December 31, 2024
Katup kontrol pneumatik adalah salah satu instrumen kontrol proses industri yang banyak digunakan di perminyakan, kimia, tenaga listrik, metalurgi dan perusahaan industri lainnya. Katup kontrol produksi bahan kimia dalam sistem regulasi sangat penting, terdiri dari sistem otomasi industri yang merupakan penghubung penting, seperti otomatisasi proses produksi pada tangan dan kaki.
Prinsip Kerja
Katup kontrol pneumatik adalah udara terkompresi sebagai sumber tenaga, silinder sebagai aktuator, dan dengan bantuan pengatur posisi katup listrik, konverter, katup solenoid, katup penahan, dan aksesori lainnya untuk menggerakkan katup, untuk mewujudkan peralihan atau penyesuaian proporsional, menerima sinyal kontrol sistem kontrol otomasi industri untuk menyelesaikan penyesuaian media pipa: aliran, tekanan, suhu, dan parameter proses lainnya. Katup kontrol pneumatik memiliki karakteristik kontrol yang sederhana, respons yang cepat, dan aman secara intrinsik, tanpa perlu melakukan tindakan anti ledakan tambahan.
Prinsip kerja katup kontrol pneumatik
Katup kontrol pneumatik biasanya terdiri dari aktuator pneumatik dan katup kontrol yang terhubung ke instalasi dan commissioning, aktuator pneumatik dapat dibagi menjadi aksi tunggal dan aksi ganda. Dua jenis aktuator aksi tunggal memiliki pegas yang dapat disetel ulang, sedangkan aktuator aksi ganda tidak memiliki pegas pengatur ulang. telah mengatur ulang pegas. Aktuator kerja tunggal, yang dapat kehilangan asal atau kegagalan mendadak, secara otomatis berpindah ke katup yang awalnya disetel ke keadaan membuka atau menutup.
Katup kontrol pneumatik menurut bentuk aksi dari tipe gas terbuka dan tipe penutup gas ada dua macam, yaitu yang disebut tipe biasanya terbuka dan biasanya tertutup, katup kontrol pneumatik gas terbuka atau tertutup gas, biasanya melalui aksi positif dan negatif dari aktuator dan struktur keadaan katup dari cara perakitan yang berbeda untuk diwujudkan.
Mode kerja katup kontrol pneumatik
Tipe udara terbuka (tipe normalnya tertutup) adalah ketika tekanan udara pada kepala diafragma meningkat, katup bertindak searah dengan peningkatan bukaan, dan ketika batas atas tekanan udara masukan tercapai, katup dalam keadaan penuh. keadaan terbuka. Sebaliknya, ketika tekanan udara berkurang, katup bergerak ke arah menutup, dan ketika tidak ada udara masuk, katup tertutup penuh. Gu biasanya kita menyebut katup pengatur tipe terbuka udara sebagai katup tipe penutupan kesalahan.
Tipe udara tertutup (tipe biasanya terbuka) beroperasi berlawanan arah dengan tipe udara terbuka. Ketika tekanan udara meningkat, katup menutup arah aksi; tekanan udara berkurang atau tidak ada tekanan udara, katup membuka arah atau terbuka penuh sampai. Gu biasanya kita sebut katup pengatur tipe udara mati karena kegagalan katup tipe terbuka.
Pemilihan udara terbuka dan udara tertutup didasarkan pada sudut pandang keselamatan proses produksi yang perlu dipertimbangkan. Apabila sumber gas terputus, apakah katup pengatur dalam posisi tertutup atau posisi terbuka aman.
Misalnya, kontrol pembakaran tungku pemanas, katup kontrol dipasang di pipa bahan bakar gas, sesuai dengan suhu ruang tungku atau suhu bahan yang dipanaskan di outlet tungku untuk mengontrol pasokan bahan bakar. Dalam hal ini sebaiknya menggunakan katup gas terbuka agar lebih aman, karena jika pasokan gas dihentikan, maka lebih tepat katup ditutup daripada dibuka penuh. Jika suplai gas terganggu, katup bahan bakar terbuka penuh, akan menimbulkan bahaya panas berlebih. Contoh lain adalah peralatan perpindahan panas berpendingin air pendingin, bahan panas di penukar panas dan air pendingin untuk pertukaran panas didinginkan, katup kontrol dipasang di pipa air pendingin, dengan suhu bahan setelah perpindahan panas untuk mengontrol air pendingin, jika pasokan gas terputus, katup kontrol harus berada pada posisi terbuka lebih aman, lebih baik memilih katup kontrol penutup gas (yaitu, FO).
