一、西門子溫控閥簡介
(一)工作原理概述
西門子溫控閥是流量調(diào)節(jié)閥在溫度控制領(lǐng)域的典型應(yīng)用,其基本的工作原理是通過控制換熱器、空調(diào)機組或其他用熱、冷設(shè)備的一次熱(冷)媒入口流量,來達到控制設(shè)備出口溫度的目的。
在實際運行過程中,當(dāng)負荷產(chǎn)生變化時,比如室內(nèi)的熱需求或者冷需求改變了,溫控閥就會發(fā)揮它的調(diào)節(jié)作用。它會通過改變閥門的開啟度來調(diào)節(jié)流量大小,以此消除負荷波動所造成的影響,最終讓溫度能夠恢復(fù)至預(yù)先設(shè)定好的值。例如在供熱系統(tǒng)里,如果室內(nèi)溫度因為室外溫度升高而高于設(shè)定溫度,溫控閥會自動關(guān)小閥門開度,減少熱媒的流量,使得進入室內(nèi)的熱量減少,從而讓室內(nèi)溫度降下來,接近設(shè)定值;反之,若室內(nèi)溫度低于設(shè)定值,閥門開度就會增大,讓更多熱媒流入來提升室內(nèi)溫度。
(二)產(chǎn)品構(gòu)成介紹
西門子溫控閥主要由控制器、執(zhí)行器、閥體、傳感器這幾個部分組成,各部分在溫控過程中都起著不可或缺的作用。
控制器
:它扮演著 “大腦” 的角色,能夠接受溫度信號,然后經(jīng)過如 P/PI/PID 等運算方式,輸出 0 - 10V 的控制信號。常見的西門子控制器型號有 RWD60、RWD62、RWD68、RLU236、RMZ730 - B 等。例如在一個空調(diào)機組的溫度控制場景中,控制器根據(jù)傳感器反饋回來的溫度數(shù)據(jù)進行分析運算,判斷當(dāng)前溫度與設(shè)定溫度的差值情況,進而輸出相應(yīng)的控制信號去指揮執(zhí)行器動作。
執(zhí)行器
:它是接收控制器送出的調(diào)節(jié)信號,并精確調(diào)節(jié)閥門開度的關(guān)鍵部件,運行穩(wěn)定可靠。并且它還有多種功能可供選擇,像斷電復(fù)位、3P 或模擬調(diào)節(jié)、230DCV 或 24DCV 供電等。比如 SKD62 系列西門子電動液壓執(zhí)行器,帶有手動超越功能,能自動復(fù)位到控制模式,還可通過末端的推力限制進行過載保護,適用于行程為 20mm 的閥門。
閥體
:作為調(diào)節(jié)介質(zhì)流量的執(zhí)行者,它和執(zhí)行器搭配共同組成電動調(diào)節(jié)閥。西門子閥門依據(jù)材質(zhì)可以分為銅閥、鑄鐵閥、球鐵閥、鑄鋼閥;按照連接方式可分為螺紋連接和法蘭連接閥門;按使用介質(zhì)又可分出水閥和蒸汽閥等不同類型,其口徑規(guī)格涵蓋 DN10 到 DN150 等多種。比如在熱水供熱系統(tǒng)中,銅材質(zhì)的閥體就能很好地適應(yīng)熱水介質(zhì),通過執(zhí)行器調(diào)節(jié)其開度來控制熱水流量,實現(xiàn)溫度的精準調(diào)節(jié)。
傳感器
:主要負責(zé)測量介質(zhì)溫度,種類十分齊全。按照安裝位置來區(qū)分的話,有浸入式溫度傳感器、捆綁式溫度傳感器、風(fēng)管式溫度傳感器、室內(nèi)溫度傳感器、室外溫度傳感器等多種類型。例如在一個大型商場的空調(diào)系統(tǒng)里,室內(nèi)溫度傳感器實時監(jiān)測各個區(qū)域的溫度情況,并將這些數(shù)據(jù)傳遞給控制器,以便控制器能根據(jù)實際溫度與設(shè)定溫度的差異做出合理的調(diào)控決策,讓商場內(nèi)各個角落都能保持舒適的溫度環(huán)境。
二、控制器部分常見故障及解決辦法
(一)通電后不顯示或僅部分顯示
當(dāng)西門子溫控閥的控制器通電后出現(xiàn)不顯示或僅部分顯示的情況時,可能存在以下幾種原因及相應(yīng)的解決辦法:
零 / 火線(N/L)接線接反
:這是較為常見的一種原因??梢允褂脺y電筆來進行檢查,查看接線是否正確。如果發(fā)現(xiàn)確實是零 / 火線接線接反了,那么只需按照正確的接線方式重新接線即可,一般來說,要嚴格參照設(shè)備的接線圖以及相關(guān)電氣安裝規(guī)范來操作,確保火線接入對應(yīng)的火線端子,零線接入零線端子。
變壓器失效
