一個切斷閥就能起到在維修時隔離調節(jié)閥的全部作用。某些重要的工藝過程不能允許粗心大意打開旁路閥或關閉切斷閥。在大多數(shù)情況下考慮到費用，都采用和表7-1建議相似的zui小的切斷閥和旁路閥尺寸。

連接標準

法蘭標準：鑄鐵法蘭按GB4216-84、鑄鐵法蘭按GB9113-88
法蘭密封面型：PN10、PN16為凸面
PN40、PN64為凹凸面，閥體為凹面
結構長度：GB12221-89
夾套保溫型夾套載熱體接口：對焊φ18×4
閥體法蘭及法蘭端面距離可以按用戶的標準制造。如ANSI、JIS、DIN等標準。

 與本文相關的論文：調節(jié)閥流通能力Kv值