1. 閥門驅(qu)動裝置分類(lei)
①. 手(shou)(shou)動(dong)(dong)(dong):手(shou)(shou)柄、手(shou)(shou)輪式(shi)(包括(kuo)齒輪傳動(dong)(dong)(dong));彈簧杠桿(gan)式(shi)。②. 電動(dong)(dong)(dong):電磁式(shi);電動(dong)(dong)(dong)機式(shi)。③. 氣(qi)動(dong)(dong)(dong):隔膜式(shi);氣(qi)缸式(shi);葉片式(shi);空(kong)氣(qi)發動(dong)(dong)(dong)機。④. 液(ye)壓:液(ye)壓缸式(shi);液(ye)壓馬達式(shi)。
另外,按閥桿的運動形式,閥門(men)驅動裝置可以分為多回轉閥門驅動裝置和部分回轉閥門驅動裝置兩大類。多回轉是指驅動裝置輸出軸的轉動圈數大于1,如閘閥、截止閥、節流閥和隔膜閥用的驅動裝置。部分回轉是指驅動裝置輸出軸的轉動圈數小于1,如球閥、蝶閥和旋塞閥用驅動裝置。我國閥門驅動裝置的連接標準GB/T 12222《多回轉閥門驅動裝置的連接》和GB/T 12223《部分回轉閥門驅動裝置的連接》,分別等效采用了ISO 5210和ISO5211標準。
①. 閥(fa)(fa)門(men)的(de)(de)驅(qu)動(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)置就(jiu)是利用(yong)外加(jia)動(dong)(dong)力(li)(li)啟閉閥(fa)(fa)門(men)并與閥(fa)(fa)門(men)相連接(jie)的(de)(de)的(de)(de)裝(zhuang)(zhuang)置。使(shi)用(yong)驅(qu)動(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)置的(de)(de)目的(de)(de)是使(shi)閥(fa)(fa)門(men)的(de)(de)操作省力(li)(li)、方(fang)便、迅速、可(ke)靠(kao),或實現自動(dong)(dong)控制和遠(yuan)程(cheng)控制。閥(fa)(fa)門(men)驅(qu)動(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)置可(ke)以用(yong)手動(dong)(dong)、電力(li)(li)、氣力(li)(li)、液力(li)(li)或其組合形式的(de)(de)動(dong)(dong)力(li)(li)源來(lai)驅(qu)動(dong)(dong),其運(yun)動(dong)(dong)過程(cheng)可(ke)由行程(cheng)、轉矩或軸向推力(li)(li)的(de)(de)大小來(lai)控制。
②. 對(dui)閥門驅動(dong)裝置的基本要求(qiu)(qiu)是:轉矩或推力(li)能滿足閥門的啟閉需要,對(dui)行程和轉矩的控制(zhi)(zhi)精確可靠,動(dong)力(li)的選(xuan)用適(shi)合現場(chang)情況,啟閉動(dong)作符合控制(zhi)(zhi)要求(qiu)(qiu),裝置本身輕小。
2. 電力驅(qu)動閥門
在工程公司電力驅動閥門一(yi)般由工藝(yi)和儀表專業負責選用,在這(zhe)里僅作簡(jian)介(jie)。
①. 電(dian)動(dong)(dong)執行機(ji)構(gou)(gou)(gou)。電(dian)動(dong)(dong)執行機(ji)構(gou)(gou)(gou)一(yi)(yi)般由(you)電(dian)機(ji)、減速(su)箱、手操(cao)機(ji)構(gou)(gou)(gou)、機(ji)械位置(zhi)指示(shi)機(ji)構(gou)(gou)(gou)等一(yi)(yi)些部件組成。與其他閥(fa)門驅(qu)動(dong)(dong)裝置(zhi)相比,電(dian)動(dong)(dong)驅(qu)動(dong)(dong)裝置(zhi)具有動(dong)(dong)力源廣泛,操(cao)作(zuo)迅(xun)速(su)、方便等特(te)點,并(bing)且容易滿(man)足各種控(kong)制要求。所以,在閥(fa)門驅(qu)動(dong)(dong)裝置(zhi)中,電(dian)動(dong)(dong)裝置(zhi)占主(zhu)導地位。