:變壓器出現(xiàn)問題也可能導(dǎo)致此類故障現(xiàn)象。同樣借助測電筆來檢測變壓器,若檢測后發(fā)現(xiàn)變壓器已經(jīng)損壞,這種情況下就需要及時更換新的同規(guī)格、同型號的變壓器。比如,對于西門子某特定型號的溫控閥,如果其原配變壓器的額定功率、輸入輸出電壓等參數(shù)是特定值,那就要選擇與之匹配的變壓器進行更換,不然可能會影響后續(xù)的正常使用,甚至造成其他電氣元件的損壞。
運輸時跌落導(dǎo)致液晶板接觸不良
:在溫控閥運輸?shù)倪^程中,可能會因為意外跌落、碰撞等情況,使得內(nèi)部的液晶板出現(xiàn)接觸不良的問題。這時,可以小心地打開設(shè)備外殼(在確保斷電且自身操作安全的前提下),查看液晶板的連接線路是否松動,如有松動,要輕輕地將其插緊,保證連接穩(wěn)固。同時,也要檢查液晶板本身是否有損壞的跡象,如出現(xiàn)破損等情況,可能就需要聯(lián)系專業(yè)的售后維修人員來更換液晶板了。
(二)原設(shè)定參數(shù)丟失
有時候會遇到西門子溫控閥控制器原設(shè)定參數(shù)丟失的情況,以下是可能導(dǎo)致參數(shù)丟失的原因及對應(yīng)的解決辦法:
在 PS1 菜單重新選擇過程序號后參數(shù)丟失
:如果在對 PS1 菜單進行操作,重新選擇了過程序號,很可能會出現(xiàn)參數(shù)丟失的現(xiàn)象。這是因為不同的過程序號對應(yīng)的參數(shù)配置可能不同,一旦重新選擇,之前設(shè)定好的參數(shù)就會恢復(fù)默認或者丟失。此時,就需要重新對溫控閥的各項參數(shù)進行設(shè)定,要根據(jù)實際的使用場景、溫度控制要求等,參照設(shè)備的說明書,準確地在菜單中設(shè)置諸如溫度設(shè)定值、控制模式(比如是采用比例控制還是比例積分控制等)、溫度傳感器類型等參數(shù)。
無用參數(shù)被激活
:在設(shè)定參數(shù)的過程中,有可能因為誤操作或者其他一些情況,導(dǎo)致一些原本不需要的、無用的參數(shù)被激活,從而使得原本有效的設(shè)定參數(shù)丟失。面對這種情況,同樣要對整個參數(shù)系統(tǒng)進行梳理,按照正確的參數(shù)配置要求,將那些無用的、錯誤激活的參數(shù)關(guān)閉或者修改為正確的值,然后重新輸入并保存好原本所需要的溫度控制參數(shù),確保溫控閥能按照預(yù)期的設(shè)定來進行溫度調(diào)節(jié)工作。
(三)顯示 Err
當(dāng)西門子溫控閥的控制器顯示 Err 時,大概率是和傳感器相關(guān)的問題,主要的排查及解決方法如下:
傳感器掉線
:首先要仔細檢查連接傳感器的線路,查看線路是否存在斷路、虛接等情況。沿著線路從傳感器端到控制器端,逐一排查接線端子是否松動、線路是否有破損斷開的地方。如果發(fā)現(xiàn)是接線松動,可以用螺絲刀等工具將接線端子擰緊;要是線路有破損,需要用絕緣膠帶等進行包扎修復(fù)或者更換新的線路,確保傳感器與控制器之間的線路連接正常。
傳感器損壞
:倘若經(jīng)過線路檢查后,確認線路沒有問題,那么很有可能就是傳感器本身損壞了。傳感器長時間使用、受到惡劣環(huán)境影響(比如高溫、潮濕、腐蝕等)或者本身質(zhì)量問題等都可能導(dǎo)致其損壞。這時,就需要更換新的同型號、同規(guī)格的傳感器。例如,若是使用的是某型號的浸入式溫度傳感器出現(xiàn)損壞,就要購買對應(yīng)的、適配西門子溫控閥的該型號傳感器進行更換,更換后要再次查看控制器顯示是否恢復(fù)正常。
(四)顯示溫度異常,與實際溫度偏差過大
若西門子溫控閥控制器顯示的溫度和實際溫度偏差過大,可能是由以下原因造成的,可采取相應(yīng)的解決手段:
控制器內(nèi)傳感器范圍或單位設(shè)置錯誤
:有可能在最初對控制器進行參數(shù)設(shè)置時,不小心將傳感器的測量范圍或者溫度單位設(shè)置錯了。比如,實際使用場景中溫度范圍是 0℃ - 50℃,但卻錯誤地設(shè)置成了 - 20℃ - 30℃的測量范圍,或者把溫度單位本應(yīng)是攝氏度設(shè)置成了華氏度等情況。這種時候,需要進入控制器的參數(shù)設(shè)置菜單,找到關(guān)于傳感器范圍和單位設(shè)置的選項,按照實際的要求以及傳感器的規(guī)格說明書,準確地修改設(shè)置,使其與實際情況相符,之后再觀察顯示溫度是否能和實際溫度相匹配。
傳感器短路或損壞
