V型滤池中智能型电气阀门定位器的应用

宋云川

摘 要：该文就实际生产经验，对西门子SIPARTPS2智能型电气闸门和机械式喷嘴挡板定位器优劣进行了比较分析，然后具体叙述了V型滤池中智能型电气阀门定位器的应用，以期能够为相关工作者提供借鉴。

关键词：V型滤池 电气阀门 定位器

中图分类号：TP216 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）12（b）-0049-01

某自来水厂过滤装置为V型滤池，但是滤池当中的核心设备滤后水调节阀却多次出现故障，经过反复试验，发现是因为气动阀门中的定位器在工作过程不稳定而导致滤后水调节阀出现故障。经过对阀门定位器及压缩空气净化系统进行技术改造，滤后水调节阀运行变得极为稳定，有效地保证了城市的正常供水。

1 原V型滤池喷嘴挡板定位问题分析

该自来水厂滤后水调节阀采用DN350蝶阀，阀门定位使用国产机械式喷嘴挡板定位器，该部件在实际调试过程中频繁出现故障，通过大量维修、调试发现引起定位器故障主要有以下一些原因导致。

1.1 供给空气中污染颗粒多

经过调查发现，该自来水厂气动阀门空气供给不清洁，供给空气中有较多的颗粒、灰尘等杂质。而空气喷嘴直径仅仅有0.2 mm，这些灰尘杂质的进入使得阀门定位器中空气喷嘴经常出现堵塞，导致阀门不能够正常发挥作用。

1.2 供给空气中含有大量的水蒸气

该自来水厂空气供给自动阀门中的空气湿度很大，供给的空气中存在大量的水蒸气，这些水蒸气中存在的碳酸钙在空气喷嘴处发生结晶现象，进而使得空气喷嘴发生堵塞，进而使得阀门无法工作，并且资料水厂阀门维修过程中，该现象出现较为普遍，几乎所有阀门定位器喷嘴周围都可以发现一些碳酸钙结晶体，这些碳酸钙晶体的存在严重影响着阀门的正常工作[1]。

1.3 阀门质量存在缺陷

在维修及调试中发现，一些阀门本身存在机械部位不灵活，定位器漏气、弹簧难以复位等问题，这些阀门质量缺陷也是导致阀门故障的一个主要原因。

2 SIPARTPS2智能型定位使用原理及与喷嘴挡板定位器的比较

2.1 SIPARTPS2智能定位器工作原理

SIPARTPS2智能型定位器利用电信号来完成阀门调节，能够很好地减少机械故障，其利用PLC所提供的阀位调整信号，并将这些信号传输至微处理器，然后微处理器对具体的阀门开度信号及阀位反馈信号做校对，接着根据实际偏差方向及大小输入压电阀一个电控指令，压电阀根据电控指令，来实现对执行器气室空气流量的调节，进而实现对阀门定位及开度的调节控制。

2.2 智能定位器与喷嘴挡板定位器的比较

2.2.1 稳定性更高

智能型阀门定位器利用压电控制阀及微处理器等部件构成，实际比较采用电信号比较，不再应用力的平衡比较，并且微处理器控制程序替换了喷嘴挡板定位器中的容易受到振动干扰、温度影响的机械方式，大大消除阀门转换过程中由于机械传动而引起的偏差，进而使得供水稳定性得到了明显提高。

2.2.2 整机可靠性明显提高

智能型阀门定位器使用压电控制阀替换了原有的喷嘴挡板机构，因为功能陶瓷片在实际使用过程中几乎不会出现磨损，并且其动作寿命高达几亿次，因此产品使用过程即使压电阀出现故障，产品也不会出现故障，另外该设备气体回路中节流孔径均在0.6 mm以上，因此从结构上大大减小了节流孔被堵塞的现象，最终使得整机使用可靠性明显提高。

3 V型滤池中智能型定位器的具体应用

在该自来水厂，通过反复试验，决定使用以下措施来对定位器工作不稳定问题进行处理。

3.1 更换智能型定位器

在该自来水厂，在不替换原来的气缸和阀体的基础上，将过去使用的机械式喷嘴更换为智能型定位器，该定位器实际使用过程中压缩空气质量必须要符合ISO873-1标准中等级2要求，所以，必须对空气净化系统做技术改造，为阀门定位器的正常工作创造条件[2]。

3.2 做好压缩空气中除油、除尘设计

定位器空气净化改在主要为除尘、除油，原来自来水厂空气管路中过滤滤芯使用海绵材质，这些海绵材质，空隙很大，一些油雾颗粒及较大灰尘可能通过，因此决定将该滤芯更换为3级滤芯，保证进入阀门空气油雾小于等于0.1 ppm，而灰尘颗粒小于等于1 mm，最终有效保证阀门定位器的正常使用。

3.3 优化除湿设计

对于除湿方面，过去使用冷冻式干燥剂进行，其仅仅能够将空气湿度降低至ISO8573-1标准中等级4水平，但是该水平的除湿显然不能很好地满足阀门要求，因此决定使用吸附式干燥机，其使用三氧化二铝为吸附剂，能够很好地对空气中的水蒸气做吸附。

3.4 优化空气净化系统

为了避免已经经过净化的空气被二次污染，在储气罐之后，对线路均经过充分干燥和充分过滤，并使用不锈钢管线为调节阀门供给质量较高的空气，另外由于吸附式干燥机要求进气温度大于等于5℃，因此原有的冷冻式干燥机也做了保留设计。

4 结语

在V型滤池中使用智能型电气阀门定位器，能够明显减少自来水厂连续生产过程中的事故损失及维护成本，并大幅度的提高了自来水厂运行的可靠性和稳定性，并且智能型电气阀门定位器安装、调试简单、耗气量较小，能够实现较高程度的自动化调校等，这些均意味着自来水厂实际生产成本能够得到一定程度的降低。

参考文献

[1] 刘志勇.SIPARTPS2智能型电气阀门定位器的使用和维护[J].中华纸业，2009（3）：48-49.

[2] 王秀娟，邱宣振，何衍庆.智能阀门定位器与非智能阀门定位器比较[J].医药工程设计杂志，2013（1）：36-37.endprint