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简述西门子温控阀在自动控制系统中的重要性

时间:2017年01月09日 信息来源:本站原创

  西门子温控制阀是自动控制系统中非常重要的一个环节,犹如人的手和脚,它利用液体受热膨胀及液体不可压缩的原理实现自动调节。温度传感器内的液体膨胀是均匀的,其控制作用为比例调节。被控介质温度变化时,传感器内的感温液体体积随着膨胀或收缩。被控介质温度高于设定值时,温度控制系统感温液体膨胀,推动阀芯向下关闭阀门,减少热媒的流量;被控介质的温度低于设定值时,感温液体收缩,复位弹簧推动阀芯开启,增加热媒的流量。
    西门子温度控制阀调节流体流量,克服干扰来保证被控变量达到给定的工艺指标。温度控制阀的阀部分由阀的内件和阀体组成,阀的内件包括阀芯、阀杆、填料函和上阀盖等。上阀盖和填料函用于对阀杆密封和对阀杆进行导向,防止工艺介质沿温度控制阀门的阀杆这个可动部件向外泄漏,它是阀体不可分割的一部分。常规的上阀盖结构形式一般有四种:普通型、散热片型、长颈型和波纹管密封型。材质一般有铸铁、铸钢和不锈钢,填料函一般为聚四氟乙烯或柔性石墨。
    典型的温度控制阀的阀盖由与阀体相同的材料或等效的材料制成。阀盖承受与阀体相同的温度和腐蚀性影响,阀杆密封在经过几百次的循环动作之后,就会磨损,在工程应用中,流体压力也会导致密封磨损;填料的选择也是一个问题,填料选择不当,温度控制阀的摩擦力增大而导致温度控制阀死区增大或者很容易使阀杆密封失效。因此,选择温度控制阀,除了阀体结构、材质、执行机构、口径计算外,还应根据控制流体的压力、温度、压差、流体的性质,合理选择上阀盖的结构形式和填料函,以防止流体沿着温度控制阀阀杆泄漏出来,即应充分考虑阀杆密封的性能和使用寿命。这在工程设计中显得非常重要。
    在强腐蚀、易挥发和有毒有害的工艺流体中,温度控制阀一般不采用普通型、散热片型、长颈型上阀盖及密封结构形式,因为此种结构形式的密封性能和使用寿命极为有限。作者曾在生产现场做过相关实验,采用304不锈钢直行程温度控制阀调节浓硝酸和浓硫酸混酸流量,使用聚四氟乙烯填料密封结构,不到一个月经过600次左右的全行程的温度控制阀阀杆的上下运动,聚四氟乙烯填料密封即完全被破坏。在强腐蚀、易挥发和有毒有害的工艺条件下,一旦阀杆密封被破坏,强腐蚀、易挥发和有毒有害的工艺介质从温度控制阀阀杆中泄漏出来,会对周边环境和人身安全带来严重的后果。采用波纹管密封型形式是解决上述问题的一个途径。波纹管一般由不锈钢做成。这种特殊的阀盖结构保护温度控制阀的填料函避免和流体接触,一旦波纹管破裂,在波纹管上面的填料函结构会防止波纹管破裂失效时产生的严重后果。在工程实际中,波纹管密封形式的选择应充分考虑波纹管密封的压力的额定值会随温度的增高而降低,流体中不能有固体的颗粒存在,及波纹管材料的最长循环动作寿命等。在不锈钢不耐某些工艺介质腐蚀的强腐蚀的场所,如工艺介质为湿氯气时,湿氯气中含有的微量盐酸会使不锈钢波纹管很快被腐蚀,则温度控制阀阀杆不能采用波纹管密封的形式。
    在这种情况下,正确地选择似乎是采用隔膜温度控制阀。隔膜温度控制阀采用了耐腐蚀的衬里和耐腐蚀隔膜,不用填料,可以完全避免腐蚀性介质向外泄漏,但其流量特性不是很好,且受隔膜衬里的限制,耐压、耐温性能较差,最致命的是耐腐蚀隔膜片会由于上下折叠而造成疲劳损坏,寿命很短,一旦耐腐蚀隔膜片破裂,强腐蚀、易挥发和有毒有害的工艺介质会同样从裂口处泄漏出来,因此,隔膜温度控制阀的使用受到了很大限制。

(作者:佚名 编辑:admin)

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