:傳感器如果出現(xiàn)短路或者損壞的情況,也會導(dǎo)致其測量的溫度數(shù)據(jù)不準確,進而使得控制器顯示的溫度和實際溫度偏差過大??梢允褂萌f用表等工具來檢測傳感器是否短路,若是檢測出短路或者經(jīng)過觀察、排查判斷傳感器已經(jīng)損壞,那就需要更換新的傳感器。例如,對于風(fēng)管式溫度傳感器,若發(fā)現(xiàn)其電阻值異常(短路時電阻可能趨近于零等情況),就應(yīng)及時更換,以保障溫度測量的準確性,讓溫控閥能依據(jù)準確的溫度數(shù)據(jù)進行有效的調(diào)節(jié)工作。
三、閥門執(zhí)行器部分常見故障及解決辦法
(一)執(zhí)行器不動作
當(dāng)西門子溫控閥的執(zhí)行器出現(xiàn)不動作的情況時,可能是由以下多種原因?qū)е碌?,可按照相?yīng)的解決辦法來處理:
執(zhí)行器未得電
:可以查看接線盒內(nèi)的指示燈,如果指示燈不亮,大概率是執(zhí)行器未得電。這時需要仔細檢查線路,查看從電源端到執(zhí)行器的線路是否存在斷路、虛接等問題。沿著線路走向,逐一排查各個接線端子處的連接情況,使用電筆等工具來檢測線路是否通電,若發(fā)現(xiàn)線路斷開或者接觸不良,要及時進行修復(fù)或者重新連接,確保線路暢通,使執(zhí)行器能夠正常得電。
執(zhí)行器處于手動狀態(tài)
:部分情況下,執(zhí)行器可能處于手動狀態(tài)而無法自動動作(可參照安裝指示部分來確認)。遇到這種情況,需要先將設(shè)備斷電,然后通過手動旋鈕或搖柄等操作部件,將執(zhí)行器恢復(fù)至自動狀態(tài)。比如某些型號的西門子執(zhí)行器,按照逆時針方向旋轉(zhuǎn)操作部件直到不能轉(zhuǎn)動時,即為自動狀態(tài),操作完成后再重新接通電源,查看執(zhí)行器是否能正常響應(yīng)控制器的信號進行動作。
輸出信號端子接錯
:常見的錯誤是將輸出信號端子接錯,例如通常容易出現(xiàn)將 Y 端子接入控制器 M 端子處的情況。此時,要對照設(shè)備的接線圖,仔細檢查執(zhí)行器與控制器之間的接線情況,確認各個端子的連接是否正確,一旦發(fā)現(xiàn)接錯,按照正確的接線方式進行調(diào)整,保障信號能夠準確無誤地在兩者之間傳輸,讓執(zhí)行器接收到正確的調(diào)節(jié)信號。
閥內(nèi)有異物堵塞
:在閥門的使用過程中,有可能會有焊渣、鐵銹或者其他雜質(zhì)進入閥內(nèi),造成堵塞,導(dǎo)致執(zhí)行器無法帶動閥門正常動作。這種情況下,需要關(guān)閉相關(guān)系統(tǒng),將閥門拆卸下來(如果方便拆卸的話),對閥門內(nèi)部進行清理,清除掉那些影響閥門正常開合的異物,然后再重新安裝好閥門,檢查執(zhí)行器的動作情況。
閥桿抱死
:當(dāng)閥桿受熱膨脹變形等原因時,可能會出現(xiàn)被抱死的現(xiàn)象。這時可以通過松動壓塞的方法來嘗試解決,操作時,按照逆時針方向旋轉(zhuǎn)壓塞,但要特別注意,切勿松動過大,否則容易造成閥桿處泄漏。例如在一些高溫介質(zhì)的應(yīng)用場景中,閥桿長時間處于高溫環(huán)境下就較容易出現(xiàn)此類問題,按照正確的操作方法松動壓塞后,再查看閥桿能否恢復(fù)正常活動,進而使執(zhí)行器可以帶動閥門動作。
線路板受潮短路燒壞
:如果設(shè)備所處的環(huán)境濕度較大,或者存在漏水等情況,可能會致使線路板受潮,進而引發(fā)短路燒壞的故障。此時,需要打開執(zhí)行器的外殼(務(wù)必在斷電的前提下操作,保障安全),查看線路板的外觀是否有燒焦、變色等明顯損壞跡象,若線路板損壞,一般需要更換新的同型號、同規(guī)格的線路板,建議聯(lián)系專業(yè)的售后維修人員或者有資質(zhì)的技術(shù)人員來進行更換操作,確保線路板安裝正確且能正常工作。
(二)執(zhí)行器僅在部分行程內(nèi)動作
執(zhí)行器出現(xiàn)僅在部分行程內(nèi)動作的故障,可能是由以下幾方面因素引起的,可采取對應(yīng)的解決措施:
閥桿與執(zhí)行器連接不正確
:首先要手動操作執(zhí)行器,查看閥桿能否運動到相應(yīng)的行程位置。如果不能,很有可能是閥桿與執(zhí)行器之間的連接出現(xiàn)了問題,比如連接松動、錯位等情況。這時需要重新對兩者進行連接,確保連接牢固且位置正確,使執(zhí)行器能夠準確地帶動閥桿在整個行程范圍內(nèi)運動。
控制器 PS4 菜單中設(shè)定了行程限位
