電動套筒調節閥ZAZM

                               上海申弘閥門有限公司

之前介紹高壓減壓閥，現在介紹ZAZM系列型電動套筒調節閥，接受調節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。配用不同的執行機構可分為普通型和電子型兩種。多種多樣的品種規模可供選擇。 
 1電動套筒調節閥ZAZM系統工作原理和功能 
       閥門的控制量為閥門開度，在應用場合往往會根據實際需要將閥門開或關，或者開到一定程度，甚至動態的以某種規律開關。在傳統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，不利于系統的調試和檢修。筆者設計的智能型控制系統采用數字化的方法來控制電動執行機構運行。 
       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據送至顯示單元顯示調節結果，運算處理后產生的控制信號驅動交流電機。此外，系統帶通訊功能，可以接收上位機的指令，進行遠程數字控制。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現場手動控制。 電動執行器的原理，電動執行機構的工作原理
通俗習慣說法：電動執行器=電動執行機構
教課書等教材上指：電動執行器=電動執行機構+閥體
因為閥體的種類較多：直通閥、蝶閥、球閥、閘閥等等。
電動執行機構+各種閥體就形成了另一類產品——電動調節閥（還可細分成：電動調節直通閥，電動調節蝶閥，電動調節球閥等等）。
所以習慣上電動執行器就指電動執行機構，不含閥體。
電動執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出控制信號后，電動執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，并將系統開度信號反饋回控制室內，從而完成系統的調節功能。
電動執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，便于觀察現場閥位。
B.    在控制信號失靈或檢修系統時，可用其直接操作電動執行機構，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，控制執行機構實現正轉或反轉。
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，這是一種較為傳統的應用方法，檢修及更換較為容易（即分立式比例調節型）。

上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥電動執行機構聯接上各種閥體，就形成了各種調節閥。
      電動套筒調節閥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。斷路故障時可使執行機構或開、或關、或保特、或在0～100%之間預置的任意值； 
       (4)數字顯示，顯示控制信號值、閥位值、故障類別； 
       (5)RS485遠程通訊功能，通過通訊協議在上位機進行編程組態，對過程量、開關量作數據或圖形處理。 
       (6)閥門行程自整定，輸入輸出模擬信號自校準。 
       2系統硬件組成 
       智能控制器根據智能化、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。 
       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字節的片內RAM、12K字節的片內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與上位機進行數據交換，充分利用了該芯片的內部資源，節約了成本。 

       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 
       系統在工業現場使用時，涉及到各種儀表、傳感器及執行機構，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 
       為了完成工業現場遠程控制和組網的需要，系統支持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控運行狀態。
產品特點
閥體按流體力學原理設計的等截面低流阻流道，額定流量系數增大30%。
可調節范圍大，固有可調比為50，流量特性有直線和等百分比。
電動套筒調節閥閥塞設有上、下方的均壓孔，不平衡力小，閥穩定性好，套筒互換性強，使用壓差大。
調節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負反饋，可提高自動調節精度。
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

本產品性能指標貫徹GB/T4213-92。

配套用電動執行機構有關技術參數

表中數據僅為常規配置，具體選用根據主要參數及用戶要求而定。

允許壓差

電動套筒調節閥允許壓差表 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：在調節閥的使用期間，調節閥的總費用zui小而性能。因此，從調節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范、腐蝕和磨損的要求、噪音級的要求以及工廠發展的要求。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）調節閥要安裝在什么高度上才便于操作人員操作？

（9）調節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）調節閥是否靠近手動操作所需要的設備或指示器？

（11）在調節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）如果調節閥不能垂直安裝，要選擇什么方位安裝？

（22）調節閥應當如何支撐?

（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展。這樣，新建工廠的調節閥可以比安裝調節閥的管線尺寸小一級或兩級。此時，選擇調節閥有兩種方法：①選擇與管線同樣大小調節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，習慣上在許多工業過程中都選擇與管線同徑的調節閥。

（30）切斷閥、旁路閥的推薦尺寸

在許多工業過程中，普遍的做法是安裝切斷閥的旁路閥，以適應設備連續操作的需要。切斷閥用來隔離調節閥，而當調節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：調節閥流通能力Kv值