涡轮风门的磁性活塞及回路优化
2020-10-12 10:43:41 点击:
涡轮风门的磁性活塞及回路优化
由于总涡轮风门打开到位行程开关信号与控制回路联系密切,所以在设计方案时,需要同时解决优化控制回路和气缸内的磁性活塞在打开位置不固定这两个问题。根据改造前的控制原理涡轮风门可知,几个容易出故障的中间环节都会导致开关过程失败。
若SR1不通,则SV4不能带电,总涡轮风门打开过程无法执行;若SR2检测不正常,则会导致总涡轮风门打开失败。由于总涡轮风门内部积灰造成机械部分卡涩,所以每次挡板打开时,磁性活塞的位置不确定,而SR2行程开关检测的范围有限,这是导致总涡轮风门打开失败的主要原因。由于继电器ZJ3具有自保持功能,因此,SR2曾瞬间接通,则ZJ3闭合发出总涡轮风门打开到位状态信号。由于时间太短不能复位开指令OD,此时又有关闭指令CD到来,则在打开、关闭电磁阀线圈时,SV4和SV3同时得电;而打开、关闭电磁阀同时控制一个阀芯,使电磁阀的阀芯处于中间状态,因此导致总涡轮风门关闭失败[6]。运行中出现SV3和SV4同时带电的情况是很危险的。由于现场设备振动的原因导致SR2接通,则复位打开指令OD,使SV4失电,而此时SV3是带电的,因此,电磁阀的阀芯移动,导致总涡轮风门自动关闭。
针对以上分析,对总涡轮风门控制系统进行了优化。优化后如果SR2能够正常接通,则继电器ZJ2闭合并自保持,同时发送打开状态信号到DCS显示其状态,并复位指令OD,使SV4失电,而原来的控制回路只有在SR2长期接通的情况下才能复位指令OD。因此,控制原理在改动后不会出现SV4和SV3同时带电的情况,避免了总涡轮风门自动关闭。
针对气缸内磁性活塞在打开位置不固定这一问题,由于总涡轮风门的改造费用太大,同时也没有找到合适的替代产品,故只能从完善行程开关的检测方式和改善总涡轮风门内部积灰情况入手。
①完善行程开关的检测方式。经现场观察测量,磁性活塞的变化范围为25涡轮风门的cm,而实际上,行程开关的检测范围为3涡轮风门的cm,这使磁性行程开关无法检测到磁性活塞的动作位置,从而导致总涡轮风门打开失败。事实上,因为磁性活塞动作范围为25涡轮风门的cm,目前尚没有磁性行程开关可以对如此大的动作范围进行检测。查找总涡轮风门的说明书与涡轮风门纸后得知,挡板长度为142涡轮风门的cm,活塞长度为173.5涡轮风门的cm,两者差值为31.5涡轮风门的cm,接近测量的磁性活塞开位置活动范围为25涡轮风门的cm。考虑一定的间隙、连接距离,把SR2行程开关固定在磁性活塞处于全开位置前的28涡轮风门的cm处。这个位置的开度对应的热风流量达到了设计的要求。
②改善总涡轮风门内部积灰情况。由于积灰均在总涡轮风门挡板底部,考虑到一次风压力为6.5涡轮风门的kPa左右,经现场勘查和研究,在总涡轮风门的门体底部打开三个圆孔。该圆孔必须保证总涡轮风门门体底部的内外贯通,将螺母电焊至圆孔处。为了防止一次风泄漏,用与之配套的螺栓锁紧,通过圆孔定期将挡板底部的积灰排掉,以避免机械部分卡涩,从而使总涡轮风门开、关过程顺畅。具体步骤如下。
首先,在离挡板内导轨水平距离6.5涡轮风门的cm处,开直径为3.7涡轮风门的cm的三个圆孔(距离门体底部两边15涡轮风门的cm处各一个,门体底部中点位置一个)。
其次,将与外六角螺栓(外六角螺栓规格等级为8.8级、外径34涡轮风门的mm、内径22涡轮风门的mm、长度28涡轮风门的mm)配套的标准螺母(螺母外径为32.95涡轮风门的mm)放在开好的圆孔处,进行电焊处理,保证焊缝连续且螺母不变形[7]。为避免一次风大量泄漏,需保证筒体压力,再将外六角螺栓拧紧。
最后,每个月进行一次放灰操作,即将三个螺栓松开,清除存在挡板底部的积灰。这样就能够保证SR2接通,解决了总涡轮风门打开失败的最主要瓶颈问题。
在完善行程开关的检测方式,并改善总涡轮风门内部积灰情况后,只要气缸活塞的开位置超过全开位置前的28涡轮风门的cm,SR2就可以检测到活塞的动作。通过改造可以看出,由于继电器ZJ2的自保持功能,只要SR2接通,则ZJ2闭合发出总涡轮风门打开到位状态信号,这就使总涡轮风门打开控制过程可以顺畅地执行完毕,不会出现总涡轮风门打开失败的故障,保证了总涡轮风门的正常开关操作。
为了检验优化后的控制回路的效果,利用继电器与行程开关等其他设备,根据修改后的控制原理涡轮风门进行接线。试验结果表明,控制回路均没有出现开失败和自动关闭等误动和拒动的故障现象,初步达到了设计要求,为现场应用打下了坚实的基础。
通过以上设计,优化了控制回路,解决了由于气缸内磁性活塞在打开位置不固定所带来的一系列问题,消除了总涡轮风门打开失败和自动关闭的故障,简化了控制原理,回路动作可靠。
