蒸汽調節(jié)閥因其使用介質的高溫高壓,故在選型時頗有講究,如果選型不當,則會在使用過程中頻頻出現故障,嚴重影響設備和系統的正常運行。下面我們通過一個實例來談談蒸汽調節(jié)閥的選型及使用中需要注意的一些問題。
一家大型化工企業(yè),需要用蒸汽來控制反應罐的溫度,蒸汽來自熱電廠的蒸汽余熱,溫度200℃左右,壓力1.2MPa左右,要求用蒸汽調節(jié)閥來控制蒸汽壓力的恒定,閥門進口壓力0.8~1.0MPa,出口壓力0.4~0.5MPa。開始選型時,因為沒有弄清楚現場參數,選用的是電動單座調節(jié)閥,使用不久就故障頻頻,執(zhí)行器電機燒壞、控制模塊損壞、減速齒輪打壞的事,屢屢發(fā)生。
后專業(yè)人員到現場觀察、分析,才找出故障原因。原來,調節(jié)閥的進出口壓差較大,執(zhí)行器在工作時負荷太大,也可以說過載,所以才會有減速齒輪不堪重負,數次打壞及電機、模塊損壞的事,更有甚者,用戶在系統設計時取壓點選擇不當(選在壓力變化特別快的地方),控制系統中壓力控制模塊的PID參數設置也有問題,致使整個系統靈敏度太高,壓力稍微有一點變化,調節(jié)器就會輸出控制信號去驅動調節(jié)閥,造成調節(jié)閥頻繁動作,以至于震蕩,進而引起整個系統的震蕩,不但被控變量無法穩(wěn)定,更令調節(jié)閥不堪重負,無法完成調節(jié)的任務。
該化工廠基于以上分析和判斷,果斷決定用電動套筒調節(jié)閥來代替單座調節(jié)閥,因為套筒閥的平衡結構的閥芯,可以大大抵消蒸汽通過時產生的不平衡力,減輕電動執(zhí)行器的負荷,有利于調節(jié)閥長期穩(wěn)定地運行。之所以沒有選擇平衡式單座調節(jié)閥,是考慮到單座閥的導向密封圈不耐蒸汽狀況下的長期磨損,且系統對調節(jié)閥的泄漏量標準要求不高,套筒閥能勝任這種工況。同時,重新確定取壓點,當套筒調節(jié)閥換上以后,調試系統時,將PID參數重新設置,減小比例帶,加大積分時間,即將系統響應的時間稍微調整一下,蒸汽的壓力波動變化以能滿足使用為前提。經過這樣一番調整,基本解決了這一問題。
其實,如果從最佳方案來考慮,根據這里的現場工況和要求,選用氣動雙座調節(jié)閥更為適宜,只是用戶鋪設氣源管路不方便,才沒有采納。
由此可見,對于調節(jié)閥,選型固然重要,安裝、調試和維護更加重要,有好多故障都是用戶因不熟悉調節(jié)閥的性能和使用維護特點所造成的。你不能把調節(jié)閥孤立于控制系統之外,而需把它和整個系統一起來考慮、來調整,而且,調節(jié)閥是一個動態(tài)的執(zhí)行元件,容易出現各種故障,這是手動閥門所不能比的。而且,隨著現場總線調節(jié)閥的日漸推廣,本來由系統完成的任務,下放到了調節(jié)閥的身上,這就對調節(jié)閥的使用、維護提出了更高的要求。