程控阀应用

一、程控阀在PSA工艺中的应用

PSA工艺对程控阀的要求

(变压吸附)PSA是一个近似等温变化的物理过程，它是利用气体介质中不同组份在吸附剂上的吸附容量的不同，在一定工作条件下进行选择性吸附，采用降压使吸附剂获得再生。在生产过程中要求周期性的切换阀门，且阀门数量多，动作频繁，人工操作是无法进行的。由于PSA装置工艺的特殊性，为保障装置长周期稳定可靠运行，程控阀必须满足以下要求:

1.密封性能好，经常受周期频繁动作而保持不泄露。

2.阀门开关速度要快，随阀门通径不同其启闭时间应小于3秒。

3.具备双向耐压性和抗高速气流冲刷性能。

4.根据工艺要求，易实现调节功能和阀位状态现场指示及远传等功能。

二、程控阀在PSA装置中的作用

PSA装置是一套高度自动化的装置，每一个吸附塔都必须经历吸附(A)、一均降(1L)、顺向放压(PP)、二均降(2L)、逆向放压(L)、冲洗(P)、二均升(2H)、终充(FH)等工序，而这些工艺步骤正是通过程控阀的切换得以完成的，此时程控阀就如同装置的心脏，频繁、稳定、顺序的启闭，以保证工艺的顺利运行及产品连续稳定输出。

(一)故障现象:DCS显示阀位反馈报警

1.原因分析:阀检错位，由于阀芯旋转，带动反馈连杆产生偏移。

解决措施:校正反馈杆位置，并紧固。

2.原因分析:反馈回路安全栅坏。

解决措施:更换安全栅。

3.原因分析:电磁阀失电或线圈烧坏造成阀门不动作，与控制室阀位不相符。

解决措施:检查失电原因，更换配电回路保险管，若线圈烧坏，则需更换电磁阀。

4.原因分析:气源压力不够，阀门动作不到位造成。

解决措施:检查气路，排除漏点。

(二)故障现象:程控阀外漏

原因分析:外漏，外漏在现场使用中很少发生，一般在年度大修时根据情况更换。

解决措施:可用便携式可燃气检测器排查。

1.填料函与阀杆处泄漏，填料压盖子螺栓拧紧力不够，均匀拧紧各螺栓;填料失效，换填料。

2.阀盖连接法兰处泄漏，螺栓拧紧力不够，均匀拧紧各螺栓;密封件失效，更换密封件。

(三)故障现象:程控阀内漏

原因分析及措施:

1.平衡缸处O型圏损坏造成内漏，需更换0型圈。

2.气缸仪表空气压力小于0.4MPa，阀门关不到位造成内漏，检查调整执行机构气压到0.4~0.6MPa范围。

3.阀芯处密封垫片损坏造成。吸附剂泄漏进入管道，或吸附剂粉化进入工艺管道，粘附在密封片上，气液局部冲蚀造成阀芯密封片损坏，需要在操作中调控好工作压力或检查过滤网，若确已损坏，则需更换之。

4.密封面失效，研磨密封面。

5.阀门流向装反，阀门重新安装。

(四)故障现象:阀门关闭不到位

原因分析及措施:

1.密封件磨损，增加关闭行程。

2.驱动装置限位失灵，调整限位挡块。

3.驱动装置力量不够，增大驱动装置型号。

(五)故障现象:阀门打不开

原因分析及措施:

1.管路介质压力太大，配安全阀。

2.驱动装置出故障，修理驱动装置。

3.驱动装置力量不够，增大驱动装置型号。

四、使用过程中的注意事项

1.注意现场使用环境，尤其是电磁换向，阀位检查器的防水、防潮。

2.所用气源必须清洁、干净，最好含带少量雾化油，以减轻气缸对频繁运动的活塞和薄膜片之间相互摩擦。

3.在装配时，截止阀气缸、平衡缸、填料函等运动部件处应抹上少许黄油，以延长该处密封圈、垫的寿命。

4.通过控制室监视与现场巡检，对发现的异常情况要及时判断和处理。

5.做好易损件(如填料、密封圈)的备件工作，在连续使用一个大修周期后，视情况加少量黄油养护或更换之。

(一)程控阀结构特点

气缸中密封圈采用耐油橡胶O型圈，密封性能好，易更换维修;阀门具备双向耐压性和抗高速气流冲刷性能，具有较高的硬度及机械强度，经常进行周期频繁动作而保持不泄漏;阀门开关速度快(启闭时间DN150以下≤2s，DN150以上≤3s);可以实现远程控制，集中控制和自动控制;可根据不同的使用条件，选配不同内径及行程的气(液)缸，适用范围广。

程控阀控制原理图

程控阀是一种通过气动、液动等方式驱动的切断阀。该阀与DCS集散控制系统或PLC相连，实现计算机程序的远程控制。广泛应用于甲醇裂解制氢、酒精干燥、氯乙烯浓缩回收、多晶硅尾气回收、制氮、制氧、回收二氧化碳等变压吸附气体分离行业。程控阀是变压吸附装置的关键设备、是保证变压吸附各工序顺利完成和系统可靠运转的重要部件。变压吸附的主要工序有吸附、均压、顺放、逆放、冲洗等步骤，每一步工序的完成均是通过程控阀在一定时间的启闭来实现。因而程控阀需要大量的频繁动作，操作要求和性能均高于一般通用阀门。 程控阀必须具备以下要求:

1、密封性能可靠、稳定，阀门使用寿命长、即使频繁动作及长时间使用仍无泄漏。

2、阀瓣具有防止流体冲刷、耐腐蚀的功能。

3、启闭速度快，启闭时间通常小于2秒

4、可靠的填料函密封。

5、具有阀位状态现场指示和远程传送信号

6、阀门的可远程控制。

7、维护方便。