作 者： 沈中奇
摘 要： 文中闡述減溫減壓系統(tǒng)軟件主要設(shè)備調(diào)節(jié)閥門運(yùn)用里的難題，及其思考問題的全過程和處理的辦法。

1 序言

在減溫減壓系統(tǒng)軟件中，主要設(shè)備調(diào)壓閥前后左右壓差大的原因，易造成泄露、噪音及汽蝕，自動控制系統(tǒng)還會無效。文中在現(xiàn)場評測數(shù)據(jù)信息的前提下，剖析加工工藝對系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥門的規(guī)定。并根據(jù)工藝參數(shù)剖析，對生產(chǎn)廠家測算的剖析來確認(rèn)采用商品。文章內(nèi)容最終從我司系統(tǒng)改造前后左右的狀況對理論分析給予確定。

2 工藝條件及更新改造前加工工藝情況

在我企業(yè)自購蒸氣的加工工藝生產(chǎn)中，有一臺主要設(shè)備為減溫減壓器，該機(jī)器設(shè)備將鍋爐生產(chǎn)的蒸氣（在沒有根據(jù)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電量的前提下）從2.48MPa 430^oC減溫減壓到0.35MPa 170^oC，以達(dá)到企業(yè)別的用汽企業(yè)的要求；該減溫減壓器里的調(diào)壓閥和減溫水多路閥為該減溫減壓器廠配套設(shè)施的，型號規(guī)格為Y45Y100-Dgl50雙坐調(diào)壓閥和JF61H-100DN32給排水多路閥；該機(jī)器設(shè)備自企業(yè)生產(chǎn)制造至今，連續(xù)運(yùn)行了4年多，幾乎能符合企業(yè)制造的需求；但這4年多的是運(yùn)作期限內(nèi)，大家也看到該設(shè)施存有一些問題，表現(xiàn)在以下幾領(lǐng)域：

（1）調(diào)壓閥的泄漏量大，特別是在蒸氣根據(jù)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電量的前提下，在這種情況下，該調(diào)壓閥該是徹底關(guān)死的，但因為雙坐閥自身的構(gòu)造和產(chǎn)品品質(zhì)等難題，該閘閥在關(guān)完部位時仍有很大的蒸氣泄漏量，造成了不必要的電力能源耗損，并擴(kuò)大了產(chǎn)品成本。

（2）調(diào)整范疇小：從雙坐閥的調(diào)整特點得知，該閥的調(diào)整范疇特別大；依據(jù)加工工藝的操作狀況看來，在加熱爐小負(fù)載運(yùn)行中（蒸氣生產(chǎn)能力在10t/h時），該調(diào)壓閥無法完成對蒸汽壓力的調(diào)整，即在蒸汽流量低于1Ot/h時，沒法對蒸汽壓力開展調(diào)整。

（3）精度低，可靠性差：調(diào)壓閥和降溫閥的操縱選用的是帶伺服放大器角行程安排電動執(zhí)行器，執(zhí)行器與閥座的聯(lián)接選用是指桿杠；伺服放大器的型號規(guī)格過度老舊，均衡和穩(wěn)定性的調(diào)整過度繁雜，很有可能因為用以伺服放大器和意見反饋板里的電子元器件元器件沒經(jīng)現(xiàn)代化解決，故對自然環(huán)境的需求也比較高，在高熱和煙塵環(huán)境中工作不穩(wěn)定；執(zhí)行器與電磁閥的聯(lián)接設(shè)計方案不科學(xué)，多支撐點的桿杠聯(lián)接方法盡管滿足了將角行程安排電動執(zhí)行器導(dǎo)出力的變大，但因為桿杠各連接點存有很大的機(jī)械設(shè)備間隙，不能滿足全部自動控制系統(tǒng)對精度及操縱可靠性的需求.因而對這兩臺閥的定位精度和操縱可靠性均較弱，不能滿足全自動的規(guī)定，自生產(chǎn)制造駕車至今一直處在手動式和當(dāng)場實際操作情況，精度低。

