基本介紹
- 中文名：電動閥門
- 簡介：實現閥門的開和關
- 優點：對液體介質和大管徑氣體效果好
- 缺點：成本高、在潮濕環境不好
- 介質：泥漿、油品、液態金屬
- 啟閉：高
簡介,操作原理,用途,操作方法,維護,分類,海洋石油用閥,石化、電力用閥,環保用閥,冶金系統用閥,氧化鋁工業用閥,安裝注意事項,電動裝置的正確選擇應依據,採取的過負荷保護方式歸納為兩種,過負荷的基本保護方法,
簡介
電動閥簡單地說就是用電動執行器.控制閥門,從而實現閥門的開和關。其可分為上下兩部分，上半部分為電動執行器，下半部分為閥門。電動閥門在安裝前宜進行模擬動作和壓力試驗。
優點：對液體介質和大管徑氣體效果好，不受氣候影響。不受空壓氣的壓力影響。
缺點：成本高、在潮濕環境不好。
操作原理
電動閥通常由電動執行機構和閥門組成。電動閥使用電能作為動力來通過電動執行機構來驅動閥門，實現閥門的開關動作。從而達到對管道介質的開關目的。
電磁閥是電動閥的一個種類；是利用電磁線圈產生的磁場來拉動閥芯，從而改變閥體的通斷，線圈斷電，閥芯就依靠彈簧的壓力退回。
用途
電動閥：用於液體、氣體和風系統管道介質流量的模擬量調節，是AO控制。在大型閥門和風系統的控制中也可以用電動閥做兩位開關控制。
操作方法
1 操作前的準備
1.1 操作閥門前，應認真閱讀操作說明。
1.2 操作前一定要清楚氣體的流向，應注意檢查閥門開閉標誌。
1.3檢查電動閥外觀，看該電動閥門是否受潮，如果有受潮要作乾燥處理；如果發現有其他問題要及時處理，不得帶故障操作。
1.4 對停用3個月以上的電動裝置，啟動前應檢查離合器，確認手柄在手動位置後，再檢查電機的絕緣、轉向及電氣線路。
2 電動閥門操作注意事項
2.1 啟動時，確認離合器手柄在相應位置。
2.2 如果是在控制室控制電動閥，把轉換開關打大REMOTE位置，然後通過SCADA系統控制電動閥的開關。
2.3如果手動控制，把轉換開關打在LOCAL位置，就地操作電動閥的開關，電動閥開到位或者關到位的時候它會自動停止工作，最後把運行轉換開關打到中間位置。
2.4 採用現場操作閥門時，應監視閥門開閉指示和閥桿運行情況，閥門開閉度要符合要求。
2.5 採用現場操作全關閉閥門時，在閥門關到位前，應停止電動關閥，改用微動將閥門關到位。
2.6 對行程和超扭矩控制器整定後的閥門，首次全開或全關閥門時，應注意監視其對行程的控制情況，如閥門開關到位置沒有停止的，應立即手動緊急停機。
2.7 在開、閉閥門過程中，發現信號指示燈指示有誤、閥門有異常響聲時，應及時停機檢查。
2.8 操作成功後應關閉電動閥門的電源。
2.9 同時操作多個閥門時，應注意操作順序，並滿足生產工藝要求。
2.10開啟有旁通閥門的較大口徑閥門時，若兩端壓差較大，應先打開旁通閥調壓，再開主閥：主閥打開後，應立即關閉旁通閥。
2.11 收發清管球（器）時，其經過的球閥必須全開。
2.12 操作球閥、閘閥、截止閥、蝶閥只能全開或全關，嚴禁作調節用。
2.13 操作閘閥、截止閥和平板閥過程中，當關閉或開啟到上死點或下死點時，應迴轉1/2～1圈。
維護
日常電動閥門維護保養
1、電動閥門應存乾燥通風的室內，通路兩端須堵塞。
2、長期存放的電動閥門應定期檢查，清除污物，並在加工面上塗防鏽油。
3、安裝後，應定期進行檢查，主要檢查項目：
（1）密封面磨損情況。
（2）閥桿和閥桿螺母的梯形螺紋磨損情況。
（3）填料是否過時失效，如有損壞應及時更換。
（4）電動閥門檢修裝配後，應進行密封性能試驗。
