1. 閥(fa)門驅動(dong)裝置分類
①. 手動(dong):手柄、手輪式(shi)(shi)(包括齒輪傳動(dong));彈(dan)簧杠桿(gan)式(shi)(shi)。②. 電動(dong):電磁式(shi)(shi);電動(dong)機(ji)式(shi)(shi)。③. 氣動(dong):隔膜(mo)式(shi)(shi);氣缸式(shi)(shi);葉片式(shi)(shi);空氣發動(dong)機(ji)。④. 液壓(ya):液壓(ya)缸式(shi)(shi);液壓(ya)馬達式(shi)(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. 閥門(men)的(de)(de)(de)驅(qu)動(dong)裝(zhuang)(zhuang)置就是利用(yong)外(wai)加(jia)動(dong)力(li)(li)啟閉閥門(men)并與閥門(men)相連接的(de)(de)(de)的(de)(de)(de)裝(zhuang)(zhuang)置。使(shi)用(yong)驅(qu)動(dong)裝(zhuang)(zhuang)置的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是使(shi)閥門(men)的(de)(de)(de)操作省力(li)(li)、方便、迅速、可(ke)靠,或(huo)實現自動(dong)控制和遠程控制。閥門(men)驅(qu)動(dong)裝(zhuang)(zhuang)置可(ke)以用(yong)手動(dong)、電力(li)(li)、氣力(li)(li)、液力(li)(li)或(huo)其組合(he)形(xing)式的(de)(de)(de)動(dong)力(li)(li)源來驅(qu)動(dong),其運動(dong)過(guo)程可(ke)由行程、轉矩或(huo)軸向推(tui)力(li)(li)的(de)(de)(de)大(da)小來控制。
②. 對(dui)閥(fa)門(men)驅動(dong)(dong)裝置的基本(ben)要(yao)求(qiu)是:轉矩(ju)或(huo)推力(li)能滿足閥(fa)門(men)的啟閉需要(yao),對(dui)行程和轉矩(ju)的控制精確可(ke)靠,動(dong)(dong)力(li)的選用(yong)適合現(xian)場(chang)情況,啟閉動(dong)(dong)作符合控制要(yao)求(qiu),裝置本(ben)身輕小(xiao)。
2. 電力驅動閥門
在工程公司電力驅動閥門一般由(you)工藝和儀表專業負責選用,在這里(li)僅作簡介。
①. 電(dian)動執(zhi)行機(ji)構(gou)。電(dian)動執(zhi)行機(ji)構(gou)一般由電(dian)機(ji)、減速箱、手操機(ji)構(gou)、機(ji)械(xie)位(wei)置(zhi)(zhi)指示機(ji)構(gou)等一些部件組成。與其他閥門驅動裝(zhuang)置(zhi)(zhi)相(xiang)比,電(dian)動驅動裝(zhuang)置(zhi)(zhi)具有動力源(yuan)廣泛,操作迅速、方(fang)便等特點,并且容易滿(man)足各(ge)種控制要求。所以(yi),在閥門驅動裝(zhuang)置(zhi)(zhi)中,電(dian)動裝(zhuang)置(zhi)(zhi)占主(zhu)導(dao)地位(wei)。
②. 電(dian)(dian)力(li)驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)閥(fa)門(men)是常(chang)用(yong)(yong)的(de)(de)驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)方(fang)式(shi)的(de)(de)閥(fa)門(men),通常(chang)稱這種驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)形式(shi)的(de)(de)驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)為(wei)(wei)閥(fa)門(men)電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi),閥(fa)門(men)電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)的(de)(de)特點如下(xia):啟(qi)閉(bi)迅速(su),可(