Pengatur Posisi Katup
Valve positioner adalah aksesori utama dari katup kontrol, dan katup kontrol pneumatik sangat mendukung penggunaan regulator, ia menerima sinyal output regulator, dan kemudian sinyal outputnya untuk mengontrol katup kontrol pneumatik, ketika katup regulator beraksi, perpindahan dari batang katup dan melalui umpan balik perangkat mekanis ke pengatur posisi katup, status posisi katup melalui sinyal listrik ke sistem atas. Pengatur posisi katup menurut bentuk struktural dan prinsip kerjanya dapat dibagi menjadi pengatur posisi katup pneumatik, pengatur posisi katup listrik - gas, dan pengatur posisi katup cerdas.
Valve positioner dapat meningkatkan daya keluaran katup pengatur, mengurangi histeresis transmisi sinyal pengatur, mempercepat kecepatan gerak batang katup, dapat meningkatkan linearitas katup, mengatasi gesekan batang katup dan menghilangkan pengaruh gaya ketidakseimbangan, untuk memastikan posisi katup pengatur yang benar.
Aktuator dibagi menjadi aktuator pneumatik, aktuator listrik, langkah lurus, langkah sudut. Berfungsi untuk membuka dan menutup segala jenis katup, papan angin, dll secara otomatis dan manual.
Prinsip pemasangan katup kontrol pneumatik
(1) Posisi pemasangan katup pengatur pneumatik, dari permukaan tanah memerlukan ketinggian tertentu, katup harus menyisakan ruang tertentu di atas dan di bawah, agar dapat dilakukan pembongkaran dan perbaikan katup. Untuk dilengkapi dengan pengatur posisi katup pneumatik dan katup kontrol roda tangan, harus memastikan pengoperasian, pengamatan, dan penyesuaian yang nyaman.
(2) katup kontrol harus dipasang pada pipa horizontal, dan ke atas dan ke bawah dengan pipa tegak lurus terhadap katup umum untuk ditopang untuk memastikan stabil dan andal. Untuk acara-acara khusus, kebutuhan pemasangan horizontal katup kontrol pada pipa vertikal, katup kontrol juga harus didukung (kecuali katup kontrol berdiameter kecil). Pemasangan, untuk menghindari tekanan tambahan pada katup kontrol).
(3) Suhu lingkungan kerja katup kontrol harus (-30 ~ + 60) Kelembaban relatif tidak lebih besar dari 95% 95%, kelembaban relatif tidak lebih besar dari 95%.
(4) Posisi katup kontrol sebelum dan sesudah harus berpenampang pipa lurus, panjangnya tidak kurang dari 10 kali diameter pipa (10D), untuk menghindari bagian pipa lurus katup terlalu pendek dan mempengaruhi karakteristik aliran .
(5) Kaliber katup kontrol dan pipa proses tidak sama, harus disambung menggunakan peredam. Dalam pemasangan katup kontrol kaliber kecil, sambungan berulir dapat digunakan. Panah arah fluida pada badan katup harus konsisten dengan arah fluida.
(6) Untuk mengatur perpipaan bypass. Tujuannya untuk memudahkan peralihan atau pengoperasian manual, bisa dalam hal pemeliharaan katup kontrol tanpa henti.
(7) Katup kontrol harus dilepas seluruhnya dari pipa sebelum pemasangan benda asing, seperti kotoran, terak las.
Kegagalan dan Penanganan Umum
1. Katup kontrol tidak beroperasi
Pertama pastikan apakah tekanan sumber udara normal, temukan kegagalan sumber udara. Jika tekanan sumber udara normal, maka tentukan positioner atau keluaran amplifier konverter listrik/gas; jika tidak ada keluaran, lubang throttle konstan amplifier tersumbat, atau uap air di udara terkompresi terakumulasi di katup bola amplifier. Gunakan kawat baja kecil untuk membuka sumbatan lubang throttle konstan, menghilangkan kotoran atau membersihkan sumber udara.