運行中的電動閥門，各種閥件應齊全、完好。法蘭螺紋和支架上的螺栓不可缺少，螺紋應完好無損，不允許有鬆動現象。手輪上的緊固螺母，如發現鬆動應及時擰緊，以免磨損連線處或丟失手輪和銘牌。手輪如有丟失，不允許用活扳手代替，應及時配齊。填料壓蓋不允許歪斜或無預緊間隙。對容易受到雨雪、灰塵、風沙等污物沾染的環境中的電動閥門，其閥桿要安裝保護罩。電動閥門上的標尺應保持完整、準確、清晰。電動閥門的鉛封、蓋帽、氣動附屬檔案等應齊全完好。保溫夾套應無凹陷、裂紋。
不允許在運行中的電動閥門上敲打、站人或支承重物；特別是非金屬電動閥門和鑄鐵電動閥門，更要禁止。
分類
1.石油、天然氣井口裝置用閥
石油、天然氣井口裝置用閥主要為符合美國API6A標準的單閘板或雙閘板、有導流孔或無導流孔的鍛鋼平行式閘閥、泥漿閥、角式節流閥、油田專用平行式調節閥、油田專用直通式止回閥、注水\聚合物專用平行式閘閥、卡箍式平行閘閥、先導式安全閥和止回閥。
石油、天然氣井口裝置用電動閥門的公稱壓力級為API2000psi、3000psi、5000psi、10000psi、15000psi、20000psi；公稱通徑為DN46~228mm(113/16in~9in)；溫度等級為K(-60~182℃)、L(-42~182℃)、P(-29~182℃)、R(室溫)、S(-18~166℃)、T(-18~196℃)、U(-18~121℃)、V(2~121℃)；材料要求為AA、BB、CC、DD、EE、FF、HH；材料性能要求按36K、45K、60K、75K；產品技術要求按PSL1(產品規範等級1)、PSL2(產品規範等級2)、PSL3(產品規範等級3)、PSL4(產品規範等級4)。
2.石油、天然氣長輸管線用閥
石油、天然氣長輸管線用閥主要為符合美國API6D標準的單閘板或雙閘板、有導流孔或無導流孔的平板閘閥；鍛鋼或鑄鋼三體式、上裝式或全焊接式固定球球閥；油密封或壓力平衡式旋塞閥；旋啟式或蝶式止回閥、通球止回閥；清管閥等。
這些電動閥門的公稱壓力級為CL150(PN2.0MPa)、CL300(PN5.0MPa)、CL400(PN6.4MPa)、CL600(PN10.0MPa)、CL900(PN15.0MPa)、CL1500(PN25.0MPa)、CL2500(PN42.0MPa)；公稱通徑為DN50~1500mm(2in~60in)；耐火試驗技術要求按ISO10497；電動閥門的壓力試驗按ISO5208。
3.核電用閥
核電用電動閥門比常規的大型火力發電站用電動閥門其技術特點和要求要高。閥類一般有閘閥、截止閥、止回閥、蝶閥、安全閥、主蒸汽隔離閥、球閥、隔膜閥、減壓閥和控制閥等；具有代表性電動閥門的最高技術參數為：最大口徑DN1200mm(核3級的蝶閥)、DN800mm(核2級的主蒸汽隔離閥)、DN350mm(核1級的主迴路閘閥)；最高壓力：約1500磅級；最高溫度：約350℃；介質：冷卻劑(硼化水)等。生產核級電動閥門產品規定要求：通常按核行業標準EJ、美國ASME、IEEE標準及法國壓水堆核島機械設備設計和建造規則RCC-M等。
核電用閥發展的具體類型、參數如下：
⑴無填料函的閘閥：
a液壓驅動閘閥。該閥藉助自身壓力水推動活塞開啟或關閉，該閥公稱通徑：DN350、400mm；工作壓力：PN17.5MPa；工作溫度：315℃。 b全封閉型電動閘閥。該閥應採用特製的屏閉式電機，通過浸水工作的內行星減速機構使閘板作啟閉運動。該閥公稱通徑：DN100~800mm；工作壓力：PN2.5~45.0MPa；工作溫度：200~500℃。
註：上述兩種無填料函閘閥優點：沒有填料密封，避免了外漏點，同時，減少能耗。缺點：結構複雜、造價較高。
⑵核電用截止閥：
