V型濾池中智能型電氣閥門定位器的應用

宋云川

摘 要：該文就實際生產經驗，對西門子SIPARTPS2智能型電氣閘門和機械式噴嘴擋板定位器優劣進行了比較分析，然后具體敘述了V型濾池中智能型電氣閥門定位器的應用，以期能夠為相關工作者提供借鑒。

關鍵詞：V型濾池 電氣閥門 定位器

中圖分類號：TP216 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）12（b）-0049-01

某自來水廠過濾裝置為V型濾池，但是濾池當中的核心設備濾后水調節閥卻多次出現故障，經過反復試驗，發現是因為氣動閥門中的定位器在工作過程不穩定而導致濾后水調節閥出現故障。經過對閥門定位器及壓縮空氣凈化系統進行技術改造，濾后水調節閥運行變得極為穩定，有效地保證了城市的正常供水。

1 原V型濾池噴嘴擋板定位問題分析

該自來水廠濾后水調節閥采用DN350蝶閥，閥門定位使用國產機械式噴嘴擋板定位器，該部件在實際調試過程中頻繁出現故障，通過大量維修、調試發現引起定位器故障主要有以下一些原因導致。

1.1 供給空氣中污染顆粒多

經過調查發現，該自來水廠氣動閥門空氣供給不清潔，供給空氣中有較多的顆粒、灰塵等雜質。而空氣噴嘴直徑僅僅有0.2 mm，這些灰塵雜質的進入使得閥門定位器中空氣噴嘴經常出現堵塞，導致閥門不能夠正常發揮作用。

1.2 供給空氣中含有大量的水蒸氣

該自來水廠空氣供給自動閥門中的空氣濕度很大，供給的空氣中存在大量的水蒸氣，這些水蒸氣中存在的碳酸鈣在空氣噴嘴處發生結晶現象，進而使得空氣噴嘴發生堵塞，進而使得閥門無法工作，并且資料水廠閥門維修過程中，該現象出現較為普遍，幾乎所有閥門定位器噴嘴周圍都可以發現一些碳酸鈣結晶體，這些碳酸鈣晶體的存在嚴重影響著閥門的正常工作[1]。

1.3 閥門質量存在缺陷

在維修及調試中發現，一些閥門本身存在機械部位不靈活，定位器漏氣、彈簧難以復位等問題，這些閥門質量缺陷也是導致閥門故障的一個主要原因。

2 SIPARTPS2智能型定位使用原理及與噴嘴擋板定位器的比較

2.1 SIPARTPS2智能定位器工作原理

SIPARTPS2智能型定位器利用電信號來完成閥門調節，能夠很好地減少機械故障，其利用PLC所提供的閥位調整信號，并將這些信號傳輸至微處理器，然后微處理器對具體的閥門開度信號及閥位反饋信號做校對，接著根據實際偏差方向及大小輸入壓電閥一個電控指令，壓電閥根據電控指令，來實現對執行器氣室空氣流量的調節，進而實現對閥門定位及開度的調節控制。

2.2 智能定位器與噴嘴擋板定位器的比較

2.2.1 穩定性更高

智能型閥門定位器利用壓電控制閥及微處理器等部件構成，實際比較采用電信號比較，不再應用力的平衡比較，并且微處理器控制程序替換了噴嘴擋板定位器中的容易受到振動干擾、溫度影響的機械方式，大大消除閥門轉換過程中由于機械傳動而引起的偏差，進而使得供水穩定性得到了明顯提高。

2.2.2 整機可靠性明顯提高

智能型閥門定位器使用壓電控制閥替換了原有的噴嘴擋板機構，因為功能陶瓷片在實際使用過程中幾乎不會出現磨損，并且其動作壽命高達幾億次，因此產品使用過程即使壓電閥出現故障，產品也不會出現故障，另外該設備氣體回路中節流孔徑均在0.6 mm以上，因此從結構上大大減小了節流孔被堵塞的現象，最終使得整機使用可靠性明顯提高。

3 V型濾池中智能型定位器的具體應用

在該自來水廠，通過反復試驗，決定使用以下措施來對定位器工作不穩定問題進行處理。

3.1 更換智能型定位器

在該自來水廠，在不替換原來的氣缸和閥體的基礎上，將過去使用的機械式噴嘴更換為智能型定位器，該定位器實際使用過程中壓縮空氣質量必須要符合ISO873-1標準中等級2要求，所以，必須對空氣凈化系統做技術改造，為閥門定位器的正常工作創造條件[2]。

3.2 做好壓縮空氣中除油、除塵設計

定位器空氣凈化改在主要為除塵、除油，原來自來水廠空氣管路中過濾濾芯使用海綿材質，這些海綿材質，空隙很大，一些油霧顆粒及較大灰塵可能通過，因此決定將該濾芯更換為3級濾芯，保證進入閥門空氣油霧小于等于0.1 ppm，而灰塵顆粒小于等于1 mm，最終有效保證閥門定位器的正常使用。

3.3 優化除濕設計

對于除濕方面，過去使用冷凍式干燥劑進行，其僅僅能夠將空氣濕度降低至ISO8573-1標準中等級4水平，但是該水平的除濕顯然不能很好地滿足閥門要求，因此決定使用吸附式干燥機，其使用三氧化二鋁為吸附劑，能夠很好地對空氣中的水蒸氣做吸附。

3.4 優化空氣凈化系統

為了避免已經經過凈化的空氣被二次污染，在儲氣罐之后，對線路均經過充分干燥和充分過濾，并使用不銹鋼管線為調節閥門供給質量較高的空氣，另外由于吸附式干燥機要求進氣溫度大于等于5℃，因此原有的冷凍式干燥機也做了保留設計。

4 結語

在V型濾池中使用智能型電氣閥門定位器，能夠明顯減少自來水廠連續生產過程中的事故損失及維護成本，并大幅度的提高了自來水廠運行的可靠性和穩定性，并且智能型電氣閥門定位器安裝、調試簡單、耗氣量較小，能夠實現較高程度的自動化調校等，這些均意味著自來水廠實際生產成本能夠得到一定程度的降低。

參考文獻

[1] 劉志勇.SIPARTPS2智能型電氣閥門定位器的使用和維護[J].中華紙業，2009（3）：48-49.

[2] 王秀娟，邱宣振，何衍慶.智能閥門定位器與非智能閥門定位器比較[J].醫藥工程設計雜志，2013（1）：36-37.endprint