Jika semua hal di atas normal, ada sinyal tetapi tidak ada tindakan, maka aktuator rusak atau batang katup bengkok, atau spool macet. Dalam hal ini, katup harus dilepas untuk pemeriksaan lebih lanjut.
2. Katup kontrol macet
Jika aksi langkah bolak-balik batang katup lamban, badan katup atau zat kental, penyumbatan kokas atau tekanan pengepakan terlalu ketat, atau pengepakan PTFE menua, batang katup tergores. Kesalahan kemacetan katup kontrol sebagian besar terjadi pada sistem operasi baru dan perombakan operasi awal, karena terak pengelasan pipa, karat, dll. di port throttle dan bagian pemandu yang disebabkan oleh penyumbatan sehingga aliran media tidak lancar, atau katup kontrol perombakan packing terlalu ketat, mengakibatkan peningkatan gesekan, mengakibatkan sinyal kecil tidak bergerak, fenomena aksi sinyal besar terlalu banyak.
Ketika menghadapi situasi seperti itu, Anda dapat dengan cepat membuka dan menutup saluran sekunder atau katup pengatur, sehingga kotoran dari saluran sekunder atau katup pengatur tersapu oleh media. Selain itu, Anda juga dapat menggunakan kunci pas pipa untuk menjepit batang katup, jika terjadi tekanan sinyal eksternal, gaya positif dan negatif memutar batang katup, sehingga kumparan melintas di atas kartu. Jika masalah tidak dapat diatasi, Anda dapat meningkatkan tekanan sumber gas, meningkatkan tenaga penggerak untuk bergerak naik turun berulang kali beberapa kali, Anda dapat mengatasi masalah tersebut. Jika tetap tidak bisa bergerak maka perlu dilakukan pembongkaran control valve, tentunya pekerjaan ini memerlukan keahlian profesional yang kuat, harus diselesaikan dengan bantuan tenaga profesional dan teknis, jika tidak maka akibatnya akan lebih serius.
3. Kebocoran katup
Kebocoran katup pengatur umumnya memiliki kebocoran katup pengatur, kebocoran pengepakan dan spool, deformasi dudukan yang disebabkan oleh kebocoran beberapa kasus, dianalisis di bawah ini.
1, kebocoran katup
Panjang batang tidak sesuai, batang katup gas terlalu panjang, jarak batang ke atas (atau ke bawah) tidak cukup, mengakibatkan celah antara spul dan dudukan, tidak dapat bersentuhan sepenuhnya, sehingga mengakibatkan kebocoran yang buruk dan internal. Batang katup penutup gas yang sama terlalu pendek, juga dapat menyebabkan celah antara spul katup dan dudukan, tidak dapat bersentuhan sepenuhnya, mengakibatkan kebocoran tidak kencang dan internal. Solusi : sebaiknya perpendek (atau perpanjang) batang klep agar panjang klep sesuai, sehingga tidak terjadi kebocoran internal lagi.
2, kebocoran pengepakan
Setelah pengepakan dimasukkan ke dalam kotak pengepakan, tekanan aksial diberikan padanya oleh kelenjar. Karena adanya deformasi plastis pada packing sehingga menghasilkan gaya radial, dan kontak erat dengan batang katup, namun kontak ini tidak terlalu seragam, beberapa bagian kontak kendor, beberapa bagian kontak lebih rapat, dan bahkan beberapa bagian kontaknya sama sekali tidak menyala. Katup pengatur dalam proses penggunaannya, batang katup dengan pengepakan antara adanya gerakan relatif, gerakan ini disebut gerakan aksial. Dalam proses penggunaan, dengan suhu tinggi, tekanan tinggi dan permeabilitas media fluida, kotak pengepakan katup pengatur juga merupakan fenomena kebocoran yang terjadi lebih banyak bagian. Penyebab utama kebocoran packing adalah kebocoran antarmuka, untuk packing tekstil juga akan muncul kebocoran (tekanan media sepanjang serat packing antara celah kecil hingga kebocoran luar). Kebocoran batang katup dan antarmuka pengepakan disebabkan oleh peluruhan bertahap tekanan kontak pengepakan, penuaan pengepakan dan alasan lainnya, kemudian media tekanan akan berada di sepanjang pengepakan dan batang celah kontak antara kebocoran ke luar.