ke)以大大縮短啟(qi)閉(bi)閥(fa)門(men)所需(xu)的(de)(de)時間;可(ke)以大大減輕(qing)操(cao)作(zuo)人員(yuan)的(de)(de)勞(lao)動(dong)(dong)(dong)(dong)強度,特別適(shi)用(yong)(yong)于(yu)高壓、大口徑閥(fa)門(men);適(shi)用(yong)(yong)于(yu)安(an)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)在不能手動(dong)(dong)(dong)(dong)操(cao)作(zuo)或難(nan)于(yu)接(jie)近(jin)的(de)(de)位置(zhi),易(yi)(yi)于(yu)實現遠距離操(cao)縱,而(er)且安(an)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)高度可(ke)以不受(shou)限(xian)制(zhi);有利(li)于(yu)整個系統的(de)(de)自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)化;電(dian)(dian)源(yuan)比氣源(yuan)和(he)(he)液(ye)源(yuan)容(rong)易(yi)(yi)獲得,其(qi)電(dian)(dian)線的(de)(de)敷設(she)和(he)(he)維護也比壓縮空(kong)氣和(he)(he)液(ye)壓管線簡單(dan)得多(duo);電(dian)(dian)力(li)供應方(fang)便、容(rong)易(yi)(yi)調整、出力(li)大,適(shi)合(he)于(yu)遙控和(he)(he)自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)控制(zhi)的(de)(de)需(xu)要,使用(yong)(yong)較為(wei)(wei)廣泛。但(dan)在設(she)計制(zhi)造(zao)時需(xu)要考(kao)慮(lv)室外(wai)、易(yi)(yi)燃易(yi)(yi)爆等(deng)環境條件(jian)對電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)的(de)(de)影(ying)響(xiang),且結構較為(wei)(wei)復雜。
③. 閥門(men)電(dian)動裝置的缺點(dian)是(shi)構造復(fu)雜,在(zai)潮(chao)濕的地方使用更為困難,用于易爆介質(zhi)時,需要采用隔爆措(cuo)施(shi)。
④. 閥(fa)(fa)門電(dian)動裝(zhuang)置按(an)所驅(qu)動的閥(fa)(fa)門類(lei)(lei)型(xing)(xing)(xing)不同,可分為Z型(xing)(xing)(xing)和(he)(he)Q型(xing)(xing)(xing)兩大類(lei)(lei)。Z型(xing)(xing)(xing)閥(fa)(fa)門電(dian)動裝(zhuang)置的輸出(chu)軸可以(yi)(yi)(yi)轉出(chu)很多圈,適(shi)用(yong)于(yu)(yu)驅(qu)動閘閥(fa)(fa)、截止閥(fa)(fa)、隔膜閥(fa)(fa)等(deng);Q型(xing)(xing)(xing)閥(fa)(fa)門電(dian)動裝(zhuang)置的輸出(chu)軸只能旋(xuan)(xuan)轉90°,適(shi)用(yong)于(yu)(yu)驅(qu)動旋(xuan)(xuan)塞閥(fa)(fa)、球閥(fa)(fa)和(he)(he)蝶閥(fa)(fa)等(deng)。按(an)其防(fang)護類(lei)(lei)型(xing)(xing)(xing)有(you)普通型(xing)(xing)(xing)、隔爆型(xing)(xing)(xing)(以(yi)(yi)(yi)B表示)、耐熱型(xing)(xing)(xing)(以(yi)(yi)(yi)R表示)和(he)(he)三(san)合一型(xing)(xing)(xing)(即(ji)戶外、防(fang)腐、隔爆,以(yi)(yi)(yi)S表示)。
