本文論述ZSZ-63×125型和CPA1CN63-125-K型氣(qì)動執行機構(gòu)構成和(hé)工作原理,存在問題包括線(xiàn)性(xìng)較差,氣缸和減壓(yā)閥普遍存在漏氣、竄氣現象,造成執行機構動作不靈活,製定主要改造技術(shù)措施,通過改進加以消除。
概述
二次風調節氣動執行機構以壓(yā)縮空(kōng)氣為(wéi)動力能源,接受0.02~0.1MPa(0.2~1kgf/cm2)的氣模擬信號,隨著信號變化產生(shēng)直位移,它(tā)也可接(jiē)受0~10mA或4~20mA電流信號轉(zhuǎn)換氣信號,廣泛應用於各種控製係統,連接組成各種複雜的自動調節方式,特別適應鍋爐的風門、閥門的開(kāi)度調節等(děng)。
1、ZSZ-63×125型氣(qì)動執行機(jī)構
ZSZ-63×125型(xíng)執行機構是引進美國技術國產化(huà)的產品,氣(qì)動導閥式氣缸機構,氣缸直徑63mm,行程125mm,其特點(diǎn)結構簡單,使用方便可靠,耐磨損強,耐高溫性好,能(néng)在-20~100°C以下連續工作,重量輕,磨擦力小,機械效率高。
1.1 工作原理(lǐ)

圖1 ZSZ-63×125氣動執行機(jī)構
本執行機構主要由導向閥式定位(wèi)器與氣缸兩大部份組成,其工作原理見(jiàn)圖1,當信號輸入定位器1氣室時(shí),由於左右膜片的有效麵(miàn)積大小差異,關係到左右膜腔(qiāng)的力產生之差,使2導閥(fá)的閥芯向左移動,接氣缸A室端輸出,氣缸B室(shì)通大氣,AB室產生壓差,氣缸活塞向前進。
當活塞前進時,反饋彈簧3被拉伸,直到彈簧拉力和1氣室作用力得到平衡為止,閥芯退到原位置,致使氣缸AB兩(liǎng)腔關閉,活塞運(yùn)動停止達到定位。
所以信號增加或減少,就(jiù)氣(qì)缸所動作的位置,也就是氣缸的行程是(shì)受信號所控製,其控製係統原理見方(fāng)框圖2。

圖(tú)2 ZSZ-63×125氣動執行機構原理(lǐ)框圖
1.2 安裝及(jí)維修保養
氣源管路上裝有關斷閥和空氣過濾(lǜ)穩壓器,執行機構必須安裝在清(qīng)潔幹燥,無衝擊振動較少及環(huán)境溫度小於100℃場合並容易檢修的地方,方向可以垂直、水平或倒裝,方向(xiàng)不(bú)限縱橫方便,采用倒裝(zhuāng)時,彈簧外罩必須倒置(zhì),以免灰塵落到反饋理簧上麵,影響執行機(jī)構的精度。
執(zhí)行機構維修(xiū)時必(bì)須切斷氣源,再拆執行機構,維修後調整(zhěng)性能是否符合指標要(yào)求,其方法如下。
當信(xìn)號壓力*小時活(huó)塞應在B處底,信號增加*大時活塞應在A處底,測量行程是否正(zhèng)確,要是不(bú)正(zhèng)確,調整(zhěng)拉伸彈簧範圍,調至(zhì)信號範圍內反饋彈簧(huáng)的有效圈數應適(shì)應活塞行程位置,ZSZ-63×125氣動執行(háng)機構(gòu)校驗如表1。
表1