由于总涡轮风门打开到位行程开关信号与控制回路联系密切,所以在设计方案时,需要同时解决优化控制回路和气缸内的磁性活塞在打开位置不固定这两个问题。根据改造前的控制原理涡轮风门可知,几个容易出故障的中间环节都会导致开关过程失败。
若SR1不通,则SV4不能带电,总涡轮风门打开过程无法执行;若SR2检测不正常,则会导致总涡轮风门打开失败。由于总涡轮风门内部积灰造成机械部分卡涩,所以每次挡板打开时,磁性活塞的位置不确定,而SR2行程开关检测的范围有限,这是导致总涡轮风门打开失败的主要原因。由于继电器ZJ3具有自保持功能,因此,SR2曾瞬间接通,则ZJ3闭合发出总涡轮风门打开到位状态信号。由于时间太短不能复位开指令OD,此时又有关闭指令CD到来,则在打开、关闭电磁阀线圈时,SV4和SV3同时得电;而打开、关闭电磁阀同时控制一个阀芯,使电磁阀的阀芯处于中间状态,因此导致总涡轮风门关闭失败[6]。运行中出现SV3和SV4同时带电的情况是很危险的。由于现场设备振动的原因导致SR2接通,则复位打开指令OD,使SV4失电,而此时SV3是带电的,因此,电磁阀的阀芯移动,导致总涡轮风门自动关闭。
针对以上分析,对总涡轮风门控制系统进行了优化。优化后如果SR2能够正常接通,则继电器ZJ2闭合并自保持,同时发送打开状态信号到DCS显示其状态,并复位指令OD,使SV4失电,而原来的控制回路只有在SR2长期接通的情况下才能复位指令OD。因此,控制原理在改动后不会出现SV4和SV3同时带电的情况,避免了总涡轮风门自动关闭。
针对气缸内磁性活塞在打开位置不固定这一问题,由于总涡轮风门的改造费用太大,同时也没有找到合适的替代产品,故只能从完善行程开关的检测方式和改善总涡轮风门内部积灰情况入手。
①完善行程开关的检测方式。经现场观察测量,磁性活塞的变化范围为25涡轮风门的cm,而实际上,行程开关的检测范围为3涡轮风门的cm,这使磁性行程开关无法检测到磁性活塞的动作位置,从而导致总涡轮风门打开失败。事实上,因为磁性活塞动作范围为25涡轮风门的cm,目前尚没有磁性行程开关可以对如此大的动作范围进行检测。查找总涡轮风门的说明书与涡轮风门纸后得知,挡板长度为142涡轮风门的cm,活塞长度为173.5涡轮风门的cm,两者差值为31.5涡轮风门的cm,接近测量的磁性活塞开位置活动范围为25涡轮风门的cm。考虑一定的间隙、连接距离,把SR2行程开关固定在磁性活塞处于全开位置前的28涡轮风门的cm处。这个位置的开度对应的热风流量达到了设计的要求。
②改善总涡轮风门内部积灰情况。由于积灰均在总涡轮风门挡板底部,考虑到一次风压力为6.5涡轮风门的kPa左右,经现场勘查和研究,在总涡轮风门的门体底部打开三个圆孔。该圆孔必须保证总涡轮风门门体底部的内外贯通,将螺母电焊至圆孔处。为了防止一次风泄漏,用与之配套的螺栓锁紧,通过圆孔定期将挡板底部的积灰排掉,以避免机械部分卡涩,从而使总涡轮风门开、关过程顺畅。具体步骤如下。
首先,在离挡板内导轨水平距离6.5涡轮风门的cm处,开直径为3.7涡轮风门的cm的三个圆孔(距离门体底部两边15涡轮风门的cm处各一个,门体底部中点位置一个)。
其次,将与外六角螺栓(外六角螺栓规格等级为8.8级、外径34涡轮风门的mm、内径22涡轮风门的mm、长度28涡轮风门的mm)配套的标准螺母(螺母外径为32.95涡轮风门的mm)放在开好的圆孔处,进行电焊处理,保证焊缝连续且螺母不变形[7]。为避免一次风大量泄漏,需保证筒体压力,再将外六角螺栓拧紧。
最后,每个月进行一次放灰操作,即将三个螺栓松开,清除存在挡板底部的积灰。这样就能够保证SR2接通,解决了总涡轮风门打开失败的最主要瓶颈问题。
在完善行程开关的检测方式,并改善总涡轮风门内部积灰情况后,只要气缸活塞的开位置超过全开位置前的28涡轮风门的cm,SR2就可以检测到活塞的动作。通过改造可以看出,由于继电器ZJ2的自保持功能,只要SR2接通,则ZJ2闭合发出总涡轮风门打开到位状态信号,这就使总涡轮风门打开控制过程可以顺畅地执行完毕,不会出现总涡轮风门打开失败的故障,保证了总涡轮风门的正常开关操作。
为了检验优化后的控制回路的效果,利用继电器与行程开关等其他设备,根据修改后的控制原理涡轮风门进行接线。试验结果表明,控制回路均没有出现开失败和自动关闭等误动和拒动的故障现象,初步达到了设计要求,为现场应用打下了坚实的基础。
通过以上设计,优化了控制回路,解决了由于气缸内磁性活塞在打开位置不固定所带来的一系列问题,消除了总涡轮风门打开失败和自动关闭的故障,简化了控制原理,回路动作可靠。
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