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1、阀 门 2 0 0 1年第 6期 文章 编号 ：1 0 0 2 5 8 5 5 c 2 0 0 1 )0 6 0 0 3 4 0 3 催化重整装置气动马达 阀控制系统智能化 改进 代敦平白宜花 洛 阳石 化总 厂三 隆 维修 公 司 河 南洛 阳4 7 1 0 1 2 摘要分析 7气动 马达 阀控制 系统 原理及 存 在的 问题，提 出 j改进 方 案对 其控 制 系统 进 行 j智能 化 改进 。 关键词气动马达阀；气动逻辑控制 ：P L C；改进 中图分 类号 ：T HI 3 8 5 1 文献 标 识 码 ：B I nt e l l i g e nt i m p r o v e me nt
2、 o f a e r o d y na mi c s mot o r va l v e o n r e f or m i ng u ni t DAI Du n p i ng， BAI Zi hu a ( S i n o p e c L u o y a n g P e t r 0 c h e mi c a l o o mp l e x L u o y a n g 4 7 1 0 1 2 Ch i n a ) Ab s t r a c t ： Th e c o n t r l s y s t e m p r i n c i p l e o f a e r o dy n a mi c s mo t
3、o r v a l v e a n d t he p r o b l e m o f i t a r e a na l y s i s e d， t h e p l a na o f i mp r o v e me nt i s s u g g e s t e d ， t he o o n t rol - s y s t em i s r e f o r me d wi t h i nt dl i ge nc e Ke y wo r d s ： a e r o d y n a m i c s mo t o r v a l v e ；a e r o d y n a mi c s l o g i
4、c c o n t ro ； PL C； i mp r o v e me n t 1 概述 重 整装置 中 催化剂 再生及循 环回路上的 特 殊阀门分别安 装在再 生器的上 、下缓冲罐之 间，用于 隔断和 密封介质 。这些特殊 阀门共分 3种，密 封催化剂 阀。 密 封气 体 阀。 维 修阀。气动 马达 阀属 于密封气体 阀。在生产过 程 中 由于种 种原 因，密封气体 阀出现故 障次 数 较多，导致 催化剂停 止再生 ，直接 影响产 品 质量 ，给工 艺安 全 操作 带 来麻 烦。 经过 分 析 对气动马达 阀 的控制 系统做 了改进 。 2 工 作原 理 气动 马达 阀主要 由阀体 、阀瓣
5、 、阀杆 、直 动气缸 、旋转 气缸 和活塞组 成，并配有气动 马 达 控制 箱 ，箱 内单 一作 用的气动 逻辑控制器 控 制气缸 的 活塞 运 动 ( 图 1 ) 。 阀瓣 动作 靠 直 动 气缸和旋 转气 缸控 制 。直动 气缸活塞 的上下移 动控制 阀瓣 开 关， 旋 转 气 缸 活 塞 杆 上 带 有 齿 条 ，活塞移 动的 同时 齿条带 动与 阀杆连 接的 齿轮旋转 ，从而 带动 阀杆旋转 起 到密封 和清 除 阀瓣与 阀座之 间的 铝球 及其 粉尘的作用 ，实 现 自清洁 。 1 阀体2 旋转气缸3 直动气缸4 、6 活塞 5 ，齿 轮7 阀 杆8 齿条 囝 1 气 动 马达 阎
6、工作 原理 作着摘舟 ：代数平( 1 9 7 0 一) 男亍 可 南光山县人工程师从事化工仪表及阀门的维修工作。 维普资讯 http:/ VALVE DESIGN QQ：40444436 VALVE DESIGN QQ群号：40444436 2 ) 0 1 年第 6 期 阀 门 3 5 3 动作过 程 及存在 问题 气动 马达 阀安装在再 生器与再 生器下 部缓 冲罐之 间。当催化荆再 生时，气动 调节 阀把 再 生器和缓 冲罐隔断 ，阻止缓 冲罐 内的氢气进入 再 生器 ，避免引起爆 炸。 由于该 阀是 密封气体 的其密封性 能要 求极 为严格 ，而 通过 该 阀的 铂 催化剂是 附在铝球