:查看控制器的 PS4 菜單設(shè)置,有可能是在該菜單中設(shè)定了行程限位,限制了執(zhí)行器的活動范圍。需要根據(jù)實際的工藝要求以及閥門的正常工作行程,對控制器中設(shè)定的行程限位參數(shù)進行調(diào)整,確保其不會不合理地限制執(zhí)行器的動作,讓執(zhí)行器可以在正常的全行程內(nèi)進行調(diào)節(jié)操作。
閥內(nèi)有異物堵塞
:和前面提到的執(zhí)行器不動作的原因類似,閥內(nèi)存在異物堵塞同樣可能導(dǎo)致執(zhí)行器只能在部分行程內(nèi)動作。雜質(zhì)可能阻礙了閥門的完全開啟或關(guān)閉,影響了執(zhí)行器對閥門開度的調(diào)節(jié)。此時同樣要關(guān)閉系統(tǒng),對閥門內(nèi)部進行清理,將焊渣、鐵銹等異物清除干凈,使閥門能夠順暢地在整個行程范圍內(nèi)活動,進而保證執(zhí)行器的正常動作。
(三)執(zhí)行器僅向一個方向動作
若發(fā)現(xiàn)西門子溫控閥的執(zhí)行器僅向一個方向動作,主要考慮以下原因,并可按相應(yīng)建議解決:
接線有誤
:接線錯誤是比較常見的原因之一,例如可能是執(zhí)行器的相關(guān)接線端子接反了,導(dǎo)致信號傳輸出現(xiàn)問題,使執(zhí)行器只能朝一個方向運動。要仔細對照設(shè)備的接線圖,重點檢查執(zhí)行器的各個接線端子,查看如正反轉(zhuǎn)控制等相關(guān)線路的接線是否正確,一旦發(fā)現(xiàn)接線有誤,及時調(diào)整接線,確保線路連接符合要求,使執(zhí)行器能夠接收到正確的控制信號,實現(xiàn)雙向動作。
線路板損壞
:線路板出現(xiàn)故障也可能造成執(zhí)行器只能單向動作的情況。線路板上的電子元件損壞、線路斷路等問題都可能影響到對執(zhí)行器雙向動作的控制信號輸出。這種情況下,建議聯(lián)系專業(yè)的維修人員或者設(shè)備的售后客服,向他們說明具體的故障現(xiàn)象,由專業(yè)人員來判斷線路板的損壞情況,并進行相應(yīng)的維修或者更換線路板操作,以恢復(fù)執(zhí)行器的正常雙向動作功能。
(四)執(zhí)行器動作有噪音
當(dāng)執(zhí)行器在動作過程中產(chǎn)生噪音時,可能是以下原因所致,可通過對應(yīng)的解決辦法來消除噪音:
壓差過大
:在閥門前后如果存在過大的壓差,流體在通過閥門時就容易產(chǎn)生異常的流動情況,進而引發(fā)噪音。比如在一些供熱或制冷系統(tǒng)中,由于管道布局不合理、管徑不匹配等原因,可能導(dǎo)致閥門處的壓差超出正常范圍。此時,可以通過調(diào)整系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)、優(yōu)化管道布局等方式來減小壓差,例如適當(dāng)擴大管徑、增加減壓裝置等,使流體能夠相對平穩(wěn)地通過閥門,減少因壓差過大產(chǎn)生的噪音。
執(zhí)行器推力不夠
:如果執(zhí)行器的推力無法滿足閥門正常動作的要求,在推動閥門過程中可能會出現(xiàn)卡頓、抖動等情況,從而產(chǎn)生噪音。這種情況可能是執(zhí)行器選型不當(dāng)或者執(zhí)行器本身出現(xiàn)故障導(dǎo)致推力下降。需要檢查執(zhí)行器的工作狀態(tài),查看是否存在機械故障、液壓油不足(對于液壓執(zhí)行器而言)等問題,如有問題及時修復(fù)或更換執(zhí)行器,確保其具備足夠的推力來平穩(wěn)地帶動閥門動作,降低噪音的產(chǎn)生。
換熱效率高但比例帶參數(shù)設(shè)定不匹配
:在一些熱交換系統(tǒng)中,當(dāng)換熱效率較高時,如果比例帶參數(shù)在控制器中設(shè)定不合理,與實際的換熱情況不匹配,會使得執(zhí)行器頻繁地調(diào)整閥門開度,動作過于頻繁且不穩(wěn)定,進而產(chǎn)生噪音。此時,需要重新對控制器的比例帶參數(shù)進行設(shè)定,根據(jù)實際的換熱效率、溫度變化情況等因素,合理調(diào)整比例帶參數(shù)值,讓執(zhí)行器能夠按照合適的節(jié)奏調(diào)節(jié)閥門開度,避免不必要的頻繁動作,從而減少噪音的出現(xiàn)。
四、閥體常見故障及解決辦法
(一)閥桿漏汽
在西門子溫控閥的使用過程中,閥桿漏汽是較為常見的一個故障。造成這一故障的原因通常有以下幾點:
