阀门在过程控制中,气开阀和气关阀,如何选择?

在过程控制中,气开阀和气关阀的选择需要综合考虑多个因素,以确保系统的安全、稳定和高效运行,以下是具体的选择依据:

安全角度

事故状态下的工艺要求:从保护设备和人员安全的角度出发,如果在气源故障或控制系统失灵等事故状态下,希望阀门处于关闭状态以防止介质继续流动,避免出现超压、泄漏、火灾等危险情况,就应选择气开阀。比如,在燃气供应系统中,为防止燃气泄漏引发爆炸等危险,在事故状态下需要阀门关闭,此时宜选用气开阀。反之,若希望阀门在事故状态下处于打开状态,以保证介质的排放、设备的冷却等,从而保障安全,则应选择气关阀。像在一些有冷却需求的化工反应釜中,当出现故障时,需要冷却水继续供应,此时冷却水阀门应选择气关阀。

介质特性:若介质是易燃易爆、有毒有害的,为了防止事故时介质泄漏,一般优先选择气开阀,这样在故障时阀门关闭,可减少介质泄漏的风险。若介质具有易结晶、易凝固、易堵塞等特性,为避免在事故状态下阀门关闭导致管道堵塞或设备损坏,通常选择气关阀,使介质能在故障时继续流动,防止堵塞。

工艺控制角度

控制过程的稳定性:对于一些需要精确控制流量、压力、温度等参数的工艺过程,要根据控制过程的特点和要求来选择阀门类型。如果工艺过程要求在控制信号中断或气源故障时,阀门保持在当前位置或向某个特定方向动作,以维持工艺参数的相对稳定,就需要根据具体情况选择气开阀或气关阀。比如在精馏塔的温度控制中,若希望在故障时使加热介质流量减小,以防止塔温过高,可选择气开阀来控制加热介质的流量。

调节作用方向:考虑阀门的调节作用方向与被控对象的特性相匹配,以实现稳定的控制。当被控变量增加时,如果需要阀门开度减小来抑制变量的增加,一般选择气开阀;反之,若需要阀门开度增大来抑制变量的增加,则选择气关阀。例如在液位控制系统中,当液位上升时,若希望进水阀门开度减小,就应选择气开阀。

操作与维护角度

操作习惯和便利性:气开阀和气关阀的选择还应考虑操作人员的操作习惯和实际操作的便利性。在一些操作频繁、对阀门动作响应要求较高的场合,选择符合操作人员习惯的阀门类型,可减少操作失误,提高操作效率。例如,在一些人工手动调节较为频繁的系统中,如果操作人员习惯在紧急情况下关闭阀门,那么选择气开阀可能更便于操作。

维护成本和难度:不同类型的阀门在维护成本和难度上可能存在差异。气开阀通常需要配备可靠的气源和相关的控制设备,维护时需要对气源系统和阀门的执行机构等进行检查和维护;气关阀则可能在结构上相对简单一些,但在某些情况下可能需要额外的安全措施。需要综合考虑维护人员的技术水平、维护设备的配备情况以及维护成本等因素,选择更易于维护的阀门类型。

气动执行器

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