Untuk membuat pengepakan menjadi nyaman, talang di bagian atas kotak isian, di bagian bawah kotak isian ditempatkan di celah tahan korosi cincin pelindung logam yang lebih kecil, perhatikan perlindungan permukaan kontak cincin dan pengisi tidak bisa dimiringkan, untuk mencegah pengisi didorong keluar oleh tekanan media. Kotak isian dan bagian pengisi bersentuhan dengan permukaan yang akan difinishing, untuk meningkatkan permukaan akhir, mengurangi keausan pengisi. Pemilihan pengisi grafit fleksibel, karena kedap udara yang baik, gesekan, penggunaan jangka panjang perubahan kecil, keausan burnout kecil, mudah diperbaiki, dan baut kelenjar dikencangkan kembali gesekan tidak berubah, ketahanan tekanan yang baik dan tahan panas, tidak terkena erosi media internal, dan batang serta kotak pengisi kontak internal logam tidak terjadi lubang atau korosi. Dengan cara ini, secara efektif melindungi segel kotak pengepakan batang, untuk memastikan keandalan segel pengepakan, masa pakai juga sangat meningkat.
3, kumparan katup, kebocoran deformasi dudukan katup
Spool katup, kebocoran dudukan katup terutama disebabkan oleh cacat pengecoran atau penempaan dalam proses produksi katup kontrol yang dapat menyebabkan peningkatan korosi. Melewati media korosif, gerusan media fluida juga akan menyebabkan kebocoran pada katup kontrol. Korosi terutama berupa erosi atau kavitasi. Ketika media korosif melewati katup pengatur, maka akan terjadi pada spool, erosi dan benturan material dudukan, sehingga spool, dudukan berbentuk oval atau bentuk lainnya, lama kelamaan mengakibatkan spul, dudukan tidak sesuai, terdapat celah, mati tidak kencang dan terjadi kebocoran.
Pasang spool katup yang baik, matikan pemilihan material dudukan katup. Pilih bahan yang tahan korosi, keberadaan lubang, trachoma dan cacat lainnya pada produk harus dihilangkan dengan kuat. Jika inti katup, deformasi dudukan katup tidak terlalu serius, tersedia penggilingan amplas halus, menghilangkan bekas, memperbaiki penyelesaian penyegelan, untuk meningkatkan kinerja penyegelan. Jika kerusakannya parah, sebaiknya klep diganti dengan yang baru.
4. Getaran
Kekakuan pegas pada katup pengatur tidak cukup, sinyal keluaran katup pengatur tidak stabil dan perubahan yang tajam mudah menyebabkan katup pengatur berosilasi. Ada frekuensi katup yang dipilih dan frekuensi sistem atau pipa, getaran dasar, sehingga getaran katup kontrol. Pemilihan yang tidak tepat, katup kontrol bekerja pada tingkat pembukaan yang kecil terdapat hambatan aliran yang drastis, laju aliran, perubahan tekanan, bila lebih dari kekakuan katup, penurunan stabilitas, osilasi yang serius.
Karena penyebab osilasi mempunyai banyak segi, untuk menganalisis masalah-masalah tertentu. Sedikit getaran, dapat meningkatkan kekakuan untuk menghilangkan, seperti pilihan katup kontrol pegas kekakuan besar, mengubah struktur implementasi piston, dll; pipa, getaran dasar, dapat ditingkatkan dengan meningkatkan dukungan untuk menghilangkan gangguan getaran; frekuensi katup dan frekuensi sistem sama dengan penggantian struktur katup pengatur yang berbeda; bekerja pada tingkat keterbukaan kecil yang disebabkan oleh getaran, hal ini merupakan pemilihan yang tidak tepat yang disebabkan oleh katup khususnya karena kapasitas aliran katup nilai C terlalu besar, maka harus dilakukan Seleksi ulang, pilih kapasitas aliran C nilainya lebih kecil atau penggunaan kendali split-range atau penggunaan sub-mother valve untuk mengatasi osilasi yang ditimbulkan oleh katup pengatur yang bekerja pada derajat keterbukaan kecil.
