(山东华鲁恒升化工股份有限公司山东省德州市253024)
摘要:介绍了费希尔(FISHER)定位器在化工装置的应用。简要讲述了费希尔(FISHER)定位器的原理、安装、调试、常见故障及处理。
关键词:费希尔(FISHER)定位器;调节阀;执行机构
引言
在大型化工装置中,调节阀是控制系统的终端,调节阀操作要保证工艺装置安全可靠平稳运行。一旦其发生故障,将直接影响装置的安全运行,对生产过程影响非常大。熟悉定位器的原理和性能并能熟练进行调试操作,将能有效的为生产装置的安全稳定运行提供可靠保障。
1.费希尔(FISHER)定位器的工作原理
1.1在薄膜执行机构中,费希尔(FISHER)的3582系列阀门定位器的滑杆控制阀中,气源压力连接到起动放大器。气动放大器内的固定节流孔限制喷嘴的流量,这样当挡板没有挡住喷嘴时,空气能够排放得比进气速度要快。
1.2从控制设备来的输入信号连接到波纹管,当输入信号时,波纹管膨胀并推动平衡梁,平衡梁围绕输入轴转动,使挡板靠近喷嘴。喷嘴压力增加,然后通过气动放大器的作用,增加至膜片式执行机构的输入压力,到执行机构的压力增加会使得执行机构推杆向下移动。推杆的移动通过一个凸轮反馈到平衡梁。当凸轮转动时,平衡梁围绕反馈支点旋转,并移动挡板使其离开喷嘴。喷嘴压力减少,并降低机构压力,推杆继续下移,使挡板离开喷嘴,直到达到平衡。
1.3当输入信号减少时,波管纹收缩,平衡梁围绕输入轴旋转,从而移动挡板,使其离开喷嘴。喷嘴压力减少,因而气动放大器允许膜盖里的压力释放到空气中去。执行机构推杆向上移动。通过凸轮,推杆的移动被反馈到平衡梁去重新定位挡板,使其更靠近喷嘴。当平衡条件达到时,推杆停止移动,挡板被定位,防止膜盖里的压力进一步降低。
2.费希尔(FISHER)定位器安装注意事项
2.1为防止设备损坏,应该保证在执行机构的整个行程中,连接杆始终不碰到阀门定位器。
2.2不要将行程销置于小于实际执行机构行程的位置,这样会使凸轮转角大于60度,引起凸轮或其它零件损坏。当执行机构膜片压力升高时,凸轮上小指针必须指向阀杆运动方向。
2.3利用操作轮或手动加载减压阀将执行机构定位在行程的中间位置。当执行机构在行程中部时,提升旋转轴臂以使其上的0指针刻度与外壳上指示刻度对齐。定位行程销使它与连接臂垂直,并对准旋转轴臂上正确的执行机构推杆行程刻度。
3.费希尔(FISHER)定位器的旁路操作、分程操作及作用方式
3.1推动旁路手柄至定位器背部以使指针指向标注POSITIONER的位置。当旁路手柄在此位置时,输入信号就送到阀门定位器波纹管,阀门定位器的输出信号传至执行机构。推动旁路手柄向前使旁路手柄指向标注BYPASS的位置,在这个位置,输入信号直接传送至执行机构。对反作用或分程阀门定位器,旁路手柄也许会锁定在POSITIONER位置,因而不能使用旁路,为将旁路手柄固定在POSITIONER位置,首先关闭仪表和阀门定位器的气源,然后拆卸手柄旋转180度,重新将其安装于浇铸在旁路模块上的两个凸轮之间。
