電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的應(yīng)用前景與發(fā)展方向分析
隨著電子產(chǎn)品不斷進(jìn)步,尤其是可靠性的進(jìn)一步提高,使得國(guó)外電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍,其突出的表現(xiàn)是:①可靠性*,可以在5-10年內(nèi)免維修;②重大幅度下降,比老式的DKZ、DKJ的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輕70%~80%;③外觀也得到了極大的改善;④性能提高、調(diào)整簡(jiǎn)化、使用更加方便、簡(jiǎn)單。值得一提的是,國(guó)內(nèi)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)與之差距太大,仍處于六七十年代的水平。正由于電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的可靠性得到了根本上的解決,配上高可靠性的全功能超輕型調(diào)節(jié)閥,使得調(diào)節(jié)閥成為了真正意義上的第二代產(chǎn)品,到下世紀(jì)初,這種高可靠性電子式全功能超輕型調(diào)節(jié)閥必將逐步取代傳統(tǒng)的“氣動(dòng)閥+電氣閥門定位器+氣源”的組合方式。除上述高可靠、全功能、超輕型的特點(diǎn)外,還將帶來(lái)如下好處:
(1)用電源既方便又節(jié)約,省去了建立氣源站的一系列費(fèi)用;
(2)用“氣動(dòng)閥+電氣閥門定位器+氣源”的復(fù)雜方式,它不只是增加了費(fèi)用,反而帶來(lái)了可靠性的下降(環(huán)節(jié)越多,可靠性差的因素增加);
(3)從經(jīng)濟(jì)性上看,除省去氣源站的費(fèi)用外,還省去電氣閥門定位器的費(fèi)用:現(xiàn)在一臺(tái)好的進(jìn)口的電氣閥門定位器,通常在5000~6000元以上,更好的在8000~10000的價(jià)位上,而這個(gè)價(jià)位基本上可購(gòu)回上述高可靠的電子式執(zhí)行機(jī)構(gòu);
(4)環(huán)節(jié)減少了,相應(yīng)減少了維修工作量。
近年來(lái),電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的發(fā)展是迅速的,它們的使用已經(jīng)無(wú)處不在。在北京奧運(yùn)會(huì)閉幕式上,主火炬的熄滅采用了電動(dòng)調(diào)節(jié)閥技術(shù),并按等比例調(diào)節(jié)方式調(diào)節(jié)控制燃?xì)饬髁?,zui終使得8米高的火焰勻速降低直至全部熄滅。
電動(dòng)調(diào)節(jié)閥從誕生到現(xiàn)在成為調(diào)節(jié)閥市場(chǎng)的主流,也是經(jīng)過(guò)了一個(gè)較長(zhǎng)的過(guò)程的。開始時(shí),是氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥為主。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥也確實(shí)有它的優(yōu)勢(shì)所在:它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作、維護(hù)方便,只要有氣源就可進(jìn)行自動(dòng)控制,成本想對(duì)較低;而且由于其本質(zhì)安全性,在化工等行業(yè)中,需要防爆的場(chǎng)合,尤其適合。但是,由于它的驅(qū)動(dòng)力量來(lái)自壓縮空氣,而空氣的可壓縮性,必然導(dǎo)致響應(yīng)速度和控制穩(wěn)定性不夠的問(wèn)題,尤其在大口徑、大執(zhí)行器和壓降較大的場(chǎng)合、控制精度要求較高的場(chǎng)合,就暴露出它的弱點(diǎn)來(lái),還有就是速度問(wèn)題,由于大氣缸的氣容較大,從執(zhí)行器接收到氣信號(hào)到對(duì)調(diào)節(jié)元件的驅(qū)動(dòng),這中間需要一個(gè)時(shí)間,所以開關(guān)時(shí)間就比較長(zhǎng),越是大的閥門,這種情況越明顯。當(dāng)然,這些問(wèn)題也都在改善:比如,配備較精密的定位器或智能定位器,在氣源管路中加裝快速排氣閥等,都不同程度地改善了氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的控制性能。還有液動(dòng)、電液動(dòng)調(diào)節(jié)閥,這是調(diào)節(jié)閥隊(duì)伍中又一只力量。