5. Katup kontrol berisik
Ketika fluida mengalir melalui control valve, seperti sebelum dan sesudah perbedaan tekanan yang terlalu besar akan menimbulkan fenomena kavitasi pada spool katup, dudukan katup dan bagian lainnya, sehingga fluida tersebut menimbulkan kebisingan. Nilai kapasitas aliran dipilih, nilai kapasitas aliran harus dipilih kembali ke nilai yang sesuai dari katup pengatur untuk mengatasi katup pengatur yang bekerja dalam tingkat kebisingan kecil yang disebabkan oleh kebisingan, berikut ini diperkenalkan menghilangkan kebisingan beberapa metode.
1, hilangkan metode kebisingan resonansi
Hanya ketika katup kontrol beresonansi, terjadi superposisi energi dan menghasilkan lebih dari 100 desibel kebisingan yang kuat. Beberapa menunjukkan getaran yang kuat, kebisingan tidak besar, beberapa getaran lemah, namun kebisingannya sangat besar; beberapa getaran dan kebisingan lebih besar. Kebisingan ini menghasilkan bunyi monoton yang frekuensinya umumnya 3000 hingga 7000 Hz. Jelas, dengan menghilangkan resonansi, kebisingan menghilang secara alami.
2, untuk menghilangkan metode kebisingan korosi uap
Kavitasi adalah sumber kebisingan hidrodinamik utama. Kavitasi, pecahnya gelembung uap menghasilkan benturan berkecepatan tinggi, mengakibatkan turbulensi lokal yang kuat, sehingga menimbulkan kebisingan kavitasi. Kebisingan ini mempunyai rentang frekuensi yang luas, menghasilkan suara kisi-kisi, dan cairan mengandung kerikil yang dikeluarkan oleh suara serupa. Menghilangkan dan mengurangi kavitasi merupakan cara yang efektif untuk menghilangkan dan mengurangi kebisingan.
3, penggunaan metode saluran pipa berdinding tebal
Penggunaan pipa berdinding tebal merupakan salah satu metode pengolahan rangkaian akustik. Penggunaan pipa berdinding tipis dapat meningkatkan kebisingan sebesar 5 desibel, penggunaan pipa berdinding tebal dapat mengurangi kebisingan sebesar 0 hingga 20 desibel. Semakin tebal dinding dengan diameter pipa yang sama, semakin besar diameter dengan ketebalan dinding yang sama, semakin baik efek pengurangan kebisingan. Seperti pipa DN200, ketebalan dinding 6.25, 6.75, 8, 10, 12.5, 15, 18, 20, 21.5mm, dapat mengurangi kebisingan sebesar -3.5, -2 (yaitu meningkat), 0, 3, 6, 8, 11, 13, 14,5 desibel. Tentu saja, semakin tebal dindingnya, semakin tinggi pula biayanya.
4, penggunaan metode bahan penyerap suara
Ini juga merupakan cara yang lebih umum dan paling efektif untuk menangani jalur suara. Bahan penyerap suara yang tersedia dapat dililitkan di sekitar sumber kebisingan dan pipa setelah katup. Perlu diperhatikan bahwa kebisingan akan disebarkan melalui aliran fluida dan jarak yang jauh, sehingga bahan penyerap suara dikemas ke mana, menggunakan pipa berdinding tebal ke mana, untuk menghilangkan efektifitas kebisingan ke tempat penghentian. Pendekatan ini berlaku untuk kebisingan yang tidak terlalu tinggi, jalur pipa tidak terlalu panjang, karena merupakan pendekatan yang lebih mahal.