首先,閥桿可能會因為受到碰撞而發(fā)生變形。比如在閥門安裝、運輸或者使用現(xiàn)場存在一些意外碰撞情況,導(dǎo)致閥桿的形狀改變,使得原本密封良好的部位出現(xiàn)縫隙,進而引發(fā)漏汽現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn)這種情況時,就需要對閥桿進行更換,以恢復(fù)良好的密封性能。
其次,閥桿密封不平也會導(dǎo)致漏汽。在長期使用或者安裝時密封部件未調(diào)整到位等情況下,密封處可能無法緊密貼合閥桿,從而產(chǎn)生漏汽通道。針對這種情況,可以使用內(nèi)六方扳手或其它適當(dāng)工具插入密封壓塞側(cè)孔,然后按順時針方向旋轉(zhuǎn),通過這樣的操作來壓緊密封,從而解決漏汽問題。不過需要特別注意的是,在旋轉(zhuǎn)壓緊的過程中,千萬不可過緊,否則容易將閥桿抱死,影響閥門的正常開閉動作,甚至可能造成更嚴重的損壞,影響整個溫控閥的使用效果。
(二)鐘罩漏汽
鐘罩漏汽同樣是閥體部分不容忽視的故障,以下是引發(fā)該故障的常見因素及對應(yīng)的解決辦法。
一方面,螺栓因振動松脫可能導(dǎo)致鐘罩漏汽。在設(shè)備運行過程中,由于周圍環(huán)境存在一定的振動源,例如附近有大型運轉(zhuǎn)的機械設(shè)備等,這些振動可能會逐漸使固定鐘罩的螺栓松動,使得原本密封的部位出現(xiàn)縫隙,讓蒸汽泄漏出來。一旦發(fā)現(xiàn)這種情況,需要及時用扳手對螺栓進行緊固,確保其能牢固地固定鐘罩,保證密封效果。
另一方面,密封處老化也是造成鐘罩漏汽的一個原因。隨著使用時間的增長,密封處的密封材料可能會出現(xiàn)老化、變硬、失去彈性等情況,無法再有效地阻止蒸汽泄漏。這時,就需要對密封處的部件進行更換,選擇合適的、質(zhì)量可靠的密封部件來替換老化的部分,使鐘罩處能夠重新實現(xiàn)良好的密封,防止蒸汽泄漏,保障溫控閥的正常運行。
(三)閥桿不動作
當(dāng)遇到閥桿不動作的情況時,往往是由多種原因引起的,需要仔細排查并采取相應(yīng)的解決措施。
其一,與執(zhí)行器連接不當(dāng)可能是導(dǎo)致閥桿不動作的因素之一。比如在安裝過程中,連接部位沒有準確安裝到位,出現(xiàn)松動、錯位等情況,使得執(zhí)行器無法有效地將動力傳遞給閥桿,進而導(dǎo)致閥桿不能正常動作。這時,需要認真檢查連接部位,查看是否存在松動的螺栓、未對準的接口等問題,如有,要重新進行準確連接,確保執(zhí)行器和閥桿之間能夠緊密配合、順暢傳遞動力。
其二,蒸汽溫度過高致使金屬膨脹抱死閥桿也是常見的原因。在高溫蒸汽的工況下,閥桿以及周圍的金屬部件會受熱發(fā)生膨脹,如果預(yù)留的膨脹空間不足或者各部件之間的配合在高溫下變得過于緊密,就容易導(dǎo)致閥桿被抱死,無法進行正常的位移動作。這種情況下,可以使用內(nèi)六方扳手或其它適當(dāng)工具插入密封壓塞側(cè)孔,按逆時針方向旋轉(zhuǎn),輕微松動密封,以釋放因金屬膨脹而產(chǎn)生的過大壓力,使閥桿能夠恢復(fù)自由活動狀態(tài)。但要切記,在松動密封時切勿松動過大,否則很可能會引發(fā)蒸汽泄漏的問題,給設(shè)備運行帶來其他不良影響。
五、系統(tǒng)運行過程中常見故障及解決辦法
(一)溫度波動大
在西門子溫控閥系統(tǒng)運行過程中,溫度波動大是較為常見的一個問題,這可能是由多種原因?qū)е碌?,以下為您詳細介紹。
熱負荷或一次熱源參數(shù)變化
:當(dāng)熱負荷或一次熱源參數(shù)產(chǎn)生較大變化時,若原控制器設(shè)定的比例帶不合適,就容易出現(xiàn)溫度波動。比如在一些供熱場景中,室外溫度突然大幅升降,使得室內(nèi)熱負荷改變,如果溫控閥的比例帶沒相應(yīng)調(diào)整,就無法精準調(diào)節(jié)流量來穩(wěn)定溫度。這種情況下,需要重新調(diào)整比例帶;要是調(diào)整后仍有波動,那還得進一步調(diào)整積分時間,以讓溫控閥更好地適應(yīng)熱負荷等參數(shù)的變化,使溫度趨于穩(wěn)定。
閥體及換熱器選型過大
:若閥體、換熱器選型過大,會造成系統(tǒng)靈敏度不夠。打個比方,就好像用一個大容量的容器去承接少量的水流,很難做到精準控制流量來穩(wěn)定溫度。此時,就需要在控制器 PS—4 菜單中的(MAX 子菜單中)進行限位操作,通過合理設(shè)置限位,來提升系統(tǒng)對溫度調(diào)節(jié)的靈敏度,減少溫度波動情況。