②. 電(dian)(dian)力(li)驅動(dong)(dong)(dong)(dong)閥門(men)是常(chang)用的(de)(de)驅動(dong)(dong)(dong)(dong)方式(shi)的(de)(de)閥門(men),通常(chang)稱這種驅動(dong)(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)形(xing)式(shi)的(de)(de)驅動(dong)(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)為(wei)閥門(men)電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi),閥門(men)電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)的(de)(de)特點如(ru)下:啟(qi)閉迅速,可(ke)(ke)(ke)以大(da)(da)大(da)(da)縮短啟(qi)閉閥門(men)所(suo)需的(de)(de)時間;可(ke)(ke)(ke)以大(da)(da)大(da)(da)減輕操作人員的(de)(de)勞動(dong)(dong)(dong)(dong)強度(du),特別(bie)適(shi)用于高壓(ya)、大(da)(da)口(kou)徑閥門(men);適(shi)用于安裝(zhuang)(zhuang)在(zai)不能手動(dong)(dong)(dong)(dong)操作或難(nan)于接近的(de)(de)位置(zhi),易(yi)于實現(xian)遠距離(li)操縱(zong),而且安裝(zhuang)(zhuang)高度(du)可(ke)(ke)(ke)以不受限制(zhi);有利(li)于整個系統的(de)(de)自動(dong)(dong)(dong)(dong)化;電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)比氣源(yuan)(yuan)和(he)液源(yuan)(yuan)容易(yi)獲得,其電(dian)(dian)線的(de)(de)敷設和(he)維護也比壓(ya)縮空(kong)氣和(he)液壓(ya)管線簡單(dan)得多;電(dian)(dian)力(li)供(gong)應方便、容易(yi)調整、出(chu)力(li)大(da)(da),適(shi)合(he)于遙控和(he)自動(dong)(dong)(dong)(dong)控制(zhi)的(de)(de)需要,使用較為(wei)廣泛。但在(zai)設計(ji)制(zhi)造時需要考慮室外(wai)、易(yi)燃易(yi)爆等(deng)環(huan)境(jing)條件對(dui)電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)的(de)(de)影響,且結構較為(wei)復(fu)雜。
③. 閥門電(dian)動裝置(zhi)的缺點是(shi)構造復雜,在潮濕的地(di)方使用(yong)更為(wei)困難,用(yong)于(yu)易爆介質時,需要采用(yong)隔(ge)爆措施。
④. 閥(fa)(fa)門(men)電(dian)動(dong)裝(zhuang)置按所驅(qu)動(dong)的(de)閥(fa)(fa)門(men)類型(xing)(xing)不同,可分為Z型(xing)(xing)和Q型(xing)(xing)兩大類。Z型(xing)(xing)閥(fa)(fa)門(men)電(dian)動(dong)裝(zhuang)置的(de)輸出軸(zhou)可以(yi)(yi)轉(zhuan)出很多圈,適用于驅(qu)動(dong)閘閥(fa)(fa)、截止閥(fa)(fa)、隔(ge)膜(mo)閥(fa)(fa)等(deng);Q型(xing)(xing)閥(fa)(fa)門(men)電(dian)動(dong)裝(zhuang)置的(de)輸出軸(zhou)只能旋(xuan)轉(zhuan)90°,適用于驅(qu)動(dong)旋(xuan)塞閥(fa)(fa)、球閥(fa)(fa)和蝶閥(fa)(fa)等(deng)。按其防(fang)護類型(xing)(xing)有(you)普通型(xing)(xing)、隔(ge)爆型(xing)(xing)(以(yi)(yi)B表(biao)示)、耐熱型(xing)(xing)(以(yi)(yi)R表(biao)示)和三合一型(xing)(xing)(即戶外、防(fang)腐、隔(ge)爆,以(yi)(yi)S表(biao)示)。