⑤. 電(dian)(dian)(dian)動(dong)執行(xing)機(ji)構一般由電(dian)(dian)(dian)機(ji)、減速箱、手操機(ji)構、機(ji)械位(wei)置指示機(ji)構等一些部件組(zu)成(cheng)。與其他(ta)閥門驅動(dong)裝置相比,電(dian)(dian)(dian)動(dong)驅動(dong)裝置具有動(dong)力源廣(guang)泛(fan),操作迅速、方便(bian)等特點,并且(qie)容易滿足各種控制(zhi)要(yao)求。在閥門驅動(dong)裝置中,電(dian)(dian)(dian)動(dong)裝置占主導地(di)位(wei),見圖6.2.2。
3. 氣(qi)動和液動閥(fa)門
在(zai)工程公司(si)氣動和(he)液動閥門一般(ban)由工藝和(he)儀表專(zhuan)業負(fu)責選(xuan)用,在(zai)這(zhe)里(li)僅作簡介。
①. 氣(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)閥(fa)門和液(ye)動(dong)(dong)(dong)(dong)是以一(yi)定壓(ya)力(li)的空氣(qi)、水(shui)或(huo)油為(wei)(wei)動(dong)(dong)(dong)(dong)力(li)源(yuan),利用(yong)氣(qi)缸(或(huo)液(ye)壓(ya)缸)和活塞的運動(dong)(dong)(dong)(dong)來驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)閥(fa)門的,一(yi)般氣(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)的空氣(qi)壓(ya)力(li)小于(yu)0.8MPa,液(ye)動(dong)(dong)(dong)(dong)的水(shui)壓(ya)或(huo)油壓(ya)為(wei)(wei)2.5~25MPa。回轉型氣(qi)、液(ye)驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)裝置用(yong)于(yu)驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)球閥(fa)、蝶閥(fa)或(huo)旋塞閥(fa)。
②. 液(ye)動(dong)(dong)裝置的(de)驅動(dong)(dong)力大(da),適用于驅動(dong)(dong)大(da)口徑閥(fa)(fa)門。如用于驅動(dong)(dong)旋塞閥(fa)(fa)、球閥(fa)(fa)和蝶(die)閥(fa)(fa)時,必須將(jiang)活塞的(de)往(wang)復運(yun)動(dong)(dong)轉換為面回(hui)轉運(yun)動(dong)(dong)。除了采用氣(qi)缸(gang)(gang)或液(ye)壓(ya)缸(gang)(gang)的(de)活塞來驅動(dong)(dong)外,不能采用氣(qi)動(dong)(dong)薄(bo)膜驅動(dong)(dong), 因其行程和驅動力較小(xiao),故主要用于調(diao)節閥。
③. 氣(qi)(qi)(qi)動(dong)執行機構,閥(fa)門(men)氣(qi)(qi)(qi)動(dong)驅動(dong)裝置安全、可(ke)靠、成(cheng)本低,使用維修方便,是閥(fa)門(men)驅動(dong)機構中的(de)(de)(de)一大(da)分支。氣(qi)(qi)(qi)動(dong)裝置在具有防爆(bao)要求的(de)(de)(de)場合應用較(jiao)多。閥(fa)門(men)氣(qi)(qi)(qi)動(dong)驅動(dong)裝置采用氣(qi)(qi)(qi)源的(de)(de)(de)工(gong)作壓力較(jiao)低,結構尺寸不大(da),閥(fa)門(men)氣(qi)(qi)(qi)動(dong)驅動(dong)裝置的(de)(de)(de)總推力也(ye)不很大(da)。
④. 它們都有結構緊湊、啟閉迅(xun)速(su)的(de)特點(dian),適(shi)用于室內或有腐蝕、易燃易爆(bao)的(de)環境;其缺點(dian)是配管(guan)較復雜,不(bu)適(shi)于遠距離控(kong)制(zhi)。氣動裝置的(de)壓力(li)一般(ban)為(4~6)×105Pa,,出力較(jiao)小。液動(dong)裝置采用較(jiao)高的壓(ya)力,出力較(jiao)大(da)。
4. 手(shou)動閥門
①. 手動(dong)(dong)閥門(men)是最基(ji)本的驅(qu)動(dong)(dong)方式的閥門(men)。它包括用手輪、手柄或扳(ban)手直接驅(qu)動(dong)(dong)和通過(guo)傳動(dong)(dong)機構進行驅(qu)動(dong)(dong)兩種。