生活熱水系統(tǒng)負荷波動大
:生活熱水系統(tǒng)負荷波動范圍大時,也極易產(chǎn)生溫度波動。面對這種情況,要從以下幾個方面綜合分析并采取相應(yīng)措施。
區(qū)分熱水工況并進行校核
:首先要區(qū)分是 24 小時熱水還是定時熱水工況,然后進行熱力校核和用水量校核(參考進 / 出水溫差計算)。例如在酒店等場所,不同時間段客人對熱水的需求差異大,像早上洗漱高峰和夜間低谷時段,就需要根據(jù)實際的熱水使用規(guī)律來準確分析熱負荷情況,進而為后續(xù)調(diào)節(jié)做準備。
確認溫控閥口徑
:通過熱力校核來確認溫控閥口徑是否合適。如果口徑過大或過小,都不利于精準控制熱水流量和溫度,需要根據(jù)實際熱負荷匹配相應(yīng)合適口徑的溫控閥,必要時進行更換或調(diào)整。
分析換熱器等相關(guān)部件
:對換熱器容積、儲熱器容積、系統(tǒng)存水量進行分析,確認是否滿足規(guī)范要求。比如換熱器容積過小,可能無法充分進行熱量交換,導(dǎo)致熱水溫度不穩(wěn)定;而系統(tǒng)存水量不合理,也會影響熱水供應(yīng)時的溫度均衡。同時,還要確認循環(huán)水泵是否滿足要求,若水泵流量、揚程等參數(shù)不合適,熱水循環(huán)不暢,也會造成溫度波動。此外,分析管網(wǎng)水力是否平衡也很關(guān)鍵,管網(wǎng)中各支路阻力不同、水流分配不均等,都會使得熱水在不同區(qū)域溫度出現(xiàn)較大差異,需要通過調(diào)節(jié)閥門開度等方式來平衡管網(wǎng)水力。最后,要檢查控制、邏輯是否合理,確保溫控閥的控制程序、控制策略等能契合實際的熱水系統(tǒng)運行需求,避免因不合理的控制邏輯導(dǎo)致溫度波動。
(二)出水溫度偏低
出水溫度偏低同樣是西門子溫控閥運行時可能遇到的故障,原因多樣,解決辦法也各有不同。
初次使用或長時間停機后再次啟動
:這種情況常出現(xiàn)于初次使用或長時間停機后再次啟動時,此時二次熱媒處于預(yù)熱過程中,溫度不會馬上達到要求值。這屬于正?,F(xiàn)象,只需耐心等待系統(tǒng)多次循環(huán)后,溫度一般即可升至要求溫度。不過要注意,在溫度升至或接近要求溫度后,應(yīng)及時關(guān)閉旁通閥,以免出現(xiàn)超溫的情況,影響系統(tǒng)正常運行和使用安全。
溫度設(shè)定偏低
:要檢查溫度設(shè)定是否偏低,如果是,可通過控制器設(shè)定,提高出水設(shè)定溫度。但如果調(diào)整后出水溫度仍然停滯不動,那就要從以下幾方面進一步檢查。
溫控閥選型及一次熱媒壓力問題
:按實際工作熱負荷,計算判斷溫控閥是否選型過小或一次熱媒壓力過低。若是這種情況,可以少量打開旁通閥作為輔助,讓更多的熱媒進入系統(tǒng)來提升溫度。不過需要牢記,在系統(tǒng)停止使用時,一定要關(guān)閉旁通閥,不然很可能會造成超溫,帶來不良后果。
換熱器疏水閥排水問題
:查看換熱器疏水閥排水是否堵塞或阻力太大,造成堵水情況。若存在此類問題,就需要打開疏水閥旁通,使凝結(jié)水能夠順利排出,保證換熱器正常換熱,進而提升出水溫度。
閥桿抱死問題
:當(dāng)閥桿因受熱抱死時,會造成閥門無法打開,影響熱媒流量,導(dǎo)致出水溫度偏低。此時,只需要用內(nèi)六方扳手按逆時針方向輕微調(diào)整調(diào)節(jié)閥旋鈕即可,注意調(diào)整幅度要適當(dāng),避免因過度調(diào)整引發(fā)其他故障。
傳感器與儀表溫度偏差問題
:還要檢查傳感器與就地顯示儀表測量溫度是否有偏差,若有偏差,可通過控制器 PS2 菜單中(ΔX 子菜單)進行設(shè)定,確保溫度測量準確,讓溫控閥依據(jù)準確的溫度數(shù)據(jù)來合理調(diào)節(jié),使出水溫度達到正常范圍。
(三)出水溫度超溫
出水溫度超溫故障一旦出現(xiàn),會對系統(tǒng)運行和使用造成不良影響,下面為您分析其產(chǎn)生原因及對應(yīng)的解決辦法。
旁通泄漏或未關(guān)閉
:首先要檢查旁通是否泄漏或未關(guān)閉,旁通如果出現(xiàn)泄漏,會使得熱媒不經(jīng)過溫控閥直接進入系統(tǒng),導(dǎo)致進入系統(tǒng)的熱量過多,從而使出水溫度超溫。若發(fā)現(xiàn)旁通存在問題,要及時檢查修復(fù),確保旁通處于正常的關(guān)閉狀態(tài),讓熱媒能按照正常的調(diào)節(jié)路徑通過溫控閥來控制流量和溫度。
