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氣液聯動控制閥執行機構
上海申弘閥有限公司
氣液聯動控制閥執行機構氣液聯動執行機構
之前介紹蒸汽截止閥熱損失，現在介紹氣液聯動執行機構工作原理如圖2 69所示。氣液聯動執行機構把管線天然氣或氮氣作為動力，液壓油作為傳動介質驅動管線閥門的開啟和關閉。基本控制功能包括：就地氣動操作、手動液壓泵操作、破管自動保護、遠程電控開/關、ESD緊急關斷等。
在天然氣管道輸送中的典型應用：河道穿越、站場旁通、站場進出口保護、長輸管道線路、壓縮機加載/卸載保護、站場放空、緊急關斷、破管保護、遠程控制等等。
氣液聯動控制閥執行機構氣液聯動執行機構主要部件：
驅動機構：采用撥叉式或直行程執行機構。
氣液罐：兩個氣液罐的作用是將外部輸入的氣體與液壓系統、密封元件隔離的作用，罐的頂部接口內有檢測液壓油位的油標尺，罐的底部設有流量調節閥。
儲氣罐：儲存動力氣源以滿足執行機構開關一個循環。附件安全泄壓閥、排污閥等。氣液罐、儲氣罐按照壓力容器標準進行設計和制造。液壓手泵+四位方向控制閥：一體化液壓手泵和四位方向控制閥是用于在沒有氣源的時候，對閥門進行緊急情況下的液壓手動操作。方向閥和手泵的位置可以鎖定。閥位行程定位裝置：執行機構全行程轉動角度范圍為90°±5°，閥門開/關位調節螺桿用于閥門全開及全關位置的定位。
扭矩限制裝置：在管線氣源波動較大的情況下，調節并限制執行機構的zui大輸出扭矩在設定的范圍值以內，確壓情況下閥桿免受機械損傷。
閥位指示：可用于就地閥位指示，為遠程指示閥門的開、關提供電氣觸點。
流量控制閥：通過雙液壓流量控制閥來調節行程時間，以實現平滑的速度控制。
壓力表：使用不銹鋼壓力表來測量氣源壓力，單位為psi/bar。
過濾器：標配有帶不銹鋼元件的微粒過濾器。該元件易于拆卸和清潔。
設計特點及工作原理：
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥氣液聯動執行機構的動力源直接取自主管線的高壓天然氣，天然氣經過濾之后，直接進入儲氣罐儲存。采用集成模塊、大流量、高壓設計技術，使較少的控制元件承受高壓，延長密封件的壽命、減少配管、減少系統泄漏點從而提高了設備的整體安全性。
液壓系統具有傳動剛性強、不易壓縮、傳動平穩、易于密封等優點。氣體具有壓縮比大的優點。氣液聯動執行機構通過氣液傳動方式的轉換，將氣、液二者優點得到結合。高壓氣體經過控制系統進入氣液罐轉換，罐體內等壓的液壓油被壓入相應的液壓活塞缸，同時液壓活塞缸液壓油流回到另一個氣液罐內，活塞動作帶動執行機構驅動閥門實現平穩的開或關。氣液聯動執行機構工作性能穩定、動作可靠。通過調節液壓油的流量可調節執行機構動作的全行程時間。
注：控制原理圖所有元件都處于白然狀態，電磁閩不帶屯。
液動執行機構，1】拔叉箱體，1 2闊位開關；2液壓手動泵．2卜液壓濾芯,2. 2～方向控制閥．
2 3流量調節悶；3氣動控制閥組，3 1'-3/2控制閥／常閉電磁閻，3 2排氣口,3. 3-3/2控制氣排氣，3 4手動復位先導J瀏,3. 5-3/2常閉電磁闊．3 6 3／2常開電磁閥，3 7高壓梭閥，3 8-3/2凸輪彈簧復位常開閥；4氣液轉換罐；5儲氣罐；6氣體過濾器；7切斷閥；8高壓梭閥；9 -I_BP一1 00。電子控制單元，9.1-壓力傳感器。非標配部件：太I垌能板、氣源調壓閥、氮氣瓶供氣、自增壓系統等。
