带HART协议气动薄膜式迷宫式多级降压调节阀应用

带HART协议气动薄膜式迷宫式多级降压调节阀应用

一种气动迷宫式调节阀，特别涉及一种气动迷宫式调节阀的阀笼 结构。背景技术气动迷宫式调节阀可应用于严苛工况条件下的系统中，如火电厂、核电站、供热系 统和其它高温、高压水和蒸汽系统。气动迷宫式调节阀由阀部分部件、执行机构、定位器及气管附件组成，其存在气 蚀、闪蒸冲刷及振动噪声等问题。实用 内容本实用 所要解决的技术问题是提供一种气动迷宫式调节阀的阀笼结构，其消 除了压力经过节流之后骤然降到饱和蒸汽压以下而导致的闪蒸现象。，但是本领域的技术人员应当理解， 这些仅是举例说明，在不背离本实用 的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做 出多种变更或修改。因此，本实用 的保护范围由所附权利要求书限定。

一种气动迷宫式调节阀的阀笼结构，其特征在于，其包括下压片、上压片 迷宫 盘片 迷宫盘片、第三迷宫盘片和第四迷宫盘片， 迷宫盘片 迷宫盘片、第三迷 宫盘片和第四迷宫盘片依次从下往上排列且焊接在上压片与下压片之间，第三迷宫盘片为 I字四口型迷宫盘片。采用集成化的迷宫式多级降压阀内件，通过增减迷宫内件中槽的节流级数来适应不同的压差要求。控制流体速度，逐级降低压力，达到降噪的目的。不仅能有效防止液体工况的空化、气蚀现象，而且能大幅降低高压差气体工况所产生的噪音。符合IEC534-2-1976标准。调节阀泄漏量符合ANSI B16.104标准。调节阀配用多弹簧薄膜或气缸执行机构，其结构紧凑，输出力大。产品符合GB/T4213-2008标准。

是自控仪表中的执行单元。该气动调节阀由气动薄膜执行机构和直通单座衬氟塑阀两部份组成。由于该阀接触介质的部位均采用高压注塑工艺，衬有能耐腐蚀、耐老化的聚全氟乙丙烯（简称F46），又采用聚四氟乙烯波纹管密封，因而该阀广泛适用于化工、石油、冶金、医药、电力等行业中对酸、碱强腐蚀介质和有毒、易挥发等气体、液体介质的过程控制。

带HART协议气动薄膜式迷宫式多级降压调节阀应用产品特点：

1．耐腐蚀：阀体内腔、阀芯、阀座、阀杆均316不锈钢，能耐酸、碱，耐强腐蚀。
2．密封性能好：采用聚四乙烯材质的波纹管和填料双重密封，确保无渗漏。
3．泄漏量小：由于阀芯、阀座是软密封，故泄漏量低于国家IV级标准。
4．采用轻小型多弹簧执行机构，体积小，重量轻，调节精度高。

带HART协议气动薄膜式迷宫式多级降压调节阀应用零件材料：

阀体、阀盖：HT200，ZG230-450，ZG1Cr18Ni9Ti
阀芯、阀座：1Cr18Ni9Ti，司太莱合金堆焊
软密封阀芯：增强聚四氟乙烯
波纹管：1Cr18Ni9Ti 聚四氟乙烯波纹管
填片：橡胶石棉板、10’’、 1Cr18Ni9Ti石棉缠绕垫片
膜盖：A3
波纹膜片：丁晴橡胶夹增强涤纶织物
弹簧：30SIMN
阀杆、推杆：2Cr13、1Cr18Ni9Ti
衬套：2Cr13

带HART协议气动薄膜式迷宫式多级降压调节阀应用特点：
1、 迷宫式多级降压阀笼由数量不等的环型节流片叠加而成，节流片数量根据控制阀阀额定流量系数确定。在每一片节流片有数量、宽度不等的沟槽，沟槽的数量和宽度由流过控制阀的压差和流量确定。
2、 多级降压阀内件将多个带有特殊设计的许多狭窄变化流道（每个流道根据降压级数不同有不同数量的转角和压缩、扩张）的盘片叠加在一起组成一个多级降压阀笼，流体在流动过程中，要经过多次、逐级降压的过程。通过迷宫式多级降压阀内件与阀塞的配合，迫使流体节流并使其通过曲折变化的流道，而流体的每通过一个弯角就起到一级降压的目的。在这个过程中，消耗了流体的动能，降低了流体流速，达到多级降压的效果。对于气体流体通过多次对流膨胀，使流体的流速降低，降低噪声的发生强度，减少流体对阀内件的冲蚀。对于液体，每一次降压都不超过流体的饱和蒸汽压，因而避免闪蒸、气蚀的发生，同时减少噪声来源。
3、 盘片上设置迷宫式流道，流道形状采用多次90°弯角，并不断变化流动方向。流道内窄外宽，液体介质由盘片外部流入通过多次转弯且流道逐渐变窄降压，在流出盘片后，由于流道采用对称设计，流体互相撞击再次消耗能量，达到降压目的。气体介质由盘片内部流入多次转弯且流道逐渐变宽逐渐降压且体积逐渐膨胀，降低流速，达到降低流速，降低噪声的目的。