閥桿抱死
:觀察閥桿是否動作,若閥桿不動作且處于開啟狀態(tài),要檢查閥桿是否抱死。閥桿抱死會使閥門無法正常調(diào)節(jié)開度,熱媒持續(xù)大量流入,造成出水溫度超溫。這時可根據(jù)具體情況,采取合適的方法處理閥桿抱死問題,比如通過松動壓塞等操作來嘗試恢復(fù)閥桿的正?;顒?,使閥門可以正常調(diào)節(jié)流量,控制溫度在合理范圍。
溫度設(shè)定過高
:有可能是溫度設(shè)定過高導(dǎo)致出水溫度超溫,這種情況只需調(diào)整溫度設(shè)定,將設(shè)定值降低到符合實際需求的合理范圍即可,讓溫控閥按照新的設(shè)定來調(diào)節(jié)熱媒流量,使出水溫度回歸正常。
溫控閥選型偏大
:按照實際熱負荷工況,根據(jù)一次熱媒溫度、壓力、用量、蒸汽凝結(jié)水溫度,及二次熱媒溫差、流量等參數(shù),進行熱平衡計算,確定溫控閥是否選型偏大。若選型偏大,閥門即使處于較小開度,也可能通過過多的熱媒流量,引起超溫現(xiàn)象。這時就需要考慮更換合適口徑、合適規(guī)格的溫控閥,以匹配實際熱負荷,精準控制溫度。
閥體內(nèi)漏
:閥體內(nèi)漏也是造成出水溫度超溫的一個原因,可拆下閥體,檢查閥口密封處是否被焊渣等異物卡住或劃傷,造成泄漏。如果發(fā)現(xiàn)密封處有異物或者損壞,要及時清理異物、修復(fù)密封或更換密封部件,保證閥體的密封性,防止熱媒非正常泄漏通過,進而避免出水溫度超溫。
一次熱媒壓力過高
:若閥門無法正常關(guān)閉,要檢查一次熱媒壓力是否過高,過高的壓力可能會克服閥門的關(guān)閉力,使閥門不能完全關(guān)閉,導(dǎo)致熱媒過量流入,造成超溫。如果是壓力過高的問題,可通過減壓措施,比如安裝減壓閥等設(shè)備來降低熱媒壓力;或者在必要時更換執(zhí)行器,增強閥門的關(guān)閉能力,確保閥門能正常關(guān)閉,控制好出水溫度。
執(zhí)行器行程問題
:當(dāng)閥門關(guān)閉不到位時,需要重新校驗執(zhí)行器行程。執(zhí)行器行程不準確,會使得閥門不能準確地開到或關(guān)到設(shè)定位置,影響對熱媒流量的控制,從而引發(fā)出水溫度超溫。通過專業(yè)的工具和方法對執(zhí)行器行程進行校驗和調(diào)整,保證執(zhí)行器能精準帶動閥門動作,實現(xiàn)對溫度的有效控制。
平衡裝置破壞
:如果閥門關(guān)閉后又微啟泄漏,要檢查平衡裝置是否被焊渣等異物破壞,若是平衡裝置出現(xiàn)問題,如實則需及時更換,以保障閥門關(guān)閉后的密封性,避免因微小泄漏導(dǎo)致出水溫度超溫,維持系統(tǒng)溫度的穩(wěn)定。
六、其他常見故障及通用解決辦法
(一)清洗法
在西門子溫控閥的使用過程中,管路中的焊渣、鐵銹、渣子等雜質(zhì)容易在節(jié)流口、導(dǎo)向部位、下閥蓋平衡孔內(nèi)造成堵塞或卡住的情況,進而使閥芯曲面、導(dǎo)向面產(chǎn)生拉傷和劃痕,密封面上也可能出現(xiàn)壓痕等問題。這種現(xiàn)象在新投運系統(tǒng)以及大修后投運初期較為常見。
當(dāng)遇到此類故障時,就需要采取清洗法來解決。具體操作是必須卸開進行清洗,除掉渣物,如果密封面受到損傷,還應(yīng)使用專業(yè)工具進行研磨;同時要將底塞打開,以沖掉從平衡孔掉入下閥蓋內(nèi)的渣物,并對整個管路進行沖洗。在投運前,要讓調(diào)節(jié)閥全開,使介質(zhì)流動一段時間后,再讓系統(tǒng)納入正常運行狀態(tài)。例如,在一些供熱系統(tǒng)剛完成檢修重新投運時,若發(fā)現(xiàn)溫控閥出現(xiàn)水流不暢等情況,就可按上述步驟進行清洗操作,保障溫控閥后續(xù)能正常工作。
(二)外接沖刷法
對于一些易沉淀、含有固體顆粒的介質(zhì),當(dāng)采用普通閥調(diào)節(jié)時,常常會在節(jié)流口、導(dǎo)向處發(fā)生堵塞問題。針對這種情況,可以采用外接沖刷法來處理。
具體做法是在下閥蓋底塞處外接沖刷氣體或蒸汽。當(dāng)閥產(chǎn)生堵塞或卡住時,只需打開外接的氣體或蒸氣閥門,這樣就能在不動調(diào)節(jié)閥的情況下完成沖洗工作,使閥可以恢復(fù)正常運行。比如在某些化工生產(chǎn)流程中,介質(zhì)里含有顆粒雜質(zhì),調(diào)節(jié)閥頻繁出現(xiàn)堵塞故障,通過外接沖刷蒸汽的方式,在閥門堵塞時及時進行沖洗,避免了頻繁拆卸閥門清理的麻煩,有效保障了生產(chǎn)的連續(xù)性。
