摘要: 重要な産業自動化制御機器として,気圧制御弁は,化学工業,石油,電力,金属技術など多くの分野で広く使用されています.電源として圧縮空気を使用しますこの論文では,電動閥位置装置とアクチュエータを組み合わせて,パイプライン内の中流量と圧力などのプロセスパラメータの正確な制御を実現します.構造的構成を詳細に紹介しますパネム制御バルブの工業生産におけるその重要性.
I. パンネマ制御弁の構造と組成
パネウマ制御弁は主に以下の部分から構成される.
パンネマティックアクチュエータ:
これは,制御システム (PLCなど) から信号を受信し,機械的な動作に変換する気圧調節閥のコアコンポーネントです.パネウマティック・アクチュエータには通常,パネウマティック・ダイアフレームが含まれます.スプリング,アクチュエーター,バルブ幹の部品調節バルブボディ:
バルブ・スロール,バルブ・シート,バルブ・ボディそのものを含む.スロールとシートは絞め込み効果を実現するための重要な部品です.相対位置変化によって介質の流れと圧力を制御する.バルブ位置装置:
バルブ制御の精度を向上させるために使用される. バルブ操作の精度と安定性を確保するために,バルブ幹の移動フィードバック信号に従って位置付け.アクセサリー
フィルタリング圧縮弁,電磁弁,手動操作装置など,システムの正常な動作を支援するために使用される.
パンネマティック制御バルブの動作原理
パネム制御弁の作業過程は,次の段階に分けられる.
信号受信と変換:
制御システム (PLCなど) を通して電流信号またはアナログ信号を受信する気圧制御弁,これらの信号は電動バルブ位置付け器または変換器によって空気信号に変換されます.例えば,一般的な4-20mAの電流信号は,バルブポジショナーを通じて,0.02-0.1MPaの空気信号に変換できます.この変換は,インプット信号の変化に応じて対応するアクションを行うための空気力アクチュエータを許可.
アクチュエータ作用
圧縮空気が圧縮膜を膨張させ 圧縮空気が圧縮膜を膨張させ 圧縮空気が圧縮空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張空気を膨張スロールを移動させ,バルブを開け方を変える具体的には
- 空気圧の信号が上昇すると,プッシュ棒が向上し,バルブ幹とローリングを上へと動かし,バルブが大きく開きます.
- 空気圧の信号が低下すると 押し棒が下に移動し バルブ幹とスロールを下に動かし バルブが小さく閉まります
バルブ位置付け器の役割
The valve positioner adjusts the action of the pneumatic actuator in real time according to the displacement feedback signal of the valve stem to ensure that the opening of the valve is consistent with the input signal返信信号と入力信号をバランスすると,弁は動きを停止し,制御の正確性と安定性を保証します.
- ポジティブ・アクション・ポジショナー: 入力信号が増加すると,弁頭への空気圧の出力は増加し,バルブ開口が増加します.
- 逆作用位置装置: 入力信号が増加すると,弁頭への空気圧の出力は減少し,バルブ開口が減少します.
定位装置の選択は,システムの安定性と信頼性を確保するために,アクチュエータと調節バルブの特定の要件に従って調整されるべきである.
介質の流量と圧力を調節する
バルブ前圧は,バルブスピールと座席のスロットリング効果によってバルブ後圧に変更される.具体的調整プロセスは以下のとおりである.
- 圧力の調節:P2はパイプラインを通って上層膜室に入力され,上部のディスクに作用し,結果となる力はスプリングの反応力とバランスされます.スロールと座席の相対位置を決定するバルブの後ろの圧力を制御する. P2が増加すると,上部ディスクの力増加,スプリングの力を克服し,スロールを閉じて,流量エリアを減らす,流量抵抗を増加させる設定値に達するまでP2は減少します.
- 流量調節: スロールと座席の相対的位置を変更することで,介質の流量エリアを調節し,それによって流量を制御します.バルブが開いている流量削減が必要な場合は,バルブを閉じる.
