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增速继动器在化工生产中的运用

所属分类:建筑论文 阅读次 时间:2019-12-20 16:50

本文摘要:[摘要]本文详细介绍了在化工生产中如何运用增速继动器调节仪表阀门的快速打开与关闭,以便更好地保证各类生产系统的稳定运行。 [关键词]调节阀,增速继动器,气缸,膜头,阀门定位器 引言 河南能源化工集团安化集团公司(以下简称安化公司),年产20万吨乙二醇装置

  [摘要]本文详细介绍了在化工生产中如何运用增速继动器调节仪表阀门的快速打开与关闭,以便更好地保证各类生产系统的稳定运行。

  [关键词]调节阀,增速继动器,气缸,膜头,阀门定位器

化工生产与技术

  引言

  河南能源化工集团安化集团公司(以下简称“安化公司”),年产20万吨乙二醇装置采用世界首创、具有自主知识产权的煤制乙二醇合成技术,2012年正式建成投产,日产量最高达到600余吨。其生产所用原料主要为CO和H2,主要由界外净化装置所提供。随着系统的长周期运行,一些仪表设备问题逐渐凸显突来,本文主要对出现的问题进行说明,并提出解决方法,为同类型企业提供借鉴。

  1改造前乙二醇生产系统中主要存在的问题

  作为乙二醇系统所用的原料气生产装置,净化生产装置中的PSA(变压吸附)工段肩负着乙二醇系统所用原料气CO和H2的供给,PSA装置的运行直接关系到乙二醇系统的产品产量和质量。在生产系统高负荷运行状况下,发现PSA装置区中的调节阀在快开、快关过程中运行时间较长,其打开和关闭动作较慢,在所设定的程序控制时间内不能达到全开或全关位置,从而对PSA的终充、顺放、均压、置换效果产生很大的影响,直接影响到PSA装置中CO和H2系统负荷的提升及产品质量,并且制约着后续乙二醇产品的产量和质量。

  经过观察,对在开关过程中反应较慢的调节阀进行了统计,现有技术存在调节阀快开、快关过程较慢的问题,正常调节阀开关应均在20s以内。为此,在系统停运时,对上述8台调节阀的供气装置进行了改造。原调节阀所采用的控制方式为从主气源管道接入的0.5MPa气源,经过球阀、φ8不锈钢导管、减压阀后,接入阀门定位器,通过阀门定位器接入调节阀的膜头。

  2解决方案

  净化装置PSA工段对阀门的开关时间要求较快,经过现场分析,调节阀开关慢的主要原因是阀门膜头较大,且仪表气源管较细(原始设计为Φ8的不锈钢管),从而造成单位时间内进入调节阀膜头的驱动气气量不足,导致阀门开关动作较慢。由于进气量大小直接影响到阀门的开关速度,故需要把进入调节阀膜头的仪表空气气源管更换为Φ10不锈钢管;另外,受阀门定位器过气量的限制,阀门定位器对进入调节阀的气源量也有一定的阻力,所以要改变驱动气进入调节阀膜头的方式,即在调节阀前增设增速继动器,气源由增速继动器直接进入膜头,进气量由阀门定位器控制。

  这样既加快了气源的进气速度又加快了气源的排气速度,由此可以明显地加快阀门的驱动速度。增速继动器又叫气动放大器,是一种仪表调节设备中的辅助装置,是安装在通往执行机构气路中的气动功率放大器,接收定位器出口的压力信号,提供很大的流量给执行机构,用于提高阀门的动作速度,以便减少传输滞后的影响。其工作特性是:能够按1∶1的比例压力为调节阀的膜头提供空气,速度快、准确性高;而且对定位器输入信号的微小变化,响应非常灵敏。

  增速继动器共有四个进出气口,分别是进气口、出气口、排气口和信号进气口。排气口是直接对大气的,稳态时没有排气,只有在进气信号变化时才有排气。连接方法如下:进气口接气源或气动换向器的输出(供风);出气口接调节阀的入口;排气口通大气,即放空时用;信号进气口接定位器或电磁阀的输出。为了保证调节阀所用气量,将原Φ8不锈钢导管改为Φ10不锈钢导管,增加气路管径,在调节阀膜头前增加增速继动器。

  同时,在减压阀后,将气路进行改造,一路通过三通接头接入增速继动器的进气口,从增速继动器出气口输出后接入调节阀的膜头,一路从三通接头出来后,接入阀门定位器,阀门定位器输出后接入增速继电器的信号入口。

  3运行效果

  改造完成后对阀门定位器重新进行了初始化,使阀门重新定位及计算反应时间。结合工艺共同对HV2104等8台调节阀进行逐一调试,其中HV2104调节阀的全关到全开由原来的88s减少到18s,全开到全关由原来的54s减少到15s。其余7台的开关时间也较改造前有了大幅度的提升,经过全面改造后8台调节阀完全符合工艺生产要求,消除了调节阀开关慢在PSA各阶段的影响,从而保证了后序装置的稳定运行,确保了乙二醇产品的产量和质量。

  4总结

  通过运用新技术和改变原有的调节阀气路供给控制方式,加粗气源管路和增加增速继动器,有效地避免了原有仪表设备对气源进气量及阻力的影响。实践证明:项目实施后极大地加快了阀门的响应时间,阀门的驱动速度比实施前提高了4倍多。为净化装置中PSA工段高负荷生产及后续产品质量提供了有效保障,同时减轻了操作工在现场靠调节副线操作的劳动强度。该改造方法目前广泛地运用在各生产系统的重要仪表设备中。

  参考文献:

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  [4]李帮军.电磁阀冗余技术在控制上的应用[J].化工自动化及仪表,2013,(2):545~548.

  化工师论文范文投稿刊物:《化工生产与技术》(双月刊)创刊于1994年,由巨化集团公司主办。刊物坚持大化工方向,突出实用性、先进性,面向化工企业及科研机构,及时报道化工及相关行业的国内外科技成就、发展动态,提供新产品、新技术信息,推广实用技术和企业技改、革新经验,是化工企事业单位科技人员、广大员工、高等院校师生的得力助手。荣获曾荣获1997~1998年度浙江省优秀科技期刊三等奖。

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