對(duì)于要求控制精度很高,響應(yīng)速度快(比如啟閉時(shí)間1秒甚至零點(diǎn)幾秒),運(yùn)行穩(wěn)定,大推力等場(chǎng)合,非它莫屬。但是,電液動(dòng)調(diào)節(jié)閥整體重量很大,液動(dòng)調(diào)節(jié)閥必須要工廠配備復(fù)雜的液壓系統(tǒng),技術(shù)的復(fù)雜、成本的高昂,都決定了這種調(diào)節(jié)閥不可能適用于一般的工廠,而只適合一些較特殊的工況場(chǎng)合。而電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,使用起來(lái)zui方便,只需有220或380V的電源,配以輸入信號(hào)線路,即可實(shí)現(xiàn)理想控制,不需要鋪設(shè)什么管路;在易燃易爆場(chǎng)合,只需要配備防爆執(zhí)行器就能正常使用;調(diào)節(jié)閥正反作用的更改很方便,只需在內(nèi)置模塊上設(shè)置一下就OK了,而這對(duì)于氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥來(lái)說(shuō),還是個(gè)叫麻煩的問(wèn)題;對(duì)于大口徑、需要大力矩的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,有多回轉(zhuǎn)的電動(dòng)執(zhí)行器配合,控制不成問(wèn)題,近來(lái)還出現(xiàn)了變頻調(diào)速電動(dòng)執(zhí)行器,可以在控制精度上提升的同時(shí),又實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo);不但有傳統(tǒng)電子式的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,現(xiàn)在還有了能進(jìn)行HART通訊、*數(shù)字式的智能型調(diào)節(jié)閥,可以實(shí)現(xiàn)在線診斷、報(bào)警、記錄數(shù)據(jù)等智能功能,大大提高了調(diào)節(jié)閥的使用功能;更有將控制器、傳感器、執(zhí)行器集于一身的智能調(diào)節(jié)閥的出現(xiàn),可以自己測(cè)量控制變量,經(jīng)過(guò)控制器運(yùn)算后,輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)元件即閥芯來(lái)調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量、壓力等參數(shù),一臺(tái)智能調(diào)節(jié)閥就相當(dāng)于一個(gè)微型控制系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)與中控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字通訊,協(xié)調(diào)完成控制任務(wù)。
當(dāng)然,電動(dòng)調(diào)節(jié)閥也不是*:電機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的內(nèi)熱會(huì)導(dǎo)致熱保護(hù),使調(diào)節(jié)閥停止工作;由于電機(jī)必須經(jīng)過(guò)多級(jí)減速才能輸出力矩,所以運(yùn)行速度還不是很快,在有些要求快速啟閉的場(chǎng)合還不適用,大力矩和高速,還是一個(gè)比較難以解決的矛盾;由于運(yùn)動(dòng)部件多,相對(duì)容易產(chǎn)生故障,尤其在調(diào)節(jié)頻繁的工況,容易產(chǎn)生電機(jī)熱保護(hù)、減速齒輪損壞、模塊可控硅燒毀等故障,在這種工況下,還是選用氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥比較適宜。
畢竟,電動(dòng)調(diào)節(jié)閥已經(jīng)在各種工廠內(nèi)推廣開來(lái)了,尤其在一些相對(duì)較小的工廠,只需幾臺(tái)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,配以調(diào)節(jié)器或PLC等控制系統(tǒng),就可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,不需要投入多少成本,這是多么值得推廣的事。在中國(guó)工廠不斷推進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化的過(guò)程中,電動(dòng)調(diào)節(jié)閥必然會(huì)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。