Клапан адсорбера: принцип работы, признаки поломки, ремонт

Содержание

Что такое клапан адсорбера, признаки неисправности клапана абсорбера

Признаки неисправности клапана адсорбера(абсорбера)

codviufiuvofpioavfniopvsfvfisdnvpf;nvospnf;

По требованиям новых экологических стандартов, ограничивающих содержание вредных веществ в выхлопных газах, транспортные средства должны быть оснащены системой EVAP. Это оборудование препятствует попаданию вредных топливных испарений в атмосферу. Основную функцию в системе улавливания топливных паров выполняет адсорбер. Некоторые недооценивают важность этого элемента в работе автомобиля. Однако, неисправность этого, на первый взгляд, второстепенного узла может привести к повреждению бензонасоса и отразиться на работе всего двигателя. Поэтому, специалисты рекомендуют проверять клапан адсорбера при появлении признаков неисправности мотора.

Содержание статьи

1 Назначение и принцип работы клапана продувки адсорбера
2 Неисправности клапана адсорбера и их устранение
- 2. 1 Как проверить работоспособность клапана продувки адсорбера?
3 Замена клапана абсорбера своими руками

Назначение и принцип работы клапана продувки адсорбера

Схема клапана абсорбера

Система EVAP устанавливается на бензиновые двигатели внутреннего сгорания для предотвращения попадания паров топлива в атмосферу. Электромагнитный клапан продувки адсорбера является элементом этой системы. Поэтому, чтобы выяснить, для чего нужен клапан адсорбера и как он работает, важно понять принцип работы всей системы.
Конструкция адсорбера представляет собой емкость, заполненную адсорбентом, чаще всего активированным углем. Устройство соединено с топливным баком и управляющим клапаном автомобиля специальными трубками.

Клапан адсорбера установлен между впускным коллектором и адсорбером и выполняет функцию вентиляции.

Образующиеся в топливном баке пары бензина проникают в сепаратор, где они конденсируются и снова сливаются в бак. Какая-то часть паров не успевает конденсироваться в сепараторе и попадает через паропровод в адсорбер. В фильтрующей системе они поглощаются активированным углем, накапливаются и затем при запуске двигателя подаются во впускной коллектор.
Процесс поглощения топливных испарений проходит только при отключенном двигателе. Когда автомобиль работает, электронный блок управления открывает электромагнитный клапан продувки адсорбера, через который поступает воздух и таким образом происходит вентиляция. При этом накопившийся конденсат вместе с воздухом высасываются из адсорбера и снова попадает в двигатель, где происходит его дожигание. Клапан адсорбера обеспечивает вентиляцию всего механизма и направляет топливный конденсат назад в двигатель.

Неисправности клапана адсорбера и их устранение

Практически непрерывная работа адсорбера системы поглощения топливных паров может послужить причиной поломки клапана продувки.
Неисправность клапана адсорбера часто приводит к повреждению бензонасоса. Из-за плохой вентиляции адсорбера накапливается бензин во впускном коллекторе, двигатель теряет мощность, а расход топлива постепенно увеличивается. Это может привести к полной остановке двигателя. От того, как работает клапан адсорбера, зависит работа всего автомобиля.

Как проверить работоспособность клапана продувки адсорбера?

Проверка клапана абсорбера

Чтобы вовремя заметить и исправить неполадки, необходима регулярная проверка клапана адсорбера. При этом выявить поломку можно по определенным косвенным признакам.
При работе двигателя на холостых оборотах или в холодную погоду система поглощения паров издает характерные звуки, так щелкает клапан адсорбера. Некоторые путают этот звук с неисправностями ГРМ, роликов или других деталей. Проверить это можно, резко нажав на педаль газа. Если звук не изменился, значит это цокает клапан адсорбера. Специалисты могут объяснить, что делать, если клапан адсорбера стучит слишком сильно. Для этого необходимо закрутить регулировочный винт, при этом сначала он очищается от эпоксидной смолы.

Клапан абсорбера можно отрегулировать.

Винт поворачивается на приблизительно на пол-оборота. Если его закрутить слишком сильно, то контроллер выдаст ошибку. Такая регулировка клапана адсорбера сделает его работу мягче, а стук тише.

Однако, как проверить клапан адсорбера на наличие поломок?
Определить поломку клапана можно с помощью системы диагностики ошибок или механической проверкой.
Коды электронных ошибок записаны в памяти контроллера и свидетельствует об электрическом повреждении. Для проверки клапана рекомендуется обращать внимание на такие выдаваемые контроллером ошибки, как «обрыв цепи управления клапана продувки адсорбера».
Признаки, по которым можно механически определить неисправность клапана адсорбера:

Появление провалов на холостом ходу двигателя.
Очень низкая тяга двигателя.
Не слышно звуков срабатывания клапана при работе двигателя.
Шипение при открытии крышки бензобака свидетельствует о разрежении в системе.
Это верный признак неисправности вентиляции адсорбера.
Появление запаха топлива в салоне автомобиля. Однако, его появление могут вызвать и другие причины.

Замена клапана абсорбера своими руками

Клапан абсорбера

Если обнаружены признаки неисправности, требуется ремонт или замена клапана. Клапан адсорбера стоит недорого, а замену произвести несложно. Для демонтажа нужно иметь пару крестообразных отверток и знать, где находится клапан продувки адсорбера.
Порядок работы:

Маркировки старого и нового клапана должны совпадать.