（4）日常檢修量大，加工工藝實際操作艱難：因為該自動控制系統(tǒng)里的機(jī)器設(shè)備在那時候型號選擇時均有一定的問題，所以在具體運(yùn)行中一直存有一些問題，每星期均有2-3次的檢修，并且加工工藝自進(jìn)行生產(chǎn)制造至今就并沒有投上過全自動，增強(qiáng)了加工工藝檢驗人員的操控難度系數(shù)。

因為處理以上機(jī)器設(shè)備所存在的不足，更強(qiáng)的達(dá)到加工工藝安全生產(chǎn)的規(guī)定，我們決定對該減溫減壓器里的調(diào)壓閥和減溫水多路閥以及自動控制系統(tǒng)開展更新改造，依據(jù)加工工藝的標(biāo)準(zhǔn)及企業(yè)現(xiàn)階段的生產(chǎn)狀況，該兩部閥應(yīng)達(dá)到如下所示的加工工藝生產(chǎn)條件：

a）蒸氣緩解壓力調(diào)節(jié)閥門

加工工藝管經(jīng)：<?xml:namespace prefix = st1 />150mm（DN150、PN10）物質(zhì)：蒸氣

環(huán)境溫度：Max 4300C

總流量：Qmin4t/h Qnor15t/h Qmax20t/h

進(jìn)口的工作壓力：2.45MPa

出入口工作壓力：0.35MPa

配電動執(zhí)行器：開關(guān)電源為220VAC/50Hz

輸入信號為：4—20mA

閥位反饋信號為：4—20mA

執(zhí)行器上帶手動式開/關(guān)搖桿或主軸

b）減溫水閥

加工工藝管經(jīng)：32mm（DN32、PNIO）

物質(zhì)：水

環(huán)境溫度：1080C

總流量：Qmax 2500kg/h

進(jìn)口的工作壓力：3.OMPa

出入口工作壓力：0.4MPa

配電動執(zhí)行器：開關(guān)電源為220VAC/50Hz

輸入信號為：4～20mA

閥位反饋信號為：4～20mA

執(zhí)行器上帶手動式開/關(guān)搖桿或主軸依據(jù)之上的工藝條件，我們將要調(diào)節(jié)閥門和執(zhí)行器分離型號選擇，最先明確執(zhí)行器，隨后再挑選調(diào)節(jié)閥門，再由調(diào)節(jié)閥門的廠家給予成套設(shè)備。

3 電動執(zhí)行器的型號選擇

依據(jù)加工工藝運(yùn)作的必須及技術(shù)工作人員的需求，此調(diào)節(jié)閥門的執(zhí)行器我們決定采用電動執(zhí)行器，因此就大家所了解的材料，經(jīng)多方面較為大家挑選如下所示三家在全世界范圍之內(nèi)較出名的電動執(zhí)行器專業(yè)生產(chǎn)廠家：日本KOSO、法國auma、美國Rotork。

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經(jīng)讓我們掌握三家廠的商品基本情況如下所示：

表1

從上述三種商品中，大家選擇了法國的auma電動執(zhí)行器，原因如下所示：

3.1 工作溫度

現(xiàn)階段我企業(yè)已經(jīng)用的減溫減壓器周邊的工作溫度大家評測為：離高壓閘閥10cm處的環(huán)境溫度為2200C上下，在這里點往上面再移位15cm，這里環(huán)境溫度為720C，而現(xiàn)階段常用的電動執(zhí)行器處的環(huán)境溫度為560C。依據(jù)我們這兩年的應(yīng)用KOSO的工作經(jīng)驗來了解，KOSO對溫度是低于600C，但570C上下時，此電動式組織即發(fā)生工作中不正常的狀況。因而，KOSO的電動執(zhí)行器不可以用以此減溫減壓器上，而auma及Rotork的工作范圍為-250C- 800C，且auma也有一種持續(xù)高溫型的，可將可用工作溫度范疇拓展為0- 120oC，但在他們的這里運(yùn)用中，采用-250C一 800C=的通用型就可以。