②. 手輪或(huo)手柄驅(qu)(qu)動(dong)。在(zai)啟閉(bi)(bi)閥(fa)(fa)門所需的(de)(de)力矩(ju)小(xiao)于(yu)100kg·m時,采(cai)用手動(dong)驅(qu)(qu)動(dong)。手輪或(huo)手柄采(cai)用正方(fang)、錐方(fang)、鍵和(he)螺(luo)紋等形(xing)式直接固(gu)定在(zai)閥(fa)(fa)桿(gan)或(huo)閥(fa)(fa)桿(gan)螺(luo)母上,閥(fa)(fa)門的(de)(de)啟閉(bi)(bi)是通過手輪、閥(fa)(fa)桿(gan)和(he)閥(fa)(fa)桿(gan)螺(luo)母來實現的(de)(de)。它常用于(yu)驅(qu)(qu)動(dong)公稱通徑小(xiao)于(yu)300mm的(de)(de)閥(fa)(fa)門。
③. 齒輪(lun)蝸(gua)輪(lun)驅動(dong)(dong)。當閥門(men)啟閉所(suo)需的力矩較大(da)時,一般(ban)采用齒輪(lun)或(huo)蝸(gua)輪(lun)驅動(dong)(dong)。齒輪(lun)驅動(dong)(dong)有(you)正齒輪(lun)和傘齒輪(lun),其傳動(dong)(dong)比通常取1:3,多用于閘閥、截(jie)止閥和球閥。蝶(die)閥和旋(xuan)塞閥通常采用蝸(gua)輪(lun)驅動(dong)(dong)。
④. 配(pei)備手(shou)(shou)動(dong)齒輪操作機(ji)構(gou)的閥(fa)門壓力等級和尺(chi)寸(cun)宜按表規定(ding)。但(dan)是,將手(shou)(shou)輪或手(shou)(shou)柄開到一半的位置時的操作力不能超(chao)過(guo)35kgf。手(shou)(shou)動(dong)閥(fa)門的最大尺(chi)寸(cun)見表6.2.7。
⑤. 閥門的(de)(de)齒(chi)輪(lun)操作機(ji)構(gou)應(ying)以最大傳(chuan)輸壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)設計(ji),這類閥門的(de)(de)關閉試(shi)驗壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)應(ying)降(jiang)低到該管線的(de)(de)最大設計(ji)壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)。但是,除了閥門的(de)(de)齒(chi)輪(lun)操作機(ji)構(gou)外,閥門的(de)(de)其他部件(jian)應(ying)以足夠的(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)等級設計(ji)。閥門的(de)(de)關閉試(shi)驗壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)應(ying)按照 API 598的(de)(de)規定。
5. 某大口徑閥(fa)門驅動選(xuan)用的工程應用
某臥式設(she)備(bei)上部有一新增(zeng)(zeng)72”大口徑蝶(die)(die)閥(fa)(fa),根據所在國家管道(dao)設(she)計(ji)標準規(gui)范,一般口徑大于12”的(de)閥(fa)(fa)門驅(qu)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)不能用(yong)手(shou)(shou)動(dong),因(yin)此如果設(she)計(ji)單位(wei)把(ba)這個大口徑蝶(die)(die)閥(fa)(fa)改為(wei)非手(shou)(shou)動(dong)驅(qu)動(dong)的(de)閥(fa)(fa)門,將增(zeng)(zeng)加很(hen)多(duo)費用(yong)。后來經過(guo)仔細(xi)研究(jiu)這個國家的(de)管道(dao)設(she)計(ji)標準規(gui)范,發現對于很(hen)少進行操作(zuo)的(de)大于12”的(de)閥(fa)(fa)門驅(qu)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)可(ke)以(yi)采用(yong)手(shou)(shou)動(dong)驅(qu)動(dong),并設(she)置(zhi)(zhi)相應的(de)操作(zuo)平臺。