莫克维迪轴流式调节阀

MOKVELD轴流式控制阀的特点及常见问题处理

1 川气东送站场压力控制系统简介

川气东送站场压力控制系统是由安全切断阀（SSV）、监控调压阀（PCV）、工作调压阀（PV）按照从上游至下游的顺序，串联在一起的安全、监控式调压系统（调压橇）。安全切断阀OSE、监控调压阀FL、工作调压阀MOKVELD为相互独立的设备。正常情况下，安全切断阀和监控调压阀处于全开位置，由工作调压阀对下游压力进行控制。当工作调压阀出现故障，无法控制下游压力时，监控调压阀开始工作，以维持下游压力的安全范围。若监控调压阀也出现故障，不能控制下游压力，安全切断阀则自动切断气源，同时控制机柜开启备用回路，以保证下游管道和设备的安全。当需要进行流量控制时，控制机柜接到SCADA系统的信号，供气流量超过设定值时，控制机柜和工作调压阀则切换到流量控制状态，此时控制机柜输出控制信号，限制分输流量，见图1。

图1 川气东送站场压力控制系统

2 MOKVELD控制阀

2.1 MOKVELD控制阀的结构

MOKVELD控制阀是一种轴流式调节阀，由阀外体、阀内体、阀杆、活塞杆、活塞和笼筒组成，见图2。

阀体包括阀外体和阀内体，是一完整的铸造体，阀的内外体之间有一轴向对称流道，见图2箭头处。

笼筒是减压阀的关键部件，壁面上有许多孔洞，MOKVELD控制阀选用三层笼筒，即笼筒壁面分三层，每层按一定规律分布有许多孔洞，三层壁面按一定的要求组合为一体。

活塞杆与阀杆构成一个90°的角式传动机构（见图2），活塞借助此传动机构在导轨内沿阀门的中心线运动，活塞杆与阀杆上4 5°的齿条相互啮合，阀杆上下传动，带动活塞杆及活塞在全行程上左右运动。活塞的端面上均匀分布有孔洞，以使活塞内外压力平衡，左右运动时不受轴向压力的影响。

1）阀外体；2）阀内体；3）活塞杆；4）阀杆；5）活塞；6）笼筒

图2 MOKVELD控制阀结构示意图

2.2 MOKVELD控制阀的特点

2.2.1 介质的轴流性

由于采用轴向对称流道，完全避免了间接流和流向不必要的改变，最大限度地提高了单位直径上的流通能力，大大降低了噪音和

紊流的形成，并可以防止上游未经过处理的流体腐蚀阀门。

2.2.2 零泄漏级密封

密封系统采用自紧式压力设计，阀门的密封由两个密封环组成，并由一根弹簧预紧，这种特殊的设计可以使阀门在关闭时，密封圈在上游流体压力下被压紧，从而达到非常好的密封效果。

2.2.3 压力平衡

活塞的端面上均匀分布有孔洞，以使活塞内外压力平衡，左右运动时与阀门两端的压力无关，使用扭矩较小的执行结构就能达到快动的目的。

2.2.4 执行机构

在活塞上有活塞杆，活塞杆上有45°角的啮齿，活塞杆由有相同啮齿的阀杆操作。阀杆和活塞垂直正交，当阀杆向上移动时，阀门开启，反之，阀门关闭。

2.3 MOKVELD控制阀的控制原理

MOKVELD控制阀是轴流式活塞型控制阀，活塞在笼筒内被导引，节流发生在活塞边缘与笼筒的孔口之间，气流来自笼筒外，因此在笼筒层孔内气流速度很高，笼筒选用的材质高度抗腐蚀与磨蚀。密封系统采用自紧式压力设计，主密封圈位于笼筒的最前端，活塞在全行程上被导引，当被推动穿过主密封圈时，阀门前后的差压强迫主密封圈紧贴活塞壁而紧密关闭阀门。阀杆和活塞垂直正交，阀杆借助活塞杆上45b的齿条传动活塞杆，活塞通过活塞杆的引导在笼筒内左右运动，当执行机构驱动阀杆向上运动时，活塞向后移动，阀门打开；反之，则关小阀门。

控制阀采用了带气动阀门定位器的活塞执行机构，气源装置给执行机构提供了一定压力的压缩空气，电/气转换器把从控制室来的4～20mADC信号转换为0.02～0.1MPa的标准气动信号，传输信号为电信号，现场操作为气动信号。执行机构接受控制信号，转换成相应的直线位移输出，通过推杆带动阀杆上下移动，从而使阀门开度在全行程上变化。

3 TZIDC-200智能定位器

3.1 TZIDC-200智能定位器结构特点

TZIDC是一种具备通信能力的、可电子配置参数的定位器，安装于气动直行程或角行程执行机构上。其特点为设计小巧紧凑，采用模块化结构，并具有极好的性价比。控制参数全自动确定并与终端控制元件适配，能够节省大量调试时间并达到最优控制。

带有后置气动放大器的I/P模块用来控制气动执行机构。I/P模块通过调节三位三通阀，将从CPU发出的定位电信号按比例转换为气动信号。执行机构增压或减压的调整是连续的，因此可以达到极好的控制效果。当到达设定点时，三位三通阀锁定在中间位置，将耗气量减到最小。

定位器有一个内置的操作面板，提供2行LCD和4个按钮，用于本地参数配置、调试及运行监控。用户也可使用适当的组态程序和通过通信进行操作。

3.2 TZIDC-200智能定位器工作原理

TZIDC定位器采用微处理器对给定值和位置反馈值进行比较，如果检测到偏差，其利用一个5步开关程序来控制压电阀，压电阀进而调节进入执行机构气室的气流量。微处理器根据偏差的大小和方向输出一个电控指令给压电阀，压电阀将控制指令转换为气动位移增量，当控制偏差很大时（高速区），定位器输出一个连续信号；当控制偏差不大（低速区）时，定位器输出连续脉冲；当控制偏差在允许偏差范围内（自适应或可调死区范围内），则没有控制指令输出。

3.3 TZIDC-200智能定位器几个重要参数

图3为TZIDC-200智能阀门定位器参数调整示意图。

图3 智能阀门定位器参数调整示意图

3.3.1 检查行程参数

执行机构和定位器安装完以后，要检查现场执行机构是直行程还是角行程，同时要查看定位器中此项的参数设定是否与现场安装

一致。这一点很重要，因为在自动调整过程中，定位器对执行器行程终端的定义方法不同，且线性化校正数据库不同，可能导致较大的非线性误差。川气东送站场MOKVELD控制阀所采用的执行机构均为直行程式，且为弹簧开气动执行机构1VO型，定位器中参数设定也由厂家完成，只需检查验证。方法为：同时按住↑和↓键；点击ENTER键；等待3s，计数器从3计数到0；松开↑和↓键；程序自动进入P1.0配置菜单。使用↑和↓键查看定位器安装形式为直行程或角行程。