3.2 導(dǎo)出扭矩

現(xiàn)階段我企業(yè)20t/h調(diào)壓閥里的交流伺服電機(jī)額定值導(dǎo)出扭矩為250N.M，但給調(diào)壓閥負(fù)荷率時應(yīng)用了一個桿杠，將此力放大了6倍（當(dāng)場桿杠力臂各自為65cm 比11cm）。那樣對于此事調(diào)壓閥的導(dǎo)出扭矩事實上在1500N.M上下，而從前表中看得出，l500N.M的扭矩導(dǎo)出對KOSO電動執(zhí)行器而言已經(jīng)是限制了，并沒有容量，因而僅有auma及Rotork能夠。

3.3 應(yīng)用情況

（1）KOSO電動執(zhí)行器在我企業(yè)發(fā)電廠已經(jīng)有較多的是運(yùn)用，在較低工作溫度（530C=下列），小扭矩導(dǎo)出（500N.M下列）的前提下使用情況不錯，檢修量也偏少，這幾年的運(yùn)作也較放心。

（2）auma電動執(zhí)行器我企業(yè)的維修人員有對該商品的應(yīng)用及檢修工作經(jīng)驗，據(jù)維修人員體現(xiàn)，此執(zhí)行器在用了十幾年后，均能一直很穩(wěn)定的工作，檢修量非常少，提議大家也用此電動執(zhí)行器。

（3）Rotork執(zhí)行器在我們的兄弟單位有運(yùn)用，該廠的發(fā)電廠有多臺調(diào)節(jié)閥門都是用的Rotork的電動執(zhí)行器，使用了一年多，工作中一直很好，幾乎沒有檢修量。

（4）在特性價錢層面

經(jīng)他們的掌握較為，如果將auma的價位界定為lA得話，則KOSO的價錢為（0.3—0.4）A，而Rotork的價錢為（1.2一1.3）A。

根據(jù)上敘原因．我們決定選用auma企業(yè)的電動執(zhí)行器。

4 調(diào)節(jié)閥門的工藝標(biāo)準(zhǔn)及型號選擇

因為調(diào)節(jié)閥門的型號選擇，涉及到到的要素比較多，考量的要素也很復(fù)雜，牽涉到好幾個技術(shù)專業(yè)，并不是此領(lǐng)域的專業(yè)的生產(chǎn)廠家，有這樣要素怕考慮到不上，并且此設(shè)備對我們來說即重要又項目投資高，所以在選取供應(yīng)商時，我們約定了以下基本原則：

立即同生產(chǎn)商或該廠商的分公司聯(lián)絡(luò)，此點關(guān)鍵是以服務(wù)支持上考慮到。

必須是全世界知名的且在這里層面有較優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)制造及服務(wù)項目銷售業(yè)績的大生產(chǎn)商，此點關(guān)鍵從產(chǎn)品品質(zhì)和信譽(yù)度上考慮到。

價錢上一定要有競爭能力。

根據(jù)之上三點緣故，就大家所了解的基本資料和狀況，大家選擇了三家生產(chǎn)商，指的是：國外Fisher企業(yè)，德國Neles企業(yè)和國外的Samson企業(yè)。

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之上三家的象征在接到他們的工藝條件后，又通過反復(fù)聯(lián)絡(luò)，不斷核查相關(guān)的技術(shù)性及工藝參數(shù)，均進(jìn)行了型號選擇，且有三家均在型號選擇中帶來了調(diào)節(jié)閥選型結(jié)構(gòu)計算（均按己方規(guī)定，配auma電動頭，并調(diào)節(jié)好、總程供貨），狀況如下所示：

表2

從三家的價格狀況及后來的行業(yè)交流中掌握到：Fisher及Samson選定閥為單座閥，而德國Neles選的為閘閥（帶Q—Trim內(nèi)鍵的TOP5系列產(chǎn)品）。