4、 多级降压阀内件的设计结构是依照逐级降压原理，根据具体现场工艺条件确定的。通过盘片不同的组合、配置可实现不同的调节目的。在实际使用中要注意以下工艺条件：如介质种类、流量、密度、工作压力、压差、工作温度等。通过工艺条件确定迷宫式多级降压控制阀的Cv值、降压级数、流量特性、公称压力等。

带HART协议气动薄膜式迷宫式多级降压调节阀应用

 HART通信协议是由模拟系统向数字系统转变过程中向后兼容的智能仪表解决方案,它具有现场总线的性的同时,还保留了对现有4～20mA系统的兼容性。与模拟仪表相比,HART智能仪表在成本不增加太大的前提下,具有易于调试维护和更高的精度的优点,因而在当前的过渡时期具有很强竞争力和十分广阔的市场。 阀门定位器作为气动调节阀的主要附件之一,可以改善阀门特性、提高控制的精度、速度和增加控制的灵活性。基于HART协议的智能数字阀门定位器代表了气动执行器技术的发展方向,它可以实现数字化、通信化、智能化以及支持现场总线的特性,给工业自动化生产带来了深刻的变革。

HART协议智能压力变送器通讯的条件是回路电阻≥250Ω，工作电压在其通讯要求范围内，例如3151压力变送器的通讯要求是回路电阻是250Ω时通讯电压为18 V D C，电源连接方向正确。

二、带HART协议气动薄膜式迷宫式多级降压调节阀应用检查线路

（1）通讯电缆没有接好。检查电缆插头是否插紧，接线端子螺钉是否松动，确保接触良好。

（2）电缆位置不正确。手持终端相连可以接在接线端子A B上也可接在负载电阻R两端CD，但是不能接在A D两点。在电源和手持终端之间需要一个≥250Ω电阻，它的作用是防止低阻抗的电源对通讯信号分流，但R的阻值也不能太大要保证变送器的工作电压，这样才保证手持终端从变送器读取信息并将设定的组态参数送到变送器内存中。因为电源低阻抗内阻很小，可以看作是短路，接到AD端等于通讯电缆两端接在一点，所以无法通讯，也就无法读取信息和设定组态参数，如图1所示。若上面的两个条件满足后仍不通讯，可以换一台变送器排除通讯器的故障，这样就可以确认是否是压力变送器本身的故障。

三、带HART协议气动薄膜式迷宫式多级降压调节阀应用检查仪表

（1）电源电压过低200多台3151B智能变送器在试生产过程中，不通讯，输出错误，表头显示闪烁，严重影响用户的生产计划。经过查找测量电源电压仅为15V D C。因为电源不是独立供电给安全栅，导致给变送器供电的安全栅电压过低，致使变送器不能通讯且输出不正常，更换电源后即可通讯，仪表输出也正常。

（2）用于石油项目试验的一台1151智能远传压力变送器，用户反映变送器不通讯。测量端子电压正常，但是供电电缆却很长，有600 m，经过分析原因是由于电缆过长，电缆电容大于H A R T通讯设备的*大电容。H A RT通讯频率较高1~2k H z左右，要求网络T=RC（时间常数）不大于0.65μs。因此HART通讯设备及网络的*大电容限制了通讯的*大距离。HART通讯*大频率计算公式：

*大电缆长度m=(160000-Cmaster )/Ccable

式中：160 000根据HART通讯网络允许的时间常数计算而得的常数，反映通讯网络允许的*大电容，单位PF；

Cmaster为控制系统或HART滤波器电容，PF；Ccable为电缆分布电容，PF/ m。

电缆长度约有6 0 0 m，电缆C cable = 4 0 0 P F/m，Rcable：0.025Ω/m，为计算方便假设Cmaster=0。

*大电缆长度Lm a x=160000/400=400＜600m。实际Cmaster≠0（Cmaste改为Cmaster）＝实际允许*大电缆长度＜400m。

网络时间常数T = R C =（0 .0 2 5×6 0 0） ×（400×600）/1000000=3.6μs＞0.65μs

电缆的原因，使得网络时间常数太大，导致通讯波形严重失真，而无法通讯，改用2.5sq的交联电缆（Ccable为90PF/m）(Cmaster改为Ccable) 即可解决。

