论文部分内容阅读
摘 要：调节阀在工业应用过程中，调节阀的整定是对其线性度、零点、量程的校验设定，是确保实现工艺控制性能的有效方法。在不同的安装应用环境中，为满足生产安全运行的需要，针对不同的介质、压力、温度、流量、压差，调节阀要解决本身固有的缺陷。本文就调节阀的整定，和对其常见的缺陷分析及解决方案进行总结论述。
关键词：调节阀；整定；应用缺陷分析
一、调节阀的整定：
1、山武AVP-100调节阀定位器
山武AVP-100调节阀定位器是一款能自动调校的定位器，是本人认为调试最为方便的，通上气源调好空气减压器压力表，打开定位器前盖，给定18MA电流信号，按下"UP"键3秒钟，就开始自整定，观察阀杆与标尺，阀杆走完上下两个行程，会在中间位置（50%）微调，选择中间位置，最后停留在标尺的87.5%位置（充气伸出型膜头），或25%位置（充气缩回型膜头）。看膜头进气管在上部（伸出）或是在下部（缩回）便知。一定要注意最后停留位置，否则自整定无效。因为不同的调节阀自整定的时间不同，一般2min左右。
2、萨姆森4763定位器
萨姆森4763定位器，首先，接通气源和信号源，打开定位器前盖，可以发现三个调整旋钮，"Z"零点，"Xp"增益（比例度），"Q"输出气量。
增大或减小"Q"输出气量调整,直到得到满意的定位速度，可通过按动范围弹簧观察效果。 给定50%的控制信号输入给定位器，转动"Z"整螺丝，控制阀位是行程中间值。
调整"Xp"增益（比例度），因"Xp"是在气路放大器之前，并且与喷嘴背压相同，其微小动作可使输出发生很大的变化，所以设置在尽可能小的位置，但过小会造成阀的震荡（气喘）。
如图所示，气源压力在3bar（公斤）时， "Xp"预设值在180€皛270€爸洌╔p"出厂设置为3%），在调整起点之前，要先调"Xp"，然后调零点。这样下来，行程的线性度基本完成。
下一步调零点，执行器杆伸出型，调整"Z"零点，使阀杆刚好从初始位置离开，给定增加至4.5ma信号，使阀杆刚好从初始位置离开， 给定20ma信号，阀位应该稳定在100%. 否则移动反馈臂上销钉，改变行程。每次改量程后，重新调零和校行程，直至零点和行程都正确。执行器缩回型，给定20ma信号，调整"Z"零点使阀杆刚好从初始位置离开。给定4ma，阀杆位应稳定在100%行程，（以标尺为准）
3、Fisher6010定位器
此定位器需要，手操器来调试，我们用的是艾默生375 型，在同上直流24v电源信号，电源信号不能太小，最好大于12ma，否者通讯不畅，在通讯上之后，手操器上会显示心型图案，选择快捷键，进入工作模式，退出在线工作模式，进入校验模式，自动校验，选着出厂设置，自整定完成。回到在线模式，可以在线使用了。通常会出现错误信息，行程方向错误，或者反馈臂行程太小，此种反馈臂不能随意转动，不用时要给反馈臂锁定，（在定位器内有定位销可以旋转拔出，装在外部反馈臂旁的一个螺纹孔内）还有就是安装时，中间行程位置反馈臂尽量与阀杆垂直的。
4、高特国产阀门定位器
ZPD-2000系列，教科书经常提到的阀门定位器，零位及行程调整：先输入50%信号，用调零旋钮将输出位移调整到50%位置，然后将输入信号由0%分别调到100%，观察行程与信号对应与否，可用量程旋钮调整行程在规定的位置上。量程调整可能使零点略有变化，因此需按上述方法反复调整制止满足要求。
二、应用缺陷分析：
1、调节阀不能在小开度下工作。
调节阀在小开度工作时存在着急剧的流阻、流速、压力变化，会带来如下问题：
<1>节流件间隙最小，流速最大，冲刷最严重，影响阀的使用寿命；
<2>急剧的流速、压力变化，超过阀的刚度时，阀稳定性差，甚至产生严重震荡；
