陳仁友
(四川廣安發電有限責任公司,四川 廣安638000)
電動裝置和閥門組合在一起,稱為電動門。要調整好電動門,需了解電動裝置所配閥門的種類和特性。目前現場使用的閥門主要有以下幾種:
(1)閘閥。閘閥的啟閉件是閘板,閘板的運動方向與流體方向相垂直。閘閥只能全開和全關,不能調節和節流。優點:流體阻力小,密封面受介質的沖刷和侵蝕小;開啟和關閉較省力;介質流向不受限制,不擾流、不降低壓力。缺點:密封面之間容易受介質沖刷、腐蝕和擦傷,維修較難。
(2)截止閥。截止閥的啟閉件是塞形的閥瓣,密封面呈平面或錐面,閥瓣沿流體的中心線作直線運動去截斷流體通道,截止閥是強制密封型閥門,關的位置可以用力矩中斷來確定;閥門關閉時必須向閥座施加壓力,以強制密封面不漏,其密封力的方向和介質壓力方向一致。截止閥介質由閥瓣上方進入閥腔,在其作用下,閥門關閉后再次開啟時,由于熱膨脹的影響,所需力矩值要比關閉時大得多。優點:閥門開啟、關閉過程中密封面之間摩擦力小,比較耐用,開啟高度不大;適用于中低壓、高壓。缺點:截止閥只許介質單向流動,安裝時有方向性;流體阻力大,長期運行時密封可靠性不強。
(3)蝶閥。蝶閥的啟閉件為圓盤(閥瓣或蝶板),其圍繞閥軸旋轉來實現啟閉或調節的目的。蝶閥在管道上主要起切斷和節流作用。蝶閥全開到全關通常小于90°,蝶板和閥桿本身沒有自鎖能力,為了蝶板的定位,在閥桿上加裝蝸輪減速器,使蝶板可以停止在任意位置。工業專用蝶閥的特點是耐高溫,適用壓力范圍也較廣;蝶板的密封圈采用金屬環代替橡膠環。蝶閥主要可應用于介質溫度高的煙風道和煤氣管道。缺點:閥門公稱通徑大,不容易關嚴,調整不好容易產生泄漏。
目前,機組使用的電動裝置型號很多,所配閥門的種類也較多。但萬變不離其宗,各種型號的電動裝置其機械結構都大同小異。下面以DZ型和DZW型電動裝置為例來介紹其機械特性。
(1)電動機:采用YDF系列三相電動機,短時工作制,持續時間不大于10 min。
(2)減速器:由一對正齒輪和渦輪組成,電動機的動力經減速器傳遞給輸出軸。
(3)蝶簧:每臺電動門的蝸桿上有16只蝶簧,2只為1組,開向、關向各4組,開向的蝶簧組大,關向的蝶簧組小,以保證電動裝置工作時開向力矩大,關向力矩小。
(4)電動裝置的轉矩控制:由曲拐、碰塊、凸輪、分度盤和微動開關組成,當輸出軸遇到一定的阻轉轉矩后,蝸桿除旋轉外還產生軸向位移,帶動曲拐旋轉同時產生角位移,從而壓迫凸輪,使支板上抬直至微動開關動作,切斷電源,電機停轉。
(5)電動裝置的行程控制:由齒輪組、頂桿、凸輪和微動開關組成,簡稱計數器。如果計數器按閥門開、關位置調整好,閥門動作時,計數器的輸出軸轉到預先調整好的位置,則凸輪將轉動90°,壓迫微動開關動作,切斷控制回路,實現電動門的行程控制。如果要控制行程較大的閥門,凸輪可轉動180°、270°來滿足要求。
電動門的調試主要是對電動門開完、關完的中斷位置進行調整,分為行程調整和力矩調整,行程調整又分為開向行程調整和關向行程調整,力矩調整又分為開向力矩值大小調整和關向力矩值大小調整。
(1)行程調整:即電動門開方向或關方向的中斷位置調整。電動門開向調整和關向調整以行程控制為主(一般情況下,開向和關向各留5%的空行程)、力矩控制為輔,行程先于力矩動作。行程達到調好的位置時,行程微動開關動作,切斷控制回路,電動門停止工作;如果行程控制失靈,力矩微動開關可起后備作用,動作切斷控制回路,電動門停止工作。