單座調(diào)節(jié)閥即是globe閥，從該閥的結(jié)構(gòu)上得知為高低不平力衡閥，一般物質(zhì)流入為下進(jìn)上出（Fisher及Samson均選此類閥），該類閥的閥心是通過左右行程安排方法來操縱物質(zhì)總流量的，因此配該閥的執(zhí)行器為左右行程安排的直行程組織；而NELES的TOP5系列產(chǎn)品調(diào)節(jié)閥門為球閥結(jié)構(gòu)，閥心根據(jù)0—90多度電源開關(guān)視角來操縱物質(zhì)的總流量，因此配該閥的執(zhí)行器為0—90多度角行程安排程組織。

下邊從此三家生產(chǎn)廠家所報的二種閥型較為如下所示：

4.1 調(diào)節(jié)閥門在工作的時候?qū)?zhí)行器負(fù)荷率的規(guī)定

單座閥因為自身結(jié)構(gòu)設(shè)計和構(gòu)造里的緣故，在大氣體壓力的情形會造成極大的不平衡感，實際到他們的工藝條件下，假如按他們的工藝條件：即6”（150ram）閥及2.1MPa的氣體壓力，所造成的不平衡感約為：1854.6 kg，充分考慮l5%前后的容量，最少還在2l00kg上下此點在Samson的結(jié)構(gòu)計算中已反映出去，她們計算出來的推動力在l8.8KN上下，而Fisher在同他們的溝通交流中，也說到此不平衡感，并且也非常大，但的結(jié)構(gòu)計算中并沒有描述出去。因為電動執(zhí)行器負(fù)荷率需有超過此不平衡感才可以關(guān)掉此閥，因而電動頭的效率要比較大，并且單相電220VAC的電動機(jī)已滿足不了此規(guī)定，一定要三相380V的電動機(jī)才可以造成此極大推動力。在Samson的結(jié)構(gòu)計算中，也已考慮了此難題，她們是使用三相380V開關(guān)電源的。因為規(guī)定電動機(jī)形成的推動力大，因此電機(jī)額定功率也需要大，對電動執(zhí)行器的標(biāo)準(zhǔn)也高，所以價錢也較貴，此點Samson和Fisher的價格均有反映。但在eles價格中，因為她們選用是指TOP5系列產(chǎn)品的閘閥，因而十分恰當(dāng)?shù)乩@開了此困難。電動頭給予是指扭矩，比立即功效在閥里的推動力要小得多，經(jīng)她們測算，覺得只需80N.M的扭矩就可以，那樣電動執(zhí)行器導(dǎo)出的力就小得多：電動頭的價錢要低，總體價錢自然而然也就有競爭優(yōu)勢了。

4.2 調(diào)節(jié)閥門噪音與氣蝕

在控制閥的選擇中，另一個關(guān)鍵的要了解的問題是噪音及氣蝕。尤其是物質(zhì)為高溫的水蒸汽。就調(diào)節(jié)閥門而言，前后左右氣體壓力愈大，物質(zhì)流動速度就愈大；流動速度愈大，則造成的噪聲就愈大；噪音愈大，對閥心和閥內(nèi)件的毀壞也愈大。噪音生產(chǎn)后，不但比較嚴(yán)重?fù)p害閥心和閥內(nèi)件，在比較嚴(yán)重的情況下，還可以對閥的中下游工藝管道造成共震，嚴(yán)重危害加工工藝的正常的生產(chǎn)制造；此外噪音對員工的環(huán)境也造成很大的影響，根據(jù)我國《工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》里的第五、六條的規(guī)定，每一個工作中日觸碰噪音8鐘頭，容許噪音為85dBA下列，每一個工作中日觸碰噪音低于l鐘頭，噪音較大不得超過1l5dBA。此外，伴隨噪音的造成，還會出現(xiàn)汽蝕、多效蒸發(fā)等一系列難題隨著發(fā)生，那些狀況的發(fā)生，將嚴(yán)重危害調(diào)節(jié)閥門的工作質(zhì)量及可靠性，更會大大的地減少此閥的使用期。