⑤. 電(dian)動(dong)(dong)執行機構一般由電(dian)機、減速箱、手操(cao)機構、機械位置(zhi)(zhi)指示機構等(deng)一些(xie)部件組成(cheng)。與其(qi)他(ta)閥門驅(qu)動(dong)(dong)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)相(xiang)比(bi),電(dian)動(dong)(dong)驅(qu)動(dong)(dong)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)具有動(dong)(dong)力源廣泛,操(cao)作迅速、方便等(deng)特(te)點,并且容(rong)易滿足各(ge)種(zhong)控制要(yao)求。在閥門驅(qu)動(dong)(dong)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)中,電(dian)動(dong)(dong)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)占(zhan)主導地(di)位,見圖6.2.2。
3. 氣動(dong)和液動(dong)閥(fa)門
在工(gong)程公司氣動和(he)液(ye)動閥門一般由(you)工(gong)藝和(he)儀表專業負責選用,在這里僅作簡介。
①. 氣(qi)(qi)動(dong)閥(fa)(fa)(fa)門和液(ye)動(dong)是以一(yi)定壓(ya)力(li)的(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)(qi)、水或油為動(dong)力(li)源,利用氣(qi)(qi)缸(或液(ye)壓(ya)缸)和活塞的(de)(de)(de)運動(dong)來(lai)驅動(dong)閥(fa)(fa)(fa)門的(de)(de)(de),一(yi)般(ban)氣(qi)(qi)動(dong)的(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)(qi)壓(ya)力(li)小于0.8MPa,液(ye)動(dong)的(de)(de)(de)水壓(ya)或油壓(ya)為2.5~25MPa。回(hui)轉型氣(qi)(qi)、液(ye)驅動(dong)裝置用于驅動(dong)球閥(fa)(fa)(fa)、蝶(die)閥(fa)(fa)(fa)或旋塞閥(fa)(fa)(fa)。
②. 液(ye)動(dong)(dong)裝置的(de)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)力(li)大(da),適用(yong)(yong)于驅(qu)(qu)動(dong)(dong)大(da)口徑閥(fa)(fa)(fa)門。如用(yong)(yong)于驅(qu)(qu)動(dong)(dong)旋塞閥(fa)(fa)(fa)、球(qiu)閥(fa)(fa)(fa)和蝶閥(fa)(fa)(fa)時,必須將活塞的(de)往復運動(dong)(dong)轉換為面回轉運動(dong)(dong)。除了(le)采用(yong)(yong)氣缸或液(ye)壓缸的(de)活塞來(lai)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)外,不能(neng)采用(yong)(yong)氣動(dong)(dong)薄(bo)膜驅(qu)(qu)動(dong)(dong), 因其行程和驅動力較小,故(gu)主(zhu)要用于調(diao)節(jie)閥(fa)。
③. 氣(qi)動(dong)執行機構(gou),閥(fa)(fa)門氣(qi)動(dong)驅(qu)(qu)動(dong)裝置(zhi)安全、可靠、成本(ben)低(di)(di),使用維修方便,是閥(fa)(fa)門驅(qu)(qu)動(dong)機構(gou)中的(de)(de)一大分支。氣(qi)動(dong)裝置(zhi)在具(ju)有防爆要求的(de)(de)場合應(ying)用較多。閥(fa)(fa)門氣(qi)動(dong)驅(qu)(qu)動(dong)裝置(zhi)采用氣(qi)源(yuan)的(de)(de)工(gong)作壓力較低(di)(di),結構(gou)尺寸(cun)不(bu)大,閥(fa)(fa)門氣(qi)動(dong)驅(qu)(qu)動(dong)裝置(zhi)的(de)(de)總推力也不(bu)很大。
④. 它們都有結構(gou)緊湊、啟閉迅速的特點,適用于(yu)室(shi)內或(huo)有腐蝕、易燃易爆的環境(jing);其缺點是配管(guan)較復(fu)雜,不適于(yu)遠距離控制(zhi)。氣(qi)動(dong)裝置的壓力一般為(4~6)×105Pa,,出(chu)力(li)較小。液(ye)動裝置采(cai)用較高的壓力(li),出(chu)力(li)較大。
4. 手動閥(fa)門