（3）电磁干扰

装置物料的6台计量仪表，其中5台3051差压变送器。1台HART协议涡街流量计，投运时仅1台差压变送器能正常工作，其余均不通讯。在流量为0时的1台差压变送器指示为48%，一台在0~25%周期变化，其余显示故障，现场电源电压正常，在试验室测量输出及通讯均正常。在现场甩开原供电电缆采用临时供电指示通讯均正常。可以确认是因为线路干扰导致仪表不通讯和误指示。经过确认干扰频率为2 kHz，影响了H A RT通讯器1200Hz和2200Hz的通讯频率。频率的产生是因为电机/泵，为了适应50Hz的电源使用了变频器，其频率设置为2k Hz与H ART的通讯频率十分相近，使它不能正确的响应通讯器，甚至按此信号错误地转换为电流输出或其他错误的操作方式。将仪表电缆与动力电缆槽架的距离加大即解决问题。电磁干扰，通常在排除电源电压，回路电阻，连线正确，线路通畅之后，还有不通讯的问题发生需要考虑电磁干扰的问题，通常现场的问题是试验室难以复现的，尽管压力变送器通过了各种电磁兼容试验在现场也可能出现各种各样被干扰的问题。在测量过程中这些干扰若不能很好的处理将歪曲测量结果，严重时甚至使仪表或控制系统不能工作。为了避免电磁干扰的发生，信号线要采用扭绞、屏蔽、接地、滤波等方法，将仪表的信号线与动力电缆之间的距离加大，导线缩短，尽可能避免平行布线，对变压器等干扰源件进行磁屏蔽等。

带HART协议气动薄膜式迷宫式多级降压调节阀应用

带HART协议气动薄膜式迷宫式多级降压调节阀应用技术参数：（表一）

带HART协议气动薄膜式迷宫式多级降压调节阀应用技术参数：（表二）

带HART协议气动薄膜式迷宫式多级降压调节阀应用允许压差：（见表三）
标准组配的气动单座阀，其气动薄膜执行机构的输出力是一定的。为实现理想的调节和关闭，阀门的压差必须限制在一定数值内，本产品应按表3选用。当压差超过允许值时，可调整弹簧预紧力，配用阀门定位器或选用其它执行机构来克服不平衡力，但订货时必须与我公司联系，说明具体情况后方可订货。

带HART协议气动薄膜式迷宫式多级降压调节阀应用允许压差：（表四）

注：流开流态，关闭时p2=0

带HART协议气动薄膜式迷宫式多级降压调节阀应用零件材料：（表五）

注：对含有杂质、颗粒的介质，阀芯、阀座可采用哈氏合金等。

带HART协议气动薄膜式迷宫式多级降压调节阀应用外形尺寸：（表六）

 







注：法兰标准符合JB78-59、JB79-59标准.也可根据用ANSI美国标准等其它标准。 
带HART协议气动薄膜式迷宫式多级降压调节阀应用配套附件：
1．各种型号的阀门定位器，电气转换器，空气过滤减压器。
2．手轮机构。
3．电磁阀，接近开关。

带HART协议气动薄膜式迷宫式多级降压调节阀应用型号编制说明：

气动薄膜调节阀是一种常用的工业调节阀，在工业自动化控制系统中具有重要的作用。它利用气路将薄膜驱动部件推动阀芯，实现流量、压力、液位等参数的调节。

二、带HART协议气动薄膜式迷宫式多级降压调节阀应用安装注意事项

1.选用合适的位置

在选择阀门安装位置时，应尽可能选用直线管段。同时，阀门的进口和出口也需要加宽一些以减小压降。如果使用管道过于狭窄，会对流体产生较大的阻力，会导致流量调节的不准确。

2.正确连接气路

在气路连接时，要根据阀门的使用压力来选择相应的气压接头。同时连接时要注意气路的密封，以避免气泄漏对操作产生影响。

3.调整气动部件

在安装完成后，需要进行气动部件的调整。一般来说，调整时需要将气源压力逐步加至额定压力，再将阀门调整至当前所需位置。

4.注意事项

在操作过程中，需要注意以下几点：

1）注意阀门的开关状态，避免造成过大的压力反作用力；

2）防止管道内的杂质进入阀门内部，造成堵塞，甚至损坏；

3）定期检查气动部件是否异常，及时维护阀门。

以上就是气动薄膜调节阀的安装注意事项，希望对您有所帮助。