フィードバックと規制
調整プロセス全体で バルブ開口が変化し フィードバックレバーは ポジショナーにリアルタイムフィードバック信号を与えるこのフィードバック信号に従って位置付け器は,精度とバルブ動作の安定性を確保するために調整返信信号と入力信号がバランスになると,弁は動きを停止し,現在の開口度を維持します.
パネウマ・アクチュエータの動作形態
- ポジティブ・アクション: パンネマティック・アクチュエータの入気気圧が上昇すると,アクチュエータは下向きに動きます.
- 逆作用: パネムアクチュエータの入気気圧が上昇すると,プッシュ棒は上向きに動きます.これを逆作用と呼びます.
制御メカニズムの前向きと逆向きの負荷
- ポジティブロードバルブ: スロールが下に向かって動くと,スロールとバルブ座席の間の流れの横断面は減少します.
- 逆負荷バルブ: スロールが下を移動すると,循環の横断面が増加します.
パンネマティックアクチュエータの動作形式
- 空気から開く (Air to Open, A.O.):信号圧力が上昇すると,バルブが徐々に開く.信号がないとき,バルブが閉まる.
- 信号圧が上昇すると,弁は徐々に閉まる.信号がないとき,弁は完全に開く.
パンネマティック制御バランブの適用特性
パネウマティック制御弁は,次のような重要な利点があり,工業自動化制御システムで広く使用されています.
シンプルな制御:
パンネマ制御バルブの操作と保守は,複雑な電子回路を必要とせず,比較的シンプルで,故障率と保守コストを削減します.迅速な対応
圧縮気力の反応速度が速いため指示を受け取るから動作のプロセス全体を実行するまでの短い期間で完成することができます.システムの応答速度を向上させる.本質的に安全です
パネウマティック制御バルブは,特に炎症性や爆発性のある場所では,電気の火花の危険を避けるために,電動動力駆動に頼らない.適応力
パネオマティック制御バルブは,ガス,蒸気,液体,その他のメディアを調節することができ,異なる作業条件に適しています.長寿命:
パネム制御バルブの構造は合理的に設計され,材料の選択は優れたもので,耐久性と信頼性が高く,長期にわたって安定して動作することができる.エネルギー節約と高効率:
精密なメディア流量と圧力の制御により,気圧制御弁は効率的にエネルギーを節約し,生産効率を向上させることができます.
IV. 典型的な応用場
圧縮調節バルブは,以下の産業および機会に広く使用されています.
化学産業:
化学反応炉内の物質の流れと圧力を調節し,反応条件の安定性と安全性を確保するために使用される.石油産業
油井,油精製工場,その他の場所で使用され,石油・ガス輸送パイプラインの流れと圧力を調節し,生産プロセスの安全性と安定性を確保する.電力産業:
熱力発電所のボイラー給水システムと蒸気調節システムで使用され,ボイラーの安定性と効率性を確保する.金属産業:
高炉,コンバーター,その他の設備の冷却水システム,ガス調節システムなどで使用され,生産プロセスの安全性と安定性を確保する.医薬品産業
製薬生産プロセスにおけるあらゆる種類の材料輸送と規制に使用され,生産プロセスの正確性と衛生基準を保証します.
V. 調節弁の故障状態
作用形態に応じて,気圧弁は通常,ガス開きとガス閉きに分かれます. プロセス生産の安全性に基づいて,空気開きと空気閉きを選択します.空気源が切断されている閉ざされた状態では安全で,開いた状態では安全です.
空気から開くタイプ (空気から開く) の弁は,弁頭空気圧が上昇し,入力空気圧が上限に達すると,増加した動作の方向に開く弁,バルブが完全に開いている状態です換算すると,空気圧が低下すると,弁は閉じる方向に作用し,入気空気がないとき,弁は完全に閉まります.したがって,空気開いたタイプのバルブは,時々,閉じる失敗 (閉じる失敗) と呼ばれる.FC) についてです.
空気から閉じる (空気から閉じる) バルブは,空気から開くの反対方向で動作します. 空気圧が上昇すると,バルブが動作の方向を閉じます. 空気圧が低下するか入力がない場合,方向または完全に開いた状態を開くバルブそのため,開けるタイプに欠陥 (Fail to Open, FO) と呼ばれます.