用於輔助管路上的截止閥。該閥通常為三種結構，即填料式截止閥、波紋管式截止閥和金屬膜片式截止閥。該閥介質為中等參數(中溫、中壓)的水和蒸汽；公稱通徑：DN10~150mm。
⑶核電用蝶閥：
用於冷卻系統和安全殼內輸送空氣介質的系統中的蝶閥。該閥通常為三種結構，即同軸直連式襯膠蝶閥、偏心式金屬密封蝶閥和雙動式(蝶板在迴轉前先脫開密封面再迴轉)金屬密封蝶閥。該閥公稱通徑：DN≤2500mm；工作壓力：PN<4.0MPa；工作溫度：100~150℃。此外，用於風道系統中的快速關閉蝶閥，其公稱通徑：DN400~1200mm也列為發展的方向。
⑷核電用帶探測器的先導式安全閥：
用於核島系統中的帶探測器的先導式安全閥。採用帶探測器的先導式安全閥，可以根據壓力與彈簧力平衡的敏感關係，來改變位置控制釋放和加充介質的兩個觸點的原理，從結構上避免卡阻問題。該閥採用正作用式帶彈簧預緊和波紋管密封的閥瓣結構，可以保證可靠的密封。該閥公稱通徑：DN600mm；工作壓力：PN1.265MPa。
⑸核電用止回閥型隔離閥：
用於蒸汽系統的止回閥型隔離閥，其結構形狀類似於升降式止回閥。該閥公稱通徑：DN64~800mm(21/2in~30in)；工作壓力：PN1.0~42.0MPa(Class600~2500)；工作溫度：-29~1050℃。
⑹核電用主蒸汽隔離閥：
核島和常規島用主蒸汽隔離閥、主給水電動閥門，其公稱通徑：DN800mm；公稱壓力：40.0MPa；溫度700℃；
此外，滿足地震要求的安全閥也是急需開發的核電電動閥門。
海洋石油用閥
海上採油平台的採油、防噴、注水、注氣、水下設備等系統需要開發一些耐海水、鹽霧侵蝕要求的特種電動閥門。這些電動閥門要求有較強的抗腐蝕性、抗風暴等異常外力的能力，並且要求密封可靠、操作靈活、維修方便。
海洋石油用閥發展的具體類型、參數如下：
⑴鍛鋼單閘板或雙閘板帶導流孔或不帶導流孔平板閘閥
該閥的結構可參照美國卡麥隆F型閘閥、“AF”型海底電動閥門(用於海下1000米)、“DF”型海底電動閥門(用於海下3000米)、MCEVOY公司C型、E型閘閥。
這類電動閥門的公稱通徑：DN46~162mm(113/16in~63/8in)；公稱壓力級為API2000psi、3000psi、5000psi、10000psi、15000psi、20000psi；工作溫度：-59~343℃；技術要求按API6A的規定。
⑵雙瓣蝶式止回閥
該閥技術參數：公稱通徑：DN53~280mm(21/16in~11in)；溫度等級為K(-60~182℃)、L(-42~182℃)、P(-29~182℃)、R(室溫)、S(-18~166℃)、T(-18~182℃)、U(-18~121℃)、V(2~121℃)。
⑶帶壓平衡閥桿的角式節流閥
該閥的設計、製造按API6A標準；其公稱壓力級為API3000psi、5000psi、10000psi；公稱通徑：DN50mm、DN80mm、DN100mm、DN150mm(2in、3in、4in、6in)；使用溫度：-29~121℃。(該閥的節流頭可設計為針型節流頭或套筒節流頭)。
石化、電力用閥
石化、電力電動閥門產品，其結構調整的重點是發展缺門產品。如下：
⑴高溫高壓調節閥
用於大型火電機組的高溫高壓調節閥，其結構設計應根據它的流量特性和工況控制要求來確定，可以是單座，也可以是雙座或套筒結構。該調節閥的公稱通徑：DN50~500mm；公稱壓力：≤42.0MPa；使用溫度：510~570℃。
⑵減溫減壓閥
該減溫減壓閥，石化行業要求能設計成類似CVS閥，並將壓力和溫度控制在一個閥內完成，減壓後的噴水降溫控制要精確(在4~7℃範圍內)，關閥嚴密，低噪聲，長壽命。