執行機構(gòu)必須定期維修(xiū),一年清洗一次導閥的閥芯、閥套,裝配(pèi)時注意輕裝,不得影響閥芯同心度及外圓光潔(jié)度,並(bìng)塗(tú)有一定的潤滑油。
2、存在問(wèn)題
目前使用的氣(qì)動執行機(jī)構已經超出(chū)使用壽命,線性較差,氣(qì)缸和減壓(yā)閥普遍存在漏氣、竄氣現象,造成執行機構動作不靈活。
對瑞安儀表三廠的氣動執行機(jī)構(gòu)的質量反映較強烈,現場(chǎng)維護工作量太大,原使用的氣動執行器存在調整不方便缺陷,維護量大,不利於運行人員的燃燒調整。
由於現(xiàn)設備(bèi)的故障率較高,既降(jiàng)低了設備的(de)健康水平,加大了(le)維護及(jí)檢修費用,同時影響了自動調節係統的正常投(tóu)入,增(zēng)加了運行人員的勞(láo)動強度,不利於機組的**經濟運行。
3、改進方案
3.1 工程內容及工程量
- 執行機構底座焊接
- 安裝20台CPA1CN63-125-K氣動執行機構
- 敷設配(pèi)置管纜
- 單(dān)體調試
- 係統調試
- 總工程量為4人(rén)5天(tiān)
3.2 施工方案及施工(gōng)方法
- 由鍋爐專業定位在爐四角安裝20台CPA1CN63-125-K氣動執行機構,使檔板能(néng)夠達到全開全關;
- 敷(fū)設管纜,實現電氣(qì)轉換器與氣動執行機構的控製氣源連接;
- 各(gè)個控製回路(lù)送電、送氣源調試;
- DCS係統聯調。
3.3 主要改造技術
氣動執行機構(gòu)從現場拆除時,管路、接線等要作好標記,並將氣源管路封堵,執行機構上部的氣動(dòng)定位器要拆除,並作好標記,以便複裝。
解體氣動(dòng)執行機構前作好各個部件的標記和旋轉方向的標記,解(jiě)體時(shí)執行機構內部各個部件的位置作好標記(jì),解體後的部件按順序在指定的地點擺放整齊,執行機構配件清洗幹淨,無汙垢鏽跡,氣路吹(chuī)掃暢通,無堵塞,氣(qì)缸複裝前將所有滑動(dòng)、磨(mó)擦、轉動的部(bù)件(jiàn)塗抹潤滑油,對老化的(de)密(mì)封環、密封墊進(jìn)行更換,執行機構複裝要按照順序逐個進行,防止錯誤安裝(zhuāng)。
控製(zhì)氣源管路各接口要纏繞生料帶,複裝精(jīng)密配件用(yòng)力均勻,執行(háng)機構各個密封螺絲要緊固牢固,執行器進行通氣試驗,檢查執行器的密封性良好(hǎo),無滲漏點,安裝氣動定位器,檢查氣動執行機構的旋轉角度合適,試驗定位器斷信號和斷(duàn)氣保位功能正常,執行機構運到現場安裝,管路連接正確、密封良好。
儀用氣源閥門打開(kāi),調整減壓閥壓力,使氣源壓力符合要(yào)求,擋板(bǎn)或閥(fá)門的全開和全關定位要和鍋爐專業以及運行人員一塊進行,確保定位準確,零點、量程和閥門(mén)實際開度一致。
檢查執行機(jī)構和擋板動作情況(kuàng),執行機構動(dòng)作靈(líng)活無卡澀,通過CRT遠(yuǎn)方操作執行機構,核實開關方向和擋板動作情況應一(yī)致。
4、CPA1CN63-125-K氣動執行機構
SMC係列“CP”型氣缸(gāng)定位器由PHD公司生產,安裝方式為單底座、無需潤滑、缸徑63mm、行程125mm、極限環境溫度(dù)110℃,防塵耐溫型,CPA1CN63-125-K型氣動執行機構專為電廠使用環境設計,可耐受110℃高溫,調節簡單靈活,響應(yīng)時間短,線性度好,控製精度高,維護簡便,氣缸定位器(qì)能夠在工程控製,伺服機構控製提供**和固定的定位,它(tā)的簡潔設計更(gèng)益於安裝和維(wéi)護。
CPA1CN63-125-K型氣動執行機(jī)構供氣壓力為40~100psi(3.0~7.0Kgf/cm2),信號壓力3~15psi(0.2~1 Kgf/cm2),線性小於±2%,滯後性小於1%,重複性小於1%,**性全程小於0.5,響應時間0~12秒(miǎo)。