制御バルブは,特に空気源または電気信号の中断の場合,動作中に様々な故障が発生することがあります.システムの安全性を確保するために,制御バルブは,通常,異なる故障処理方法で設計されています:
FC (閉められない)
ガス源や電気信号が消えたとき,自律的に閉じる.故障の場合,安全なシャットダウンが必要なアプリケーションに適しています.燃料ガスパイプラインの制御バルブなど.FO (開けない):
ガス源または電気信号が失われる場合,自動で開きます.故障の場合,安全で開ける必要があるアプリケーションに適しています.例えば,緊急換気バルブ.FL (最後の位置に達しなかった):
空気源または電気信号が失われる場合,バルブは現在の位置にとどまります.故障に対する即時の対応が必要でないアプリケーションに適しています.FLC (閉じる傾向のある最後のポジションに失敗):
空気源または電気信号が失われると,バルブは位置を維持するが,閉じる傾向があり,最終的に閉まる.故障の場合,ゆっくりと閉じる必要があるアプリケーションに適しています.FLO (Opening Trend と最後のポジションに失敗し,元のポジションを維持し,開く傾向):
ガス源や電気信号が消えたとき バルブはその位置を保ちますが 開く傾向があり 最終的に開きます障害が発生した場合にゆっくりと開く必要があるアプリケーション用シナリオに適しています.AFL/EFC (先進的な閉じる失敗)
- AFL/EFC-1: 空気供給の損失 電磁気弁は消えない,弁は保持位置.
- AFL/EFC-2: ガス源が消えたかどうかにかかわらず,電磁気弁は電源を消して,弁は閉じた状態です.
AFL/EFO (高度な開封失敗)
- AFL/EFO-1: 空気供給の損失 電磁気弁は電源を消さない,弁は位置を保持している.
- AFL/EFO-2: バルブが空気の源が失われても,電磁気電源が切断されたとしても,開いている状態です.
VI. パンネマティックバルブ障害と故障解決
1パネムバルブが動かない
障害現象:気圧弁が開かないか閉めないか
原因分析
- A,ガス圧が不十分またはガス管が塞がっている場合:気圧弁の動作は安定したガス圧に依存します.ガス源圧が不十分またはガス管が塞がっている場合,バルブが正常な動作することはできません.
- B,電磁弁の故障:電磁弁は,気圧閥制御システムの重要な部分です.電磁弁のコイルが燃え尽きたり,コイルが固定されたりすると,電磁弁は,電磁弁の制御システムに組み込まれます.これは気圧弁の動作に直接影響します.
- C,アクチュエータの故障:アクチュエータ内のピストンまたはシリンダーが詰まったり,内部漏れ現象が起きると,空気弁も適切に動作できない.
- D バルブ体内の不浄物または塞合物: バルブ体内に不浄物または塞合物があり,流通路に影響を与え,バルブが正常に開閉できない可能性があります.
除去方法
- A. ガス源の圧力とガス線が正常かどうかを確認し,問題がある場合は,間に合うように修理します. ガス源の圧力が設計要件を満たしていることを確認します.空気回路の詰まった部品を清掃または交換する.
- B.電磁弁を交換し,スロールを清掃する.電磁弁の動作状態を定期的に確認し,故障を及時検出し,処理する.
- C,ピストン,シリンダーなどのアクチュエータを損傷や内部漏れを確認し,部品が損傷した場合,間に合うように交換します.磨損 を 減らす ため に,動動動 器 の 動く 部位 を 定期的に 滑らか し て ください.
- D バルブボディの内側を清掃し,流通路が平らであるようにします.バルブボディへの不純物を避けるために介質の清潔さを保つことに注意してください.
2緩衝作用の気圧弁
障害現象:気圧弁の開閉速度が遅い.
原因分析
- A. ガス源の不十分な圧力またはガス管の阻害: ガス源の不十分な圧力またはガス管の阻害は,気圧弁の動作が遅くなる.
- B.アクチュエータ内部の過度の摩擦:アクチュエータ内部のピストンとシリンダーの壁の間の過度の摩擦,またはシールの老化により,気圧弁の動作が遅くなる可能性があります.