①. 手動(dong)(dong)閥門(men)是最基本的(de)驅動(dong)(dong)方式的(de)閥門(men)。它包括(kuo)用手輪、手柄或(huo)扳(ban)手直(zhi)接驅動(dong)(dong)和通過傳動(dong)(dong)機構進(jin)行(xing)驅動(dong)(dong)兩(liang)種(zhong)。
②. 手(shou)(shou)輪(lun)(lun)或手(shou)(shou)柄(bing)(bing)驅(qu)動。在(zai)啟閉閥(fa)門(men)所需(xu)的(de)力矩小于(yu)100kg·m時,采用(yong)手(shou)(shou)動驅(qu)動。手(shou)(shou)輪(lun)(lun)或手(shou)(shou)柄(bing)(bing)采用(yong)正方、錐(zhui)方、鍵和(he)螺(luo)紋(wen)等形式直接固定在(zai)閥(fa)桿(gan)或閥(fa)桿(gan)螺(luo)母上,閥(fa)門(men)的(de)啟閉是通過手(shou)(shou)輪(lun)(lun)、閥(fa)桿(gan)和(he)閥(fa)桿(gan)螺(luo)母來實現的(de)。它常用(yong)于(yu)驅(qu)動公稱通徑小于(yu)300mm的(de)閥(fa)門(men)。
③. 齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)蝸輪(lun)(lun)驅動。當(dang)閥(fa)門(men)啟閉所需的力矩較大時,一般采用(yong)(yong)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)或(huo)蝸輪(lun)(lun)驅動。齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)驅動有(you)正齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)和傘齒(chi)(chi)輪(lun)(lun),其傳動比通常(chang)取1:3,多(duo)用(yong)(yong)于(yu)閘閥(fa)、截止閥(fa)和球閥(fa)。蝶閥(fa)和旋塞閥(fa)通常(chang)采用(yong)(yong)蝸輪(lun)(lun)驅動。
④. 配備(bei)手動(dong)齒(chi)輪操(cao)(cao)作(zuo)機構(gou)的(de)(de)閥(fa)門壓力等級和尺寸宜按表規(gui)定。但是(shi),將手輪或手柄開到一半的(de)(de)位置時的(de)(de)操(cao)(cao)作(zuo)力不能(neng)超過35kgf。手動(dong)閥(fa)門的(de)(de)最大尺寸見表6.2.7。
⑤. 閥(fa)門(men)(men)的齒(chi)輪操作(zuo)(zuo)機(ji)構應(ying)以(yi)最大傳輸壓(ya)(ya)力設(she)計,這類閥(fa)門(men)(men)的關(guan)閉試驗壓(ya)(ya)力應(ying)降低到該管線的最大設(she)計壓(ya)(ya)力。但是,除了(le)閥(fa)門(men)(men)的齒(chi)輪操作(zuo)(zuo)機(ji)構外,閥(fa)門(men)(men)的其他(ta)部件應(ying)以(yi)足夠的壓(ya)(ya)力等級設(she)計。閥(fa)門(men)(men)的關(guan)閉試驗壓(ya)(ya)力應(ying)按照 API 598的規定。
5. 某大口(kou)徑閥門驅動選用的工程(cheng)應用
某臥式設(she)備(bei)上部有(you)一新增72”大口(kou)徑(jing)蝶(die)閥(fa),根據所(suo)在國(guo)家(jia)管道設(she)計(ji)(ji)標(biao)準規(gui)范(fan),一般口(kou)徑(jing)大于(yu)12”的閥(fa)門驅動(dong)裝(zhuang)置(zhi)不能用(yong)手動(dong),因此如果設(she)計(ji)(ji)單位把這個(ge)大口(kou)徑(jing)蝶(die)閥(fa)改為(wei)非手動(dong)驅動(dong)的閥(fa)門,將增加很(hen)多費用(yong)。后來經(jing)過仔(zi)細(xi)研(yan)究(jiu)這個(ge)國(guo)家(jia)的管道設(she)計(ji)(ji)標(biao)準規(gui)范(fan),發現(xian)對(dui)于(yu)很(hen)少進(jin)行操作的大于(yu)12”的閥(fa)門驅動(dong)裝(zhuang)置(zhi)可以采用(yong)手動(dong)驅動(dong),并設(she)置(zhi)相應的操作平(ping)臺。