⑶高溫高壓大口徑安全閥
用於蒸汽系統的高溫高壓大口徑安全閥，其設計結構可採用彈簧式。設計中主要解決的關鍵問題是：該類電動閥門的整定壓力、回座壓力、密封性能、重複動作穩定性及彈簧的疲勞。其公稱通徑：DN200~400mm；公稱壓力：≤5.0MPa；最高使用溫度：570℃。
⑷高壓蒸氣疏水閥
用於高壓蒸汽系統排除凝結水的高壓蒸汽疏水閥，其開發的結構可以為熱動力型HRW、HRF圓盤式；機械型高壓自由浮球式；熱靜力型BK27、BK28、BK212雙金屬片式。該類電動閥門的公稱通徑：DN15~50mm；公稱壓力：15.0MPa。
環保用閥
該環保系統需發展的電動閥門：陶瓷片密封旋轉閥、PVC塑膠閥、大密封面平板閘閥、不鏽鋼旋塞閥等。
冶金系統用閥
冶金系統用閥，由於介質常為粉狀和懸浮固體顆粒狀，加之溫度較高，故對電動閥門的耐磨、耐溫及耐蝕等要求較高。
冶金系統用閥發展的具體類型、參數如下：
⑴圓頂閥
用於火力發電廠氣力除灰、進料、放料系統的圓頂閥。該閥由閥體、主動軸、從動軸、球體等組成，其公稱通徑：DN50~300mm；工作壓力：PN1.0~0.6MPa；最高使用溫度：1050℃。設計該閥時，其密封面應考慮採用噴塗鈷基碳化鎢合金材料，使其更加堅硬，增強耐磨性能。
⑵排灰平板閘閥
用於煉鋼廠煉鐵除灰系統的“排灰平板閘閥”。該除灰系統的介質——“灰粉”，不僅形狀是顆粒的(有時是分散形狀，有時是混合形狀)，而且具有一定的粘性，還夾有一氧化碳(CO)。由於介質“灰粉”中的顆粒，閥座往往有不同程度的損傷、擦傷、磨損，故，要求其“排灰平板閘閥”的主件，例如閘板、閥座等零部件均應具有較強的耐磨性。煉鐵除灰系統工況的使用壓力在0.25MPa左右的低壓範圍內；溫度在≤250℃的範圍內(一般情況下為常溫，有時瞬間溫度可達250℃)；公稱管徑僅從DN50mm~DN400mm(DN300mm的管徑最常見)。
該閥其結構如採用帶導流孔，並且“加大密封面”的密封設計，不僅能提高其耐磨性；滿足其密封性能；而且能避免灰粉進入閥體底腔。在設計中，可充分利用現行帶導流孔平板閘閥產品，將閥座改為“加大密封面”的密封狀態。對耐磨性而言，其金屬對金屬硬密封壽命雖最長，但金屬對金屬“加大密封面”的硬密封，一則標準上允許漏，(如設計為零泄漏成本將十分高昂且加工難度大)；二則密封不如非金屬材料。其密封不如非金屬材料，是因為金屬表面磨蝕時會產生一層氧化物，儘管這層氧化物覆蓋在受到腐蝕作用的部位上，能減慢金屬的進一步腐蝕，但如果發生滑動的話，該層氧化物就會被清除，使裸露出來的金屬表面受到進一步的腐蝕，從而加快磨損，削弱其密封性能。而採用非金屬材料，不僅能節約成本，降低加工難度，而且能保證其密封性能。
由於鋼廠煉鐵除灰系統的工況溫度一般為常溫，有時瞬間最高溫度也只有250℃。故採用非金屬材料(建議採用對位聚苯)作密封面，既可以滿足其工況溫度、耐磨，又可以滿足其密封性能。非金屬材料——對位聚苯，適用溫度為≤300℃，且比硬質的PTFE更硬，能滿足煉鐵廠除灰系統的工況，不失為較理想的密封面材料。閥座材料建議採用1Cr13。
⑶耐強酸腐蝕的不鏽鋼閥
冶金系統用耐強酸腐蝕的不鏽鋼閥。該閥其公稱通徑：DN50~2400mm；公稱壓力0.05~1.6MPa；最高使用溫度：1050℃。
氧化鋁工業用閥
氧化鋁工業在生產過程中，介質多為鹼性泥漿和顆粒狀物質，結疤現象極為嚴重，且介質對電動閥門體腔及內件的沖蝕現象也很嚴重。因此，氧化鋁工業用閥要求其抗結疤耐結疤；抗沖蝕耐沖蝕。
安裝注意事項