(三)安裝管道過濾器法
對于一些小口徑的調(diào)節(jié)閥,尤其是超小流量調(diào)節(jié)閥,其節(jié)流間隙非常小,介質(zhì)中只要有一點點渣物就容易造成堵塞。這時,可以在閥前管道上安裝一個過濾器,以此保證介質(zhì)能夠順利通過。
另外,對于帶定位設(shè)備使用的調(diào)節(jié)閥而言,定位設(shè)備工作不正常,氣路節(jié)流口堵塞是常見的故障。所以在帶定位設(shè)備工作時,必須處理好氣源,通常采用的辦法是在定位設(shè)備前氣源管線上安裝空氣過濾減壓閥。例如在一些對流量控制精度要求較高的實驗設(shè)備中,溫控閥的節(jié)流間隙極小,安裝管道過濾器就能有效防止雜質(zhì)進入閥門影響調(diào)節(jié)精度,確保整個系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
(四)加大節(jié)流間隙法
如果介質(zhì)中的固體顆?;蚬艿乐斜粵_刷掉的焊渣、銹物等因過不了節(jié)流口,從而造成堵塞、卡住等故障時,可以考慮改用節(jié)流間隙大的節(jié)流件來排除故障。比如節(jié)流面積為開窗、開口類的閥芯、套筒,因其節(jié)流面積集中而不是圓周分布,所以故障就能很容易地被排除。
若是單、雙座閥出現(xiàn)此類問題,就可將柱塞形閥芯改為 “V” 形口的閥芯,或者改成套筒閥等。例如某化工廠有一臺雙座閥經(jīng)??ㄗ。?jīng)過分析評估后,改用套筒閥,問題馬上得到解決,設(shè)備恢復(fù)正常運行,保障了化工生產(chǎn)流程的順暢。
(五)介質(zhì)沖刷法
利用介質(zhì)自身的沖刷能量,沖刷和帶走易沉淀、易堵塞的東西,能夠提高閥的防堵功能,這就是介質(zhì)沖刷法。常見的方法有以下幾種:
改作流閉型使用
:通過改變介質(zhì)的流動方式,讓介質(zhì)在流經(jīng)閥門時產(chǎn)生的沖刷作用更有利于帶走雜質(zhì),減少堵塞情況的發(fā)生。不過在改作流閉型使用時,要充分考慮對閥門整體性能以及系統(tǒng)運行的影響,確保操作后能達到預(yù)期的防堵效果。
采用流線型閥體
:流線型的閥體設(shè)計能夠使介質(zhì)流動更加順暢,減少介質(zhì)在閥體內(nèi)部產(chǎn)生漩渦、滯流等容易導(dǎo)致雜質(zhì)沉淀的情況,增強對雜質(zhì)的沖刷能力,進而提高閥門防堵性能。
將節(jié)流口置于沖刷厲害處
:把節(jié)流口設(shè)置在介質(zhì)沖刷較為厲害的位置,能借助介質(zhì)自身較強的流動沖刷力,及時帶走可能堵塞節(jié)流口的雜質(zhì)。但采用這種方法需要注意提高節(jié)流件材料的耐沖蝕能力,因為節(jié)流口處受到的沖刷力較大,對材料的耐磨、耐沖蝕要求更高,防止節(jié)流件過快損壞影響閥門正常使用。
例如在一些供熱管道系統(tǒng)中,通過將溫控閥的節(jié)流口位置進行合理調(diào)整,并結(jié)合采用流線型閥體的設(shè)計,利用熱水介質(zhì)自身的沖刷,有效減少了雜質(zhì)在閥門內(nèi)的堆積堵塞,延長了閥門的維護周期。
(六)直通改為角形法
直通式的閥門其流路為倒 S 流動,流路相對復(fù)雜,上、下容腔死區(qū)較多,為介質(zhì)的沉淀提供了有利條件,容易出現(xiàn)堵塞問題。
而角形連接的閥門,介質(zhì)猶如流過 90 度彎頭,沖刷性能好,死區(qū)小,還容易設(shè)計成流線形。所以,當(dāng)使用直通的調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生輕微堵塞時,可考慮將其改成角形閥使用。比如在一些工業(yè)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中,原本采用直通調(diào)節(jié)閥,運行一段時間后發(fā)現(xiàn)有輕微堵塞現(xiàn)象,將其改成角形閥后,堵塞情況明顯改善,保障了冷卻水的正常循環(huán)和系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
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