化学工場の作業場を歩いてみると、調節弁である丸頭バルブが取り付けられたパイプがいくつかあるのが必ず目に入ります。
空気圧ダイヤフラム調整弁
調整弁については、その名前からいくつかの情報を得ることができます。「調整」というキーワードは、調整範囲が0～100%の間で任意に調整できることです。
注意深く見てみると、各調整弁のヘッドの下に装置がぶら下がっていることに気づくでしょう。ご存知の方ならご存知の通り、これが調整弁の心臓部、バルブポジショナーです。この装置によって、ヘッド（空気膜）に入る空気量を調整し、バルブの位置を正確に制御します。
バルブポジショナーには、インテリジェントポジショナーとメカニカルポジショナーがあります。本日は、写真に示されているポジショナーと同じ、後者のメカニカルポジショナーについて説明します。
機械式空気圧バルブポジショナーの動作原理
バルブポジショナー構造図
この図は、機械式空気圧バルブポジショナーの構成要素を一つ一つ解説しています。次は、その仕組みを見てみましょう。
空気源は、エアコンプレッサーステーションの圧縮空気です。圧縮空気を浄化するために、バルブポジショナーの空気源入口の前にエアフィルタ減圧弁が設置されています。減圧弁の出口から供給される空気源は、バルブポジショナーから供給されます。バルブのメンブレンヘッドに入る空気量は、コントローラの出力信号に応じて決定されます。
コントローラから出力される電気信号は4～20mA、空気圧信号は20Kpa～100Kpaです。電気信号から空気圧信号への変換は、電気変換器を介して行われます。
コントローラから出力された電気信号が対応するガス信号に変換されると、変換されたガス信号はベローズに作用します。レバー2は支点を中心に動き、レバー2の下部は右に移動してノズルに近づきます。ノズルの背圧が増加し、空気圧増幅器（図の＜記号のコンポーネント）によって増幅された後、空気源の一部が空気圧ダイヤフラムの空気室に送られます。バルブステムはバルブコアを下方に運び、自動的にバルブを徐々に開きます。小さくなります。このとき、バルブステムに接続されたフィードバックロッド（図のスイングロッド）は支点を中心に下方に移動し、シャフトの前端が下方に移動します。それに接続された偏心カムは反時計回りに回転し、ローラーは時計回りに回転して左に移動します。フィードバックスプリングを伸ばします。フィードバックスプリングの下部がレバー2を引き伸ばして左に移動するため、ベローズに作用する信号圧力との力のバランスが取れ、バルブは一定の位置で固定され動きません。
上記の説明を通して、機械弁ポジショナーについてある程度理解していただけたかと思います。機会があれば、実際に操作しながら分解し、ポジショナーの各部の位置や名称について理解を深めることをお勧めします。これで機械弁に関する簡単な説明は終了です。次に、調節弁についてより深く理解するために、知識を広げていきましょう。
知識の拡大
知識拡張1
写真の空気圧式ダイヤフラム調整弁は気密型です。なぜでしょうか？と聞かれることがあります。
まず、空力ダイヤフラムの空気の流入方向を見てください。これはプラスの効果です。
次に、バルブ コアの取り付け方向を確認します。これは正です。
空気圧ダイヤフラム式空気室換気源は、ダイヤフラムがダイヤフラムに覆われた6つのスプリングを押し下げ、それによってバルブステムを押し下げます。バルブステムはバルブコアに接続され、バルブコアは前方に設置されているため、空気源はバルブをオフ位置に移動します。そのため、エアーツークローズバルブと呼ばれます。故障開放とは、空気管の建設または腐食により空気供給が中断された場合、スプリングの反力によってバルブがリセットされ、バルブが再び全開位置に戻ることを意味します。
エア遮断バルブの使い方は？
安全の観点から、どのように使用するかを検討します。これは、エアコンのオン/オフを選択する際の必須条件です。
例えば、ボイラーの中核装置の一つである蒸気ドラムと給水システムに使用される調整弁は、気密にする必要があります。なぜでしょうか？例えば、ガス源または電源が突然遮断された場合でも、炉は依然として激しく燃焼し、ドラム内の水を継続的に加熱します。ガスを使用して調整弁を開き、エネルギーが中断されると、バルブが閉じられ、ドラムは水なしで数分で燃え尽きます（空燃）。これは非常に危険です。調整弁の故障に短時間で対処することは不可能であり、炉の停止につながります。事故は発生します。したがって、空燃や炉の停止事故を防ぐために、ガス遮断弁を使用する必要があります。エネルギーが中断され、調整弁が完全に開いた位置にある場合でも、蒸気ドラムに水が継続的に供給されますが、蒸気ドラム内に空燃分が発生することはありません。調整弁の故障に対処する時間はまだ残っており、炉が直接停止することはありません。