7、上 的铝 球及 其粉尘 的存 在 容 易使 阀门关 不严 影 响阀门 的密封 性 。要 保持 阀门密封性 好 ，必须 使 阀门分段 关 闭， 以 清除阀瓣与阀座之间的铝球及其粉尘。阀门的 开闭 过程 见图 2和 图 3 。 图 2开 网过 程 气动 马达阀是进 口阀 门，当阀杆和 阀瓣 出 现 拉伤及折 断等情况 时 ，没有零 配件 ，难 以及 时更换 ，导 致 催 化 剂 停 止 再 生 ，影 响 产 品 质 量。该 阀 的控制 系统 采用大 量的气动 与 、或 非 门实现顺序控制。气动逻辑系统繁杂，阀门动 作失灵后 不 易查 出故障 原因影响设 备的及 时维修。 扶图 3可 以看出 阀瓣接
8、 触 阀座后 开始旋 转 清扫 阀瓣 和 阀座 同 的介 质， 实 现 自清 洁 。 但 由于 阀瓣和 阀座 的间 隙较小， 限位 开关稍 有 移动 阀瓣就可 能撞击 阀座 。此 时阕瓣旋转 的 切 向力增大 ，阀杆承受 的扭矩也 相应 增大 容 易造成阔瓣磨损严重，阀杆产生疲劳，使阀杆 从应 力集 中处 断裂 。另外 阀杆 与 阀瓣连接 处 设计不合 理，缺少 圆弧过 渡 ，阀门长时 间动作 时将造成 阀杆 应 力集 中，产生剪切 变形 ，甚 至 断 裂。重 整装置开工 2年来 ，该 型号 的气动 马 达闽 阀杆 断过 4次 。 4改进 首先 对控制 系统的关 阀过程 做 了修改( 图 4
9、) 。修改 后 阀瓣旋转 前，不 仅能保证 阀瓣和 阀 座之 间实现 自清洁 ， 同时也控 制 了它 们之间始 终有 一 定 的 间 隙，避 免 了 阀瓣 撞 击 阀 座 的现 象 。这 样在 阀瓣旋 转过 程 中， 阀瓣 和阀杆不 受 切 向应 力作 用， 阀杆 承 受 的扭 矩 也大 幅度 减 小 图 3关 阗过 程 控制 核心部分用 P L C ( p r o g r a mma b l e l o g i c c o n t r o l l e r 可编程逻辑控制器)替代气动逻辑 控制器 ，充分 利用 了 P L C的 编程 方 便故 障 少接 线 少， 维 修 便 利 等 优 点 。
10、 P L C 接 受 D C S( d s t r i b u t e d c o n t r o l s y s t e m 分 散 控 制 系 统 )开关 阀信号 并 经过智 能化处理驱 动电磁 阀，电磁阀控制 开关 和旋转气 缸动 作，从而 完 成对该 阀的控制 。修改 后控制 系统 气动 流程 图 如 图 5 。P L C的程序样形 图见 图 6 。 对 阀杆与 阀瓣 连接处采 用 圆弧过 渡，避 免 产 生应力集 中从 而减少 阀杆 在动 作过程 中的 剪 切变形 ( 图 7 ) 。 5结语 堡 歪 维普资讯 http:/ VALVE DESIGN QQ：40444436 VALVE
11、 DESIGN QQ群号：40444436 阀 门 2 0 0 1年第 6期 气动马达 阀控制 系统改进 后，重整 装置 运 行 良好，不再 因该 阀的控制系统 出现故 障而 影 响催化剂 的再 生。 阀杆 没有 出现断裂 现象 而 且 动作平稳 ，实现 了长 周期运行。 气动 马达 阀 的改进主要是 针对 控制 系统 ，不需要 增添任 何 设 备，成本 低，易于实 施。 图 4 改进 后气 动 马达 阀关 阀 过程 图 5 控 制 系统气 动 流 程 。 一 l 。 L一 一 ： 。 l 。 q 。 I LJ r 一 r 一 一 M l OO l I I I 1 0 P O1 2 I r一r
12、一 0 q q 3 0 1 0 I J I r f I I 呷 K ,o o , i L 5_ I I l L J S E T K O 0 1 _ _ 卜 T 0 8 2 R S T K O 0 1 i I r l l s z I 厂_- L 。 叩 TrK O 。 D O3 7 0 8 P O I 6 0 8i 7 0 8 2 ( 5 S 1 T , o 8 ,2 f I I I I_ F 0 3 3 F 0 9 ；P O I F I I I I P O 0 2 P O l E 图6 气动马达阀顺序控 j 梯形 图 B ) ( b 】 ( a )改进前 ( b )改进后 图 7 阀杆 与 阀瓣 连接 ( 性 稿 日期 2 0 01 0 4 1 5 ) 旋 转气 缸 维普资讯 http:/ VALVE DESIGN QQ：40444436 VALVE DESIGN QQ群号：40444436