ATOS阿托斯電磁閥應(yīng)用中存在的問題和發(fā)展方向
①ATOS阿托斯電磁閥的自診斷,運(yùn)行狀態(tài)的遠(yuǎn)程通信等智能功能,使調(diào)節(jié)閥的管理方便,故障診斷變得容易,也降低了對(duì)維護(hù)人員的技能要求。
②減少產(chǎn)品類型,簡化流程。采用智能閥門定位器不僅可方便地改變調(diào)節(jié)閥的流量特性,也可提高控制系統(tǒng)的控制。因此,對(duì)調(diào)節(jié)閥流量特性的要求可簡化及標(biāo)準(zhǔn)化(例如,僅線性特性調(diào)節(jié)閥)o用智能化功能模塊實(shí)現(xiàn)與被控對(duì)象特性的匹配,使調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品的類型和品種大大減少,使調(diào)節(jié)閥的制造過程得到簡化,并在和市場中經(jīng)受考驗(yàn)和認(rèn)可。
③數(shù)字通信。數(shù)字通信將在調(diào)節(jié)閥中獲得廣泛應(yīng)用,以HART通信協(xié)議為基礎(chǔ),些調(diào)節(jié)閥的閥門定位器將輸入信號(hào)和閥位信號(hào)在同傳輸線實(shí)現(xiàn);以現(xiàn)場總線技術(shù)為基礎(chǔ),調(diào)節(jié)閥與閥門定位器、PID控制功能模塊結(jié)合,使控制功能在現(xiàn)場實(shí)現(xiàn),使危險(xiǎn)分散,使控制更及時(shí)、更迅速。
④智能閥門定位器。智能閥門定位器具有閥門定位器的所有功能,同時(shí)能夠改善調(diào)節(jié)閥的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)特性,提高調(diào)節(jié)閥的控制精度,因此,智能閥門定位器將在今后段時(shí)間內(nèi)成為重要的調(diào)節(jié)閥輔助設(shè)備被廣泛應(yīng)用。
調(diào)節(jié)閥的標(biāo)準(zhǔn)化表現(xiàn)在下列方面。
①為了實(shí)現(xiàn)互換性,使同樣尺寸和規(guī)格的不同廠商的調(diào)節(jié)閥能夠互換,使用戶不必為選擇制造商而花費(fèi)時(shí)間。 ②為了實(shí)現(xiàn)互操作性,不同制造商的調(diào)節(jié)閥應(yīng)能夠與其他制造商的產(chǎn)品協(xié)同工作,不會(huì)發(fā)生信號(hào)的不匹配或阻抗的不匹配等現(xiàn)象。 ③標(biāo)準(zhǔn)化的診斷軟件和其他輔助軟件,使不同制造商的調(diào)節(jié)閥可進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)的診斷,運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析等。
④標(biāo)準(zhǔn)化的選型程序。調(diào)節(jié)閥選型仍是自控設(shè)計(jì)人員十分關(guān)心的問題,采用標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算程序,根據(jù)工藝所提供數(shù)據(jù),能夠正確計(jì)算所需調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù),確定配管及選用合適的閥體、閥芯及閥內(nèi)件材質(zhì)等,使設(shè)計(jì)過程標(biāo)準(zhǔn)化,提高設(shè)計(jì)。
(2)精小化.為降低調(diào)節(jié)閥的重量,便于運(yùn)輸、安裝和維護(hù),調(diào)節(jié)閥的精小化采用了下列措施。
①采用精小型執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
采用輕質(zhì)材料,采用多組彈簧替代組彈簧,降低執(zhí)行機(jī)構(gòu)高度,通常,精小型氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的調(diào)節(jié)閥比同類型氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的調(diào)節(jié)閥高度要降低約30%,重量降低約30%,而流通能力可提高約30%。
②改變流路結(jié)構(gòu)。
例如,將閥芯的移動(dòng)改變?yōu)殚y座的移動(dòng),將直線位移改變?yōu)榻俏灰频龋拐{(diào)節(jié)閥體積縮小,重量減輕。
③采用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。不僅可減少采用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的氣源裝置和輔助設(shè)備,也可減少執(zhí)行機(jī)構(gòu)的重量。
ATOS阿托斯電磁閥的高度小于330mm,使整個(gè)調(diào)節(jié)閥(帶數(shù)字控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu))降低到20~32kg(3)旋轉(zhuǎn)化由于旋轉(zhuǎn)類調(diào)節(jié)閥,例如球閥等,有相對(duì)體積較小、流路阻力較小、可調(diào)比較大、密封性較好、防堵較好、流通能力較大等,因此,在調(diào)節(jié)閥新品種中,旋轉(zhuǎn)閥的比重增大。
ATOS阿托斯電磁閥應(yīng)用的比例正逐年增長。
(4)安全化儀表控制系統(tǒng)的安全性已經(jīng)得到各方面的重視,安全儀表系統(tǒng)(SIS)對(duì)調(diào)節(jié)閥的要求也越來越高,表現(xiàn)在以下幾方面。