實際就大家所選的調(diào)節(jié)閥門中，要是選用單座閥（即Samson及Fisher價格中常選的閥型），在大家現(xiàn)階段的工藝條件下，經(jīng)測算該類閥造成的噪音可以達(dá)到l13 dBA，在其中Fisher閥可選擇減噪音的配件，最多可減掉一17 dBA，那樣該閥所造成的噪音應(yīng)在96 dBA上下。在Neles的結(jié)構(gòu)計算中，對噪音有一欄重點測算，因為Neles所選的TOP5系列產(chǎn)品的調(diào)節(jié)閥門閥內(nèi)件使用了非常好的減噪及清除氣蝕主件，即Q—Trim減噪件（Neles的專利權(quán)），該Q—Trim 主件的構(gòu)造如下所示（圖1）：

從該框架圖中，我們可以認(rèn)識到，該閥的球芯上已制成了多孔結(jié)構(gòu)多級別的網(wǎng)狀組織，該構(gòu)造自身即合乎減噪基本原理（即逐步降血壓），所以有著優(yōu)良的降噪功能：與此同時該構(gòu)造與一般常說的閘閥已經(jīng)有實質(zhì)的差別，除繼承了閘閥的基本上特性：如密切的關(guān)掉，全通脈高流量，內(nèi)電阻小等外，也有如下所示一個新的特性：如低噪音，高控制比，調(diào)整平穩(wěn)和調(diào)整范圍之內(nèi)無工作過流保護(hù)和遲緩帶等；鑒于具備這種特性，因此提升了該閥的調(diào)整特點，如大家在后來要提及的優(yōu)良的等百分?jǐn)?shù)調(diào)整特點。

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在使用了具備降噪功能的Q—Trim主件外，是為了更好的做到他們的減噪規(guī)定，該閥在出入口又再加了一塊降噪音損耗板（attenuator plate），實際到他們的工藝條件下，此閥的噪音控制得很好（加降噪音損耗板實際構(gòu)造如下圖2）。除此之外，對別的更嚴(yán)苛的工藝條件的減噪，該閥還可以在Q—Trim主件和噪聲損耗板（attenuator plate）中間再加一個降噪器（dif-fuser），詳細(xì)構(gòu)造如下圖3所顯示；那樣在一臺閥上可完成三級減噪；因而從該閥的構(gòu)造上看，已具有了特別好減噪的特性。

依據(jù)他們的工藝條件，讓我們僅用了二級減噪即滿足了他們的減噪規(guī)定，在我們的工藝條件下，此閥所造成的噪音較大為91.85dBA，并且依據(jù)他們的工藝指標(biāo)，在三種典型性工藝條件下（總流量各自為20t/h、15t/h、4t/h），其它情況不會改變）。噪音各自為91.85dBA、89.94dBA、81.64dBA。依據(jù)我企業(yè)的生產(chǎn)狀況，此總流量正常的一般為15t/h上下，這時噪聲為89.94dBA，只需要在油路板外稍微再加上隔熱保溫對策，就可以做到噪聲在85dBA下列，進(jìn)而做到我國的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。在三個生產(chǎn)廠家的選擇中，Neles所選的TOP5系列產(chǎn)品閥的噪聲控制是比較好的，很切實解決了在這里大氣體壓力中出現(xiàn)噪音的現(xiàn)象，這樣就因此閥將來的應(yīng)用情況及使用期限，奠定了較好的基本。

4.3 調(diào)整特點

三家公司均對選定型號規(guī)格的調(diào)節(jié)閥門的調(diào)整特點均進(jìn)行了表明，即等百分?jǐn)?shù)調(diào)整，但Neles的結(jié)構(gòu)計算中，對他們的工藝條件里的三個極具標(biāo)志性的技術(shù)總流量點，即20t/h、15t/h、4t/h所相應(yīng)的調(diào)整點開展r測算，各自相匹配：59.67% 、49.02% 、16.38% 開啟度。即在等百分?jǐn)?shù)調(diào)整特性曲線里的16% -60%中間，從等百分?jǐn)?shù)特性曲線中我們能掌握到在15% -75% 中間，調(diào)整特點是更為理想化的。