3.2费希尔的3582系列定位器适合于分程操作。在分程操作中,从单独控制设备传来的无论是气动的或者直流的输入信号被分程到两个或者多个控制阀门。为改变到分程操作,需先进行平衡梁的校正,然后用所需要的分程范围去调校使阀门达到全行程。在正常操作中,当在输入信号量程的中间值时,挡板必须笔直的对准喷嘴。当输入信号在分程上限以上时,进一步的波纹管行程会把挡板推向喷嘴。这种影响会在挡板和喷嘴之间引起不匹配,这样又影响分程校准。在这些情况下,除了喷嘴调整外,进行波纹管调整可以得到满意的结果。3582系列阀门定位器要得到满行程操作,就需要相对来说小百分比的仪表压力量程。如果行程销等于阀门行程,那么满行程需要的输入信号的33%,如果大于阀门行程,那么是正常输入信号的最小值的20%。
3.3将3582系列阀门定位器的作用方向从正方向(升高、或者气动或电动的输入信号,升高的输出压力)变成负方向(升高的输入信号,降低的输出压力),反过来也是这样。作用方向由平衡架上挡板的位置所决定。平衡梁杯分为四个象限,平衡梁上正方向的象限标注为DIRECT,负方向标注为REVERSE。如果要改变定位器的方向,只需将平衡梁上挡板移向相反位置。
4.费希尔(FISHER)定位器的校验
4.1关闭输送到阀门定位器的气源压力,在阀门定位器的输出端和执行机构气源连接头之间连接或者重新连接必要的管道,在阀门定位器上连接输入端,直到输入信号到量程中值
4.2移动挡板至平衡梁(正方向或者反方向)的操作象限的大约刻度6处,向阀门定位器施加气源压力。旋转轴臂上的0刻度使其与壳体上的刻度标记对齐,执行机构应该置于行程中间值处。如果没有,首先检查凸轮是否松漏,是否安装正确。为了使预期输入信号值与初始点行程相对应,也许有必要调整辅助喷嘴的高度。
4.3信号值等于量程范围的最低值。放松喷嘴放松螺母并且对齐调整直至执行机构移动至行程末端。改变喷嘴位置只是为了调整0刻度,无论喷嘴位置是否改变,0参考点都需要改变。
4.4使输入信号值等于量程范围的最大值并且观察执行机构阀杆行程。如果阀杆行程比期望的短,就通过移动挡板至平衡架的高序号使行程增加。如果在输入信号到达量程最高值之前就已经得到期望杆量程,就移动挡板至平衡架的低序号使其降低。
4.5重复步骤3、4已得到正确的量程,每改变步骤4中的挡板位置,都要重复步骤3以确保相应的0刻度。
5.费希尔(FISHER)定位器的日常维护
5.1气动放大器和密封垫应该检修,如果有必要应该进行更换。如果有必要,清洁或者更换气动放大器内的限流装置。拆卸并且清洁限流装置,有必要的话,装上新的O型圈,并且更换限流装置。
5.2波纹管中有量程弹簧,当输入信号范围被分割以操作两个或更多控制阀门,正常的量程弹簧的改变就没有必要。改变量程弹簧后,需重新矫直平衡梁时,有必要进行局部调整。矫直后,按照相应的效验说明对单元进行效验
5.3若需要拆卸和更换气动放大器。在使用旁路,正作用满量程输入信号的定位器中,通过移动操作轮至BYPASS位置来在旁路操作中安放定位器,然后,关闭气源压力对定位器隔离系统控制阀,关闭所有压力线路。松开两个安装螺钉拆卸壳体背部的气动放大器。重新安装新的气动放大器于壳体上,确保O型圈在位,用两个安装螺钉加以保护。把旁路操作轮运动至POSITIONER位置,或者连接阀门定位器,以此恢复操作。
结束语
费希尔(FISHER)3582系列定位器操作简单、方便、灵活,性能可靠,控制精度高,结构紧凑。其优越的性能,先进的技术,在化工行业得到了广泛的应用与好评。希望它的使用和推广能不断提高企业的自动化水平,为生产装置的长周期、稳定运行提供保障。
参考文献:
[1]费希尔.3582系列阀门定位器指导手册.艾默生过程控制有限公司.
[2]化工仪表维修工.
[3]过程控制仪表及装置.