①ATOS阿托斯電磁閥故障信息診斷和處理要求提高,不僅要對(duì)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行故障發(fā)生后的被動(dòng)性維護(hù),而且要進(jìn)行故障發(fā)生前的預(yù)防性維護(hù)和預(yù)見性維護(hù)。因此,對(duì)組成調(diào)節(jié)閥的有關(guān)組件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析,及時(shí)提出維護(hù)建議等變得更重要。
②對(duì)用于緊急停車系統(tǒng)或安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥,提出及時(shí)、、安全動(dòng)作的要求。確保這些調(diào)節(jié)閥能夠反應(yīng)靈敏、準(zhǔn)確。
③對(duì)用于危險(xiǎn)場所的調(diào)節(jié)閥,應(yīng)簡化程序。例如,對(duì)本安應(yīng)用的現(xiàn)場總線儀表,可簡化為采用FISCO現(xiàn)場總線本質(zhì)安全概念,使對(duì)本安產(chǎn)品的過程簡化。
④與其他現(xiàn)場儀表的安全性類似,對(duì)調(diào)節(jié)閥的安全性,可采用隔爆技術(shù)\防火技術(shù)、增安技術(shù)、本安技術(shù)、無火花技術(shù)等;對(duì)現(xiàn)場總線儀表,還可采用實(shí)體概念、本安概念、FISCO概念和非易燃(FINCO)概念等。
(5)節(jié)能降低能源消耗,提高能源利用率是調(diào)節(jié)閥的個(gè)發(fā)展方向。主要有下列幾個(gè)發(fā)展方向。
①采用低壓降比的ATOS阿托斯電磁閥在整個(gè)系統(tǒng)壓降中占的比例減少,從而降低能耗,因此,設(shè)計(jì)低壓降比的調(diào)節(jié)閥是發(fā)展方向之;另個(gè)發(fā)展方向是采用低阻抗調(diào)節(jié)閥,例如采用蝶閥、偏心旋轉(zhuǎn)閥等。
②采用自力式調(diào)節(jié)閥。例如,直接采用閥后介質(zhì)的壓力組成自力式控制系統(tǒng),用被控介質(zhì)的能量實(shí)現(xiàn)閥后壓力控制。
③采用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥。氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在整個(gè)調(diào)節(jié)閥運(yùn)行過程中都需要有定的氣壓,雖然可采用消耗量小的放大器等,但日積月累,耗氣量仍是巨大的。采用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),在改變調(diào)節(jié)閥開度時(shí),需要供電,在達(dá)到所需開度時(shí)就可不再供電,因此,從節(jié)能看,電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)比氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有節(jié)能。
④采用壓ATOS阿托斯電磁閥只有當(dāng)輸出信號(hào)增加時(shí)才耗用氣源。
⑤采用帶平衡結(jié)構(gòu)的閥芯,降低執(zhí)行機(jī)構(gòu)推力或推力矩,縮小膜頭氣室,降低能源需要。
⑥采用變頻調(diào)速技術(shù)代替調(diào)節(jié)閥。對(duì)高壓降比的應(yīng)用場合,如果能量消耗很大,可采用變頻調(diào)速技術(shù),采用變頻器改變有關(guān)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的轉(zhuǎn)速,降低能源消耗。
(6)保護(hù)環(huán)境環(huán)境污染已經(jīng)成為公害,調(diào)節(jié)閥對(duì)環(huán)境的污染主要有調(diào)節(jié)閥噪聲和調(diào)節(jié)閥的泄漏。其中,調(diào)節(jié)閥噪聲對(duì)環(huán)境的污染更是十分嚴(yán)重。
①ATOS阿托斯電磁閥噪聲。研制各種降低調(diào)節(jié)閥噪聲的方法,包括從調(diào)節(jié)閥流路設(shè)計(jì)到調(diào)節(jié)閥閥內(nèi)件的設(shè)計(jì),從噪聲源的分析到降低噪聲的措施等。主要有設(shè)計(jì)降噪調(diào)節(jié)閥和降噪調(diào)節(jié)閥閥內(nèi)件;合理分配壓降,使用外部降噪措施,例如,增加隔離、采用消聲器等。
②ATOS阿托斯電磁閥的大氣污染。調(diào)節(jié)閥的大氣污染指調(diào)節(jié)閥的“跑”、“冒”、“滴”、“漏”,這些泄漏物不僅造成物料或產(chǎn)品的浪費(fèi),而且對(duì)大氣環(huán)境造成污染,有時(shí),還會(huì)造成人員的傷亡或設(shè)備等事故。因此,研制調(diào)節(jié)閥填料結(jié)構(gòu)和填料類型、研制調(diào)節(jié)閥的密封等將是調(diào)節(jié)閥今后個(gè)重要的研究課題。計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制理論和自動(dòng)化儀表等高新科學(xué)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了調(diào)節(jié)閥的發(fā)展,例如,現(xiàn)場總線調(diào)節(jié)閥和智能閥門定位器的研制、數(shù)字通信在調(diào)節(jié)閥的實(shí)現(xiàn)等。