圖3 CPA1CN63-125-K氣動執行機構響(xiǎng)應時間
CPA1CN63-125-K氣動執行機構要求(qiú)氣源必須幹淨,無塵,在連接管路前,檢查並清洗連接氣動管路。
CPA1CN63-125-K型氣動執行機構工作原理可參考圖4所示的(de)原理圖。

圖(tú)4 CPA1DN50300H型氣動執行機構原理 CPA1DN50300H型氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構
在控(kòng)製壓力為零時(shí),氣源(yuán)由供(gòng)氣口(kǒu)充(chōng)滿滑閥(fá)(9)的軸末端(7)和(8),通過(guò)節(jiē)流孔和噴嘴(6)泄壓,滑軸就不平衡,並移到小孔末(mò)端,氣源(yuán)通過OUT2進入氣缸,並通過OUT1排氣,氣缸被壓縮,此時,滑軸通過末端隔膜(8)保持(chí)在中性點上,平衡控製(zhì)壓力(3)和鄰近的噴(pēn)嘴(6)產生在末端膜片(7)上的壓力(lì)。
當控製氣源(yuán)壓力減小時,控製信號膜片(3)移動到迫使氣體從噴嘴(6)的泄走,並使末端膜片(piàn)(7)處(chù)壓力增加。驅使滑閥(9)移動並使氣源移向氣缸另一端。
當滑閥(9)將回到中間點時,反饋彈簧(huáng)(2)上的作用力和控製信(xìn)號(3)的作(zuò)用力,使(shǐ)氣缸保持在與信號(hào)壓力一致的位置上,滿度和零點調整(zhěng)裝置以用(yòng)於使反饋彈簧(2)調整到(dào)*優位置。
5、過濾減(jiǎn)壓器改型
瑞安市儀表三廠生產的過濾減(jiǎn)壓器無法在線排汙,容易堵塞,堵塞時隻能停氣清洗過濾網,現改為由亞德客(AirTAC)工業股份有(yǒu)限公司生產的BFR3000-M型過濾減壓器,當水位達到濾芯座下方水平之前必須排除水份。
在轉動旋轉(zhuǎn)鈕前,先拉起再旋轉,壓下旋轉鈕為定位位置,向右旋轉提高出口壓力,向(xiàng)**轉降低(dī)出口壓力,調節壓力時,逐步均勻地調至所需壓力值,不應一步調節到位。

圖5 過濾減壓閥改型
6、管纜連接改軟連接
運行(háng)人員操作風門擋(dǎng)板過程中,執行機構位置發生(shēng)位移,氣源管路采用管纜與執行機構硬連接,容易導(dǎo)致接頭漏(lòu)氣,現改為氣動執行機構連接軟管,規格為3/8-φ8×1200,裏層(céng)為硬矽膠管,外層為不鏽鋼軟管,由浙江瑞(ruì)安中(zhōng)興執行器(qì)廠生產。

圖6 3/8-φ8×1200執行機(jī)構軟管
7、效果分析
經過(guò)改造,氣動執行機構工作穩定,極大方便了運行人員的操作和調整,被(bèi)調(diào)量二次風壓(yā)更(gèng)加穩定,進一(yī)步(bù)保證了風和粉的(de)*佳配比,鍋爐燃燒(shāo)更加穩定,保證了鍋爐的**運行。
CPAICN63-125-K執行機構,性能(néng)比較穩定,耐(nài)溫能力高,更換後有利於輔助風自動調節係統的正常投(tóu)入,提高機組的自動化水平,減輕運行人員的勞動強度,為競(jìng)價上網創(chuàng)造條件。