(2)力矩調整:此種調試方法雖能保證電動門的正常開啟或關閉,但由于關向空行程留得過多,不能保證電動門關嚴,容易造成泄漏,造成介質沖刷閥門密封面,從而縮短電動門的使用壽命。
現場使用中,由于受介質溫度、工作環境、閥門長時間不動作等因素的影響,經常出現以下現象:
(1)閥門的密封面和閥體金屬件膨脹或電動門較長時間處于關閉狀態,造成開啟較困難。
(2)電動裝置本身以及電動裝置和閥門離合存在間隙。
(3)為防止電動門卡澀,在調試中預留一定的空行程,導致電動門關不嚴,造成介質泄漏。
在此重點介紹經過多年實踐總結出的電動門調試方法。電動裝置的輸出力矩值有的是由刻度盤調整,有的是由遙控器設定,有的是由凸輪調整,不管哪種電動裝置,力矩值都是可調整的。電動門一般開度只要高于全行程的85%,管道中介質流量便能達到最大,所以電動門的開方向控制可以行程控制為主,開方向位置調整只要保證能達到電動門全行程的90%以上即可,力矩控制為后備的保護方式。
經過多年工作試驗,得出如下調整方法:
(1)對非強制密封性閥門,風道、煙道的擋板等可以采用常見調試方法。
(2)對強制密封性閥門,開向位置調整以行程調整為主、力矩調整為輔,關向位置的調整以力矩、行程相結合的方式調整。開向或關向力矩的調整:在電動門空載的情況下,將電動門手動盤到中間位,試驗測定出電動裝置開向或關向啟動力矩,正常情況下,此值為最大工作力矩的30%~40%;增加15%~25%的最大工作力矩,作為開向或關向工作力矩值(正常情況下此值為最大工作力矩的45%~65%,最大不能超過70%)。這樣既能保證電動門開向或關向正常工作,也能保證開向和關向力矩動作后,閥門不被卡死,容易將電動門手動盤開;以閥門關得嚴、開得起、無泄漏為準,關方向工作力矩越小越好。切記,開向或關向工作力矩值不能調整得過大,如果調整到最大工作力矩,一旦閥門卡死,此門可能盤不動,容易損壞。如果調試后不符合上述要求,說明此電動門的閥門和電動裝置不匹配,應更換。關向位置的調整:在電動門關向啟動力矩測定后,保持關向啟動力矩值不變,電動關閥門直到力矩動作,然后手動關電動門,如果能盤動,行程還較長,可適當增加力矩值,將閥門再開啟,電動關下,直到力矩動作,再手動關電動門,直到電動門手動不能再關下去,或所留行程很短。將此時的位置作為閥門的關完行程中斷位置。如果閥門行程過長,密封面寬,可適當多留一點空行程,但不能超過全行程的2%~3%,這樣能保證電動門關完后無泄漏。
(3)對于閥門和電動裝置配套的電動門,在廠家出廠時已經給出了力矩輸出動作曲線,現場調試可根據該曲線進行。如果閥門和電動裝置不是配套的,電動門調試應根據以上方法進行。
(4)采用以上方法調整,無論是何種介質,在閥門關向時,正常工作力矩都比啟動力矩大,行程先于力矩動作,在行程中斷后,雖然控制回路已中斷,但電機不是立即停轉,電動裝置在電機慣性的沖擊下,能將閥門關嚴。再加上控制回路接觸器動作帶有一定的遲延性,能保證閥門關嚴,無泄漏。
(5)有的強制密封性閥門由于受介質溫度、工作環境影響,密封面膨脹系數大,有可能力矩先于行程動作,也就是閥門關嚴后行程還沒動作,這種情況就可適當留點空行程,調整時,以行程和力矩同時或力矩稍后動作為準。
(6)對于經常動作的電動門,為防止因離合的原因造成行程中斷出現偏差而位置不準,應定期對該門的行程調整位和力矩調整位進行校正。
由于筆者自身水平有限,以上只是總結了閥門調試中的部分經驗和技巧,更多的內容,還待在以后的工作中去繼續鉆研。