5, metode peredam seri metode ini
Berlaku sebagai peredam kebisingan aerodinamis, secara efektif dapat menghilangkan kebisingan di dalam cairan dan menghambat transmisi tingkat kebisingan ke lapisan batas padat. Untuk laju aliran massa yang tinggi atau rasio penurunan tekanan yang tinggi sebelum dan sesudah katup, cara ini paling efektif dan ekonomis. Pengurangan kebisingan yang signifikan dapat dicapai dengan menggunakan peredam seri tipe penyerapan. Namun dari pertimbangan ekonomi, umumnya redaman dibatasi hingga sekitar 25 dB.
6, metode kotak kedap suara
Penggunaan kotak kedap suara, rumah dan bangunan, sumber kebisingan diisolasi di dalam, sehingga kebisingan lingkungan luar dikurangi hingga kisaran yang dapat diterima manusia.
7、Metode pelambatan seri
Dalam rasio tekanan katup pengatur yang tinggi (△ P / P1 ≥ 0,8), penggunaan metode pelambatan seri, yaitu penurunan tekanan total tersebar di katup pengatur dan katup setelah elemen pelambatan tetap. Seperti penggunaan diffuser, pelat pembatas berpori, yang merupakan metode pengurangan kebisingan paling efektif. Untuk mendapatkan efisiensi diffuser terbaik, harus didasarkan pada pemasangan masing-masing bagian untuk merancang diffuser (bentuk entitas, ukuran), sehingga tingkat kebisingan yang dihasilkan oleh katup dan tingkat kebisingan yang dihasilkan oleh diffuser adalah sama.
8, pemilihan katup kebisingan rendah
Katup kebisingan rendah sesuai dengan fluida melalui spul, dudukan katup jalur aliran zigzag (multi-lubang, multi-saluran) perlambatan bertahap untuk menghindari titik mana pun di jalur aliran untuk menghasilkan kecepatan supersonik. Ada berbagai bentuk dan struktur katup dengan kebisingan rendah (dirancang untuk sistem khusus) untuk digunakan. Bila kebisingan tidak terlalu besar, pilihan katup selongsong kebisingan rendah, dapat mengurangi kebisingan 10 hingga 20 dB, yang merupakan katup kebisingan rendah paling ekonomis.
Kegagalan pengatur posisi katup
Positioner biasa bekerja berdasarkan prinsip penyeimbangan gaya mekanis, yaitu teknologi penyekat nosel, dan jenis kesalahan berikut ini umumnya ada:
(1) Karena prinsip kerja penyeimbangan gaya mekanis, ia memiliki lebih banyak bagian yang dapat digerakkan, mudah terpengaruh oleh suhu dan getaran, sehingga mengakibatkan fluktuasi pada katup pengatur;.
(2) Mengadopsi teknologi penyekat nosel, karena lubang nosel yang kecil, mudah tersumbat oleh debu atau sumber udara yang tidak bersih, sehingga positioner tidak dapat bekerja dengan baik;.
(3) Dengan menggunakan prinsip keseimbangan gaya, koefisien elastisitas pegas akan berubah pada lokasi yang buruk, mengakibatkan katup pengatur tidak linier sehingga mengakibatkan penurunan kualitas pengendalian.
(4) Intelligent positioner terdiri dari mikroprosesor (CPU), A/D, D/A converter dan komponen lainnya, prinsip kerjanya sangat berbeda dengan positioner biasa, perbandingan nilai yang diberikan dan nilai sebenarnya dari sinyal listrik murni , dan tidak lagi memaksakan keseimbangan. Oleh karena itu, dapat mengatasi kelemahan keseimbangan gaya positioner konvensional. Namun, bila digunakan untuk keadaan berhenti darurat, seperti katup penutup darurat, katup ventilasi darurat, dll., katup-katup ini harus diam pada posisi tertentu, hanya ketika situasi darurat muncul, Anda harus bertindak dengan andal, lama tetap pada posisi tertentu, mudah membuat konverter listrik tidak terkendali sehingga sinyal kecil tidak berfungsi dalam situasi berbahaya. Selain itu. Digunakan untuk potensiometer penginderaan posisi katup karena bekerja di lapangan, nilai resistansi rentan berubah sehingga sinyal kecil tidak berfungsi, sinyal besar membuka penuh situasi berbahaya. Oleh karena itu, untuk memastikan keandalan dan ketersediaan positioner cerdas, positioner tersebut harus sering diuji.