Открыть капот и найти цилиндрическое устройство – адсорбер.
С аккумуляторной батареи снять минусовую клемму.
Отсоединить колодку проводов, нажав на фиксатор и потянув на себя.
Ослабить крепление клапана.
Штуцеры под защёлкой убрать и отсоединить шланги.
Извлечь клапан вместе с кронштейном из адсорбера.
Новый клапан устанавливается в обратном порядке.

Таким образом, даже такой небольшой элемент, как клапан адсорбера, выполняет важные функции и его неисправность может серьезно нарушить работу всего двигателя. Поэтому важно следить за состоянием своего автомобиля и вовремя проводить диагностику.

Читайте по теме:

Регулятор давления топлива: проверка и признаки неисправности

В топливном подводе горючего к мотору автомобиля существует один маленький, но очень значимый элеме…

Основные признаки неисправности датчика дроссельной заслонки

В любом современном авто есть много различных деталей, которые отвечают за выполнение определённых …

Разделы

Интересное
- Автодокументы
- Автострахование
- Выхлопная система
- Двигатель
- Кузов
- Купля и продажа авто
- Нарушения и штрафы
- Разное
- Салон
- Топливная система
- Тормозная система
- Трансмиссия
- Ходовая часть
- Электрика и электроника
Обзор автомобилей

Три способа проверить адсорбер авто и зачем это делать

Главная
Блог

Часто автовладельцев интересует вопрос, как проверить адсорбер, встроенный продувочный клапан, если выявляется неисправность после проведения диагностики. Первичную диагностику можно выполнить в условиях гаража после демонтажа узла. Для проведения правильной проверки адсорбера потребуется взять источник питания на 12 вольт, мультиметр для проверки целостности проводки, точного замера сопротивления изоляции, слесарный инструмент.

Назначение

Автомобильный адсорбер устанавливается в машину для улавливания бензиновых паров, недопущения попадания в атмосферу при условии неполного сгорания. Рассматриваемые испарения образуются в баке, когда бензин нагревается, например, при долговременных стоянках в жаркие летние дни. Принцип работы адсорбера заключается в улавливании испарений топлива, возвращении их во впускной коллектор и последующем сжигании совместно с образующейся смесью воздуха и бензина. Принятые в 1999 году в Евросоюзе нормы экологии уровня «Евро-3» требуют наличия данной системы в конструкции выпускаемых автомобилей. Если не работает адсорбер, то машина не сможет въезжать на территорию стран, где действуют эти нормы.

В систему входят следующие компоненты:

адсорбер на основе угля,
клапан электромагнитный для продувки,
трубопроводы соединительные.

Изделие представляет собой прочный сосуд, наполненный мелкими частиками угля, в котором происходит конденсация бензиновых испарений. За счет продувки пары возвращаются в топливную систему. Место установки — левая часть двигателя, под катушками зажигания. Демонтаж потребует последовательного снятия клемм, удаления шлангов, подходящих к нему, ослабления креплений. Операции необходимо выполнять аккуратно, чтобы не повредить конструкцию, не нарушить целостность шлангов, штуцеров. Восстановление может обойтись в круглую сумму.

Срок службы устройства напрямую зависит о правильной его вентиляции. Главные неисправности адсорбера — нарушение герметичности корпуса, невозможность в полном объеме обеспечивать конденсацию топливных паров. В старых моделях адсорберов в системе циркулирует угольная пыль, способная загрязнить клапан и всю систему в целом.

Исполнительным органом системы является электромагнитный клапан, который отвечает за продувку адсорбера от испарений. Управляется этот элемент командами от электронного блока управления двигателя. Месторасположение — между впускным коллектором и адсорбером.

Признаки неисправности

Зная, как работает адсорбер, стоит рассмотреть косвенные признаки, указывающие на его неисправность:

На холостых оборотах ДВС работает нестабильно. Машина может заводиться и сразу глохнуть. В этом случае неисправности адсорбера приводят к тому, что двигатель работает на обедненной смеси воздуха и бензина.
Возрастает расход топлива, особенно при высоких температурах воздуха, в случае прогретого двигателя.

«На горячую» двигатель запускается не с первого раза. Чистка адсорбера понадобится только при условии, что исправен стартер, полностью заряжена АКБ.
Двигатель теряет мощность на низких оборотах. При высоких оборотах ДВС происходит провал, когда машина теряет в динамике, ощущается нехватка мощности на обгонах.

Иногда ремонт адсорбера может понадобиться, если в салоне начинает появляться неприятный запах бензина. Актуально для длительных поездок, когда окна полностью закрыты, вентиляция осуществляется не в полном объеме. Появление трещин на топливных магистралях приводит к нарушению герметичности и плохой работе всей системы.

Как проверить клапан

Теперь понятно, для чего нужен адсорбер, поэтому стоит перейти к проверке клапана, состоящей из следующих основных этапов:

Проверяется внешнее отсутствие трещин, обрывов шлангов, подходящих к входным отверстиям клапана.
Отключается с АКБ минусовая клемма, чтобы избежать появления ошибок в блоке управления.
Справа от ДВС, непосредственно возле воздушного фильтра, демонтируется поглотитель.
Снимается фишка питания с клапана.
Снимаются воздушные шланги (выходные, входные).
Обычным насосом в систему нагнетается воздух через клапан.
При исправном клапане через него воздух проходить не будет. Воздух проходит — следует пробовать чинить механическую часть клапана, что получается не всегда.
От АКБ при помощи проводов подать питание на клапан. Если он исправен, то будет слышен щелчок, сигнализирующий о его срабатывании. Нет звука — вышла из строя электрическая часть, перегорела катушка электромагнита.