<3>对于流闭状态下工作的阀，会产生跳跃关闭或跳跃启动现象，调节阀在这个开度内无法进行调节。
2.、闪蒸和空化
液体流过调节阀时，在节流口流速急剧上升，有能量守恒定律可知，速度上升，压力必然下降，若此时压力下降到低于液体在该温度下的饱和蒸汽压力Pv时，便会汽化，分解出气体，形成气液双相流动，这种现象称为闪蒸。节流后，速度下降，压力回升，当压力的恢复超过Pv值后，不再继续汽化，同时液体中的气泡将还原为液体。流体力学中可证明，此时气泡内的压力趋近于无穷大，即有较大的压力产生，它迫使气泡破裂，并形成强大的压力冲击波，这种现象叫空化。
（1）空化有如下破坏作用：
<1>.材质的损坏 气泡破裂产生的冲击力极大，会严重地冲击损伤阀芯，阀座表面， 特别是在密封面处，材料会很快被损坏，由空化造成的破坏作用叫做气蚀，在严重的气蚀下，一般不锈钢只能用几天，硬质合金也只能用半年至一年。
<2>.振动空化还会造成阀芯的振动，致使机械磨损和破坏。
<3>.噪声 液体力学噪声。
（2）减小和防止气蚀的方法：
<1>压差 避免空化气蚀的根本方法，是使调节阀的使用压差€%=p低于不产生空化气蚀的最大压差€%=Pc。当€%=p>1.5Mp时，就要采取措施避免解决气蚀问题，增长节流通道（把阀芯加长，阀座加厚），在阀座密封面上部增设阻力（设计成台阶式、波浪式）初步节流，增大节流阻力，减小压力恢复程度，削弱气蚀。也可在阀前阀后装限流孔板吸收一部分压降。
<2>材料 一般材料越硬，抗气蚀能力越强。可在阀芯、阀座、阀杆等处喷镀或堆焊一层硬质合金，也就是表面硬化处理。
<3>高压差防空化调节阀 主要有多级套筒式、多级阀芯式、多级叠板式3种 均根据多挤压降的原理制成。
参考文献：
【1】乐嘉谦主编，仪表工手册第二版，化学工业出版社
【2】王森主编，仪表工试题集现场仪表分册二版，化学工业出版社
作者简介：葛锦辉（1981.10.25-），河南省扶沟县人，工作单位：中平能化集团工程塑料公司。
关键词：调节阀；整定；应用缺陷分析
一、调节阀的整定：
1、山武AVP-100调节阀定位器
山武AVP-100调节阀定位器是一款能自动调校的定位器，是本人认为调试最为方便的，通上气源调好空气减压器压力表，打开定位器前盖，给定18MA电流信号，按下"UP"键3秒钟，就开始自整定，观察阀杆与标尺，阀杆走完上下两个行程，会在中间位置（50%）微调，选择中间位置，最后停留在标尺的87.5%位置（充气伸出型膜头），或25%位置（充气缩回型膜头）。看膜头进气管在上部（伸出）或是在下部（缩回）便知。一定要注意最后停留位置，否则自整定无效。因为不同的调节阀自整定的时间不同，一般2min左右。
2、萨姆森4763定位器
萨姆森4763定位器，首先，接通气源和信号源，打开定位器前盖，可以发现三个调整旋钮，"Z"零点，"Xp"增益（比例度），"Q"输出气量。
增大或减小"Q"输出气量调整,直到得到满意的定位速度，可通过按动范围弹簧观察效果。 给定50%的控制信号输入给定位器，转动"Z"整螺丝，控制阀位是行程中间值。
调整"Xp"增益（比例度），因"Xp"是在气路放大器之前，并且与喷嘴背压相同，其微小动作可使输出发生很大的变化，所以设置在尽可能小的位置，但过小会造成阀的震荡（气喘）。
如图所示，气源压力在3bar（公斤）时， "Xp"预设值在180€皛270€爸洌╔p"出厂设置为3%），在调整起点之前，要先调"Xp"，然后调零点。这样下来，行程的线性度基本完成。