- C. バルブ体内の不浄物または詰まり: バルブ体内には不浄物または詰まりがあり,流通路が平らになり,空気弁の動作が遅くなる可能性があります.
除去方法
- A. 空気源圧と空気回路が正常かどうかを確認し,問題がある場合は,間に合うように修理します. 空気源圧が設計要件を満たしていることを確認します.空気回路に詰まった部品を清掃または交換する.
- B. 動作装置 を 滑らか し,磨損 し た 部品 を 置き換える.摩擦 を 減らす ため に 動作装置 の 動く 部品 を 定期的に 滑らか する.
- C. バルブボディの内側を清掃し,流路が平らであるようにします. 設置と使用の過程で,バルブボディへの不純物を避けるために介質の清潔さを保つことに注意してください.
3"気圧弁の漏れ"
障害現象: 閉ざされた状態の気圧弁は,まだ媒体の漏れがある.
原因分析
- A,シールダメージまたは老化:シール (Oリング,ガスケットなど) の損傷または老化により,閉ざされた状態の空気弁は依然としてメディア漏れを起こす可能性があります.
- B,バルブボディの接続が緩やかまたは密封が不十分である:バルブボディの接続が緩やかまたは密封が不十分である場合,閉ざされた状態の空気性バルブには依然としてメディア漏れがある可能性があります.
- C.アクチュエータ内の漏れ:アクチュエータ内のシリンダーまたはピストンの漏れは,気圧弁の密封性能に影響を与える.
除去方法
- A. 破損 し た 密着物 を 置き換える.密着物 の 状態 を 定期 的 に 確認 し,問題 を 及ばない に 発見 し,治療 する.
- B. バルブボディの接続をしっかりと締め,密封を確実にします. 設置中に,接続の密封性能を確保するために,操作手順を厳格に遵守してください.
- C,漏れがある場合は,アクチュエータの内部をチェックし,修理または部品を間に合うように交換してください.漏れ問題を間に合うようにアクチュエータの密封性能を定期的にチェックしてください..
4"気圧弁の位置位置不正確"
障害現象:空気弁が事前に設定されたスイッチ位置に到達できない.
原因分析
- A,位置付け器の故障または不適切な調整:位置付け器は気圧閥制御システムの重要な部分です.位置付け器が故障または不適切な調整の場合,パネマチクバルブが,事前に設定されたスイッチ位置に達しない.
- B. パネマティックアクチュエータの走行が不十分または正しく調整されていない場合:パネムアクチュエータの動力が不十分または正しく調整されていない場合,パネム弁が事前に設定された切換位置に達しないこともあります..
トラブルシューティング方法
- A. ポジショナーが欠陥または正しく調整されていないか確認し,必要に応じて交換または再調整します. ポジショナーが良好な状態であることを確認するために定期的に校正します.
- B. パネムアクチュエータの走行が不十分か,正しく調整されていないか確認し,必要に応じて部品を調整または交換する.設計要件を満たしているかどうかを確認するために,空気動力の走行を定期的にチェックする..
5"他の欠陥"
5.1 バルブ・アクション・ジャンプ開始
障害現象: バルブ・アクション・ジャンプ現象の開始.
原因分析: 負荷が大きすぎる可能性があるため,アクチュエータの仕様を増やす必要がある.
排除方法:実際の負荷に応じて,動作装置の適切な仕様を選択し,負荷要求を満たすことができるようにします.
5.2 バルブ動作の終わりにジャンプ
障害現象: バルブ動作の終わりにジャンプ現象
原因分析: 動作が速すぎたり,慣性エネルギーが大きすぎたり,速度制御バルブや外部のバッファを増加させる必要性がある.
排除方法:気圧システムでは,速度制御バルブまたは外部のバッファ装置を増加させ,動作速度を低下させ,慣性エネルギーの影響を軽減します.
5.3 信号に戻る信号がない
障害現象:信号を出力がない
原因分析:信号電源線が短路,断線,電源線の修理やマイクロスイッチの交換が必要かもしれない.
解決法:信号 の 電源 線 を 調べ,短回路 や 壊れた 回路 を 修復 し,必要 なら 微小 スイッチ を 入れ替える.