5 結(jié)果

根據(jù)對于此事三家調(diào)節(jié)閥門生產(chǎn)商的產(chǎn)品定位和較為和運(yùn)用調(diào)研，融合我企業(yè)加工工藝生產(chǎn)情況，我們認(rèn)為在我司減溫減壓器的更新改造中，采用Neles企業(yè)的商品是有效的，在各種性能指標(biāo)中也可以徹底令人滿意大家加工工藝及技術(shù)性的規(guī)定。

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6 更新改造前的加工工藝情況

經(jīng)由全面的打算和計劃，我企業(yè)減溫減壓更新改造按照計劃在99年年末泊車維修時按期開展，在將兩部閥更新改造的前提下，人們還對閥的自動控制系統(tǒng)進(jìn)行了更新改造，除掉了工業(yè)機(jī)械手，改到操縱房間內(nèi)改裝強(qiáng)制性手動式的手操器，自動控制系統(tǒng)則選用DCS，在操作室的操作盤的手操器上，可完成手/自動切換，手動式時由手操器上完成實際操作，全自動時由DCS系統(tǒng)軟件來實行操縱，與此同時在該閥的當(dāng)場，該auma執(zhí)行器上也有手搖擺不定輪，可完成在現(xiàn)場進(jìn)行人為調(diào)整；如此在操控上更靠譜，加工工藝實際操作更靈便。

經(jīng)由以上的更新改造，在接著的生產(chǎn)中，該減溫減壓器在運(yùn)行時主要表現(xiàn)出較好的情況，主要表現(xiàn)在如下所示好多個層面：

（1）使用汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電量的前提下，該蒸汽調(diào)節(jié)閥關(guān)掉時，能徹底關(guān)死，并沒有泄露狀況，降低了動能損害，降低了產(chǎn)品成本。

（2）調(diào)整特點擁有顯著的提升，更新改造前在10t/h蒸汽流量的前提下，緩解壓力調(diào)節(jié)閥門并沒有變壓工作能力，更新改造后就算在蒸汽流量僅有6t/h的前提下，該緩解壓力減壓閥均能把出入口蒸汽壓力很好地操縱在0.35MPa±0.02MPa的范圍之內(nèi)，能夠更好地滿足了生產(chǎn)制造的要求。

（3）更新改造后，該閥的噪音控制優(yōu)良，在并沒有隔熱保溫的前提下，總流量在15h/t時，離該閥0.5米處測得的噪音為89.2 dBA；在再加上隔熱保溫后，離該閥0.5米處測得的噪音為83.8dBA，徹底超過了那時候大家型號選擇規(guī)定做到的減噪總體目標(biāo)，而且還稍微有些超過。

（4）操縱特點擁有巨大的提升，因為auma電動執(zhí)行器自身即含有4—20mA的閥位意見反饋導(dǎo)出，且傳力為緊密的齒輪結(jié)構(gòu)，又再加上我們將要自動控制系統(tǒng)改由DCS系統(tǒng)軟件來實行，因而大大的提高了精度，與此同時操縱的可信性和可靠性也得到了巨大的改進(jìn)；在更新改造結(jié)束后即很順利的投上了全自動，控制效果很好，緩解了檢驗人員的操控難度系數(shù)，提高了操縱高效率，較切實解決了自駕車生產(chǎn)制造至今就留存下來的制造難點。

（5）更新改造后，檢修量極大地降低；到現(xiàn)在為止系統(tǒng)軟件已平穩(wěn)靠譜的運(yùn)作了2年多，都還沒對該體系及執(zhí)行器開展過一切檢修，做為加工工藝對更新改造前的結(jié)論非常滿意。