下一步调零点，执行器杆伸出型，调整"Z"零点，使阀杆刚好从初始位置离开，给定增加至4.5ma信号，使阀杆刚好从初始位置离开， 给定20ma信号，阀位应该稳定在100%. 否则移动反馈臂上销钉，改变行程。每次改量程后，重新调零和校行程，直至零点和行程都正确。执行器缩回型，给定20ma信号，调整"Z"零点使阀杆刚好从初始位置离开。给定4ma，阀杆位应稳定在100%行程，（以标尺为准）
3、Fisher6010定位器
此定位器需要，手操器来调试，我们用的是艾默生375 型，在同上直流24v电源信号，电源信号不能太小，最好大于12ma，否者通讯不畅，在通讯上之后，手操器上会显示心型图案，选择快捷键，进入工作模式，退出在线工作模式，进入校验模式，自动校验，选着出厂设置，自整定完成。回到在线模式，可以在线使用了。通常会出现错误信息，行程方向错误，或者反馈臂行程太小，此种反馈臂不能随意转动，不用时要给反馈臂锁定，（在定位器内有定位销可以旋转拔出，装在外部反馈臂旁的一个螺纹孔内）还有就是安装时，中间行程位置反馈臂尽量与阀杆垂直的。
4、高特国产阀门定位器
ZPD-2000系列，教科书经常提到的阀门定位器，零位及行程调整：先输入50%信号，用调零旋钮将输出位移调整到50%位置，然后将输入信号由0%分别调到100%，观察行程与信号对应与否，可用量程旋钮调整行程在规定的位置上。量程调整可能使零点略有变化，因此需按上述方法反复调整制止满足要求。
二、应用缺陷分析：
1、调节阀不能在小开度下工作。
调节阀在小开度工作时存在着急剧的流阻、流速、压力变化，会带来如下问题：
<1>节流件间隙最小，流速最大，冲刷最严重，影响阀的使用寿命；
<2>急剧的流速、压力变化，超过阀的刚度时，阀稳定性差，甚至产生严重震荡；
<3>对于流闭状态下工作的阀，会产生跳跃关闭或跳跃启动现象，调节阀在这个开度内无法进行调节。
2.、闪蒸和空化
液体流过调节阀时，在节流口流速急剧上升，有能量守恒定律可知，速度上升，压力必然下降，若此时压力下降到低于液体在该温度下的饱和蒸汽压力Pv时，便会汽化，分解出气体，形成气液双相流动，这种现象称为闪蒸。节流后，速度下降，压力回升，当压力的恢复超过Pv值后，不再继续汽化，同时液体中的气泡将还原为液体。流体力学中可证明，此时气泡内的压力趋近于无穷大，即有较大的压力产生，它迫使气泡破裂，并形成强大的压力冲击波，这种现象叫空化。
（1）空化有如下破坏作用：
<1>.材质的损坏 气泡破裂产生的冲击力极大，会严重地冲击损伤阀芯，阀座表面， 特别是在密封面处，材料会很快被损坏，由空化造成的破坏作用叫做气蚀，在严重的气蚀下，一般不锈钢只能用几天，硬质合金也只能用半年至一年。
<2>.振动空化还会造成阀芯的振动，致使机械磨损和破坏。
<3>.噪声 液体力学噪声。
（2）减小和防止气蚀的方法：
<1>压差 避免空化气蚀的根本方法，是使调节阀的使用压差€%=p低于不产生空化气蚀的最大压差€%=Pc。当€%=p>1.5Mp时，就要采取措施避免解决气蚀问题，增长节流通道（把阀芯加长，阀座加厚），在阀座密封面上部增设阻力（设计成台阶式、波浪式）初步节流，增大节流阻力，减小压力恢复程度，削弱气蚀。也可在阀前阀后装限流孔板吸收一部分压降。
<2>材料 一般材料越硬，抗气蚀能力越强。可在阀芯、阀座、阀杆等处喷镀或堆焊一层硬质合金，也就是表面硬化处理。
<3>高压差防空化调节阀 主要有多级套筒式、多级阀芯式、多级叠板式3种 均根据多挤压降的原理制成。
参考文献：
【1】乐嘉谦主编，仪表工手册第二版，化学工业出版社
【2】王森主编，仪表工试题集现场仪表分册二版，化学工业出版社
作者简介：葛锦辉（1981.10.25-），河南省扶沟县人，工作单位：中平能化集团工程塑料公司。