上記の例を通じて、空気開制御弁と空気閉制御弁の選択方法についての基本的な理解が得られたはずです。
知識拡張2
このちょっとした知識は、ロケータのプラス効果とマイナス効果の変化に関するものです。
図の調整弁は正作動式です。偏心カムにはABの2つの面があり、Aは前面、Bは側面を表します。このとき、A面は外側を向いており、B面を外側に回すと反作用となります。したがって、図のA方向をB方向に回すと、反作用式機械式バルブポジショナーとなります。
写真の実例はポジティブアクションバルブポジショナーで、コントローラの出力信号は4～20mAです。4mAの時、対応する空気圧信号は20Kpaとなり、調整弁は全開状態です。20mAの時、対応する空気圧信号は100Kpaとなり、調整弁は全閉状態です。
機械式バルブポジショナーには長所と短所がある
利点: 正確な制御。
デメリット: 空気圧制御のため、位置信号を中央制御室にフィードバックする場合、追加の電気変換装置が必要になります。
知識の拡張3
日常の故障に関する事項。
製造工程における故障は当然のことであり、生産プロセスの一部です。しかし、品質、安全性、そして生産量を維持するためには、問題にタイムリーに対処する必要があります。これが、会社に留まる価値です。そこで、私たちが遭遇するいくつかの故障現象について簡単に説明します。
1. バルブポジショナーの出力はカメのようなものです。
バルブポジショナーのフロントカバーを開けないでください。音を聞いて、空気源パイプに亀裂が生じて漏れが生じていないか確認してください。これは肉眼でも判断できます。また、入力空気室からの漏れ音も確認してください。
バルブポジショナーの前面カバーを開きます。1. 定孔オリフィスが詰まっていないか確認します。2. バッフルの位置を確認します。3. フィードバックスプリングの弾力性を確認します。4. 角型バルブを分解し、ダイヤフラムを確認します。
2. バルブポジショナーの出力が退屈である
1. 空気源圧力が規定範囲内にあるか、フィードバックロッドが外れていないかを確認します。これは最も簡単な手順です。
2. 信号線の配線が正しいか確認する（後から発生する問題は無視されることが多い）
3. コイルとアーマチュアの間に何か挟まっていませんか?
4.ノズルとバッフルの合わせ位置が適切かどうかを確認します。
5.電磁部品コイルの状態を確認する
6. テンプスプリングの調整位置が適切かどうかを確認します
次に、信号は入力されているが出力圧力が変化しない、出力はあるが最大値に達しない、などです。これらの障害は日常的な障害でも発生するため、ここでは説明しません。
知識の拡張4
調節弁ストローク調整
生産工程において、調整弁を長期間使用すると、ストロークが不正確になります。一般的に、特定の位置を開こうとすると、必ず大きな誤差が生じます。
ストロークは0～100%で、調整する最大ポイントは0、25、50、75、100のいずれかで、すべてパーセンテージで表されます。特に機械式バルブポジショナーの場合、調整時には、ポジショナー内部の2つの手動部品の位置、すなわち調整ゼロ位置と調整範囲を把握しておく必要があります。
空気開度調整弁を例に挙げると、これを調整します。
ステップ1：ゼロ調整点では、制御室または信号発生器から4mAを出力します。調整弁は完全に閉じている必要があります。完全に閉じられない場合は、ゼロ調整を行ってください。ゼロ調整が完了したら、50％ポイントを直接調整し、それに応じてスパンを調整します。同時に、フィードバックロッドとバルブステムが垂直状態にあることに注意してください。調整が完了したら、100％ポイントを調整します。調整が完了したら、開度が正確になるまで、0～100％の間の5つのポイントから繰り返し調整します。
結論; 機械式ポジショナーからインテリジェントポジショナーへ。科学技術の観点から見ると、科学技術の急速な発展により、最前線の保守担当者の労働強度が低下しました。個人的には、実践的なスキルを発揮してスキルを習得したい場合は、特に新しい機器担当者にとって、機械式ポジショナーが最適だと思います。率直に言って、インテリジェントロケーターはマニュアルのいくつかの単語を理解し、指を動かすだけで、ゼロ点の調整から範囲の調整まですべてを自動的に調整します。再生が終了してシーンをクリーンアップするのを待つだけです。ただ置いておくだけです。機械式の場合、多くの部品を自分で分解、修理、再取り付けする必要があります。これにより、実践能力が確実に向上し、内部構造にさらに感銘を受けるでしょう。
インテリジェントか非インテリジェントかに関わらず、自動化された生産プロセス全体において支配的な役割を果たします。一度「ストライク」すると、調整の手段がなく、自動制御は無意味になります。
投稿日時: 2023年8月31日