電動閥門的電動裝置是用於操作閥門並於閥門相連線的裝置之一。該裝置由電力來驅動，其運動過程可由行程、轉矩或軸向推力的大小來控制。由於閥門電動裝置應有的工作特性和利用率取決於閥門的種類、裝置的工作規範及閥門在管線或設備上的位置。因此掌握閥門電動裝置正確的選擇；考慮防止超負荷（工作轉矩高於控制轉矩）的發生就成為至關重要的一環。
電動裝置的正確選擇應依據
1．操作力矩：操作力矩是選擇閥門電動裝置的最主要的參數。電動裝置的輸出力矩應為閥門操作最大力矩的1.2～1.5倍。
2．操作推力：閥門電動裝置的主機結構有兩種，一種是不配置推力盤的，此時直接輸出力矩；另一種是配置有推力盤的，此時輸出力矩通過推力盤中的閥桿螺母轉換為輸出推力。
3．輸出軸轉動圈數：閥門電動裝置輸出軸轉動圈數的多少與閥門的公稱通徑、閥桿螺距、螺紋頭數有關，按M=H/ZS計算（式中：M為電動裝置應滿足的總轉動圈數；H為閥門的開啟高度，mm；S為閥桿傳動螺紋的螺距，mm；Z為閥桿螺紋頭數。）
4．閥桿直徑：對於多迴轉類的明桿閥門來說，如果電動裝置允許通過的最大閥桿直徑不能通過所配閥門的閥桿，便不能組裝成電動閥門。因此，電動裝置空心輸出軸的內徑必須大於明桿閥門的閥桿外徑。對於部分迴轉閥門以及多迴轉閥門中的暗桿閥門，雖不用考慮閥桿直徑的通過問題，但在選配時亦應充分考慮閥桿直徑與鍵槽的尺寸，使組裝後能正常工作。
5．輸出轉速：閥門的啟、閉速度快，易產生水擊現象。因此，應根據不同的使用條件，選擇恰當的啟、閉速度。
6．安裝、連線方式：電動裝置的安裝方式有垂直安裝、水平安裝、落地安裝；連線方式為：推力盤；閥桿通過（明桿多迴轉閥門）；暗桿多迴轉；無推力盤；閥桿不通過；部分迴轉電動裝置的用途很廣，是實現閥門程控、自控和遙控不可缺少的設備，其主要用在閉路閥門上。但不能忽視閥門電動裝置的特殊要求——必須能夠限定轉矩或軸向力。通常閥門電動裝置採用限制轉矩的連軸器。
當電動裝置的規格確定之後，其控制轉矩也確定了。當其在預先確定的時間內運行時，電機一般不會超負荷。但如出現下列情況便可使其超負荷：
1．電源電壓低，得不到所需的轉矩，使電機停止轉動。
2．錯誤地調定了轉矩限制機構，使其大於停止的轉矩，而造成連續產生過大的轉矩，使電機停止轉動。
3．如點動那樣斷續使用，產生的熱量積蓄起來，超過了電機的容許溫升值。
4．因某種原因轉矩限制機構電路發生故障，使轉矩過大。
5．使用環境溫度過高，相對地使電機的熱容量下降。
以上是出現超負荷的一些原因，對於這些原因產生的電機過熱現象應預先考慮到，並採取措施，防止過熱。
過去對電機進行保護的辦法是使用熔斷器、過流繼電器、熱繼電器、恆溫器等，但這些辦法也都各有利弊，對於電動裝置這種變負荷的設備，絕對可靠的保護辦法是沒有的。因此必須採取各種方法組合的方式。但由於每台電動裝置的負荷情況不同，難以提出一個統一的辦法。但概括多數情況，也可以從中找到共同點。
採取的過負荷保護方式歸納為兩種
1．對電機輸入電流的增減進行判斷；
2．對電機本身發熱進行判斷。
上述兩種方式，無論那種都要考慮電機熱容量給定的時間餘量。如果用單一方式使之與電機的熱容量特性一致是困難的。所以應選擇根據過負荷的原因能可靠的動作的方法——組合複合方式，以實現全面的過負荷保護作用。
羅托克電動裝置的電機，因其在繞組中埋入了與電機絕緣等級一致的恆溫器，當到達額定溫度時，電機控制迴路便會切斷。恆溫器本身熱容量是較小的，而且其限時特性是由電機的熱容量特性決定的，因此這是一個可靠的方法。
過負荷的基本保護方法
1．對電機連續運轉或點動操作的過負荷保護採用恆溫器；
2．對電機堵轉的保護採用熱繼電器；
3．對短路事故採用熔斷器或過流繼電器。
閥門電動裝置的正確選擇和超負荷的防止是戚戚相關的，應引起重視。