操作說明：
就地氣動控制：開閥：手動直壓住rfIi組3.1手柄PO,閥門開啟直到全開．再松開手柄。
關閥：手動直壓住閥組3 l手柄PC，閥門關閉直到全關，再松開手柄。破管緊急關斷：當檢查到天然氣管線的壓降速率或管線高、低壓超出電子控制單元預先設定的參數值時，系統發出信號給電磁閥3 5，電磁閥3 5先導3 1-DC勁作，控制系統讓執行機構關閉閥門，與此同時，系統安全鎖3 4鎖定控制系統的操作。只有在破管控制信號消失，且必須現場人工手動復位安全鎖3 4后，執行機構才能恢復其正常操作。
圖2-69氣液聯動執行機構工作原理圖( ESD)掉電（先電安全功能）關閉：電磁閥3 6常開型磁閥，通電關。一旦系統失電，電磁閥3.6導通，執行機構關閉，同時3 4自鎖復位，必須現場復位，執行機構才能恢復其正常操作。閥門遠程丁F／關電磁閥3.1 PO通電，執行機構打丌。在行程終點電磁閥必須斷電。
電磁悶3.1 PC通電，執行機構關閉。在行程終點電磁悶必須斷電。液壓手動操作：方向控制閥2 2右旋到開位，操作手動泵，驅動閥門直到傘丌；
方向控制閥2.2左旋到關位．操作手動泉，驅動閥門直到全關；
方向控制閥2.2必須處于“AUTO／自動”位置，氣液聯動執行機構才能夠進行氣動操作。
續圖2 69
該氣液聯動執行機構把管線的天然氣或氮氣作為動力，液壓油作為傳動介質驅動管線閥門的開啟和關閉。基本控制功能包括：就地氣動操作、手動液壓泵操作、破管自動保護、遠程電控開關、ESD緊急關斷等。天然氣輸送典型應用為：緊急關斷、破管保護、雙向遠程控制。高／低壓和壓降速率保護。站場進／出口保護，壓縮機加載／卸載保護。站場放空閥，河道穿越閥室，站場旁通閥，代替大轉矩氣動執行機構。
該氣液聯動執行機構適用惡劣工況下角行程全開全關閥門，如球閥、蝶閥、旋塞閥等和直行程下全開全關型闊門，如閘閥、截止閥、節流閥、升降桿式球閥等。
該氣液聯動執行機構由氣液罐、儲能罐[設計、制造和檢驗符合GB 150（所有部分），環境溫度為20℃～85℃和-40℃-85℃兩種]。撥叉驅動機構（采用限位螺栓的方式進行全開、全關限位，容易調節，撥叉箱蓋的上面有帶防水功能的觀察孔，箱底有呼吸孔）。流量調節閥（對液壓油有過濾功能，開閥和關閥的時間獨立可調，隱蔽內藏式設計）。開關控制閥組和電磁閥（模塊化集成，閥組材質為鋁合金且整體陽極化處理，氮氣工況24 h無氣泡）。液壓手動泵（配有一體化方向閥組，用于開閥或關閥選擇。擺臂每次動作泵出油量衡定）、轉矩限制器（在保證可靠驅動閥門開關的前提下，保護閥桿及執行機構，通常在管線的高低壓差較大時采用．當氣液罐中壓力超過設定值日_j，轉矩限制器阻塞氣源人口，同時排放氣液罐中氣體，從而限制輸出轉矩，確保執行機構的安全）等組成。
該氣液聯動執行機構的特點：
(1)適用溫度范圍：20℃～85℃； -40℃-85℃；
(2)開關時間獨立可調；
(3)常規天然氣供氣源：0.5 MPa～15．O MPa;
(4)氮氣瓶供氣源：零泄漏氣控模塊閥組可實現在高含硫天然氣，富氫焦爐煤氣和輸油等
管線土采用氮氣瓶作為動力，每年只需更換l～2次氮氣瓶即可保障執行機構有充足的動力。
對小于1 MPa低壓管線（如城市供氣），可提供多種驅動方案，以保障氣液聯動執行機
構的可靠動作。與本文相關的產品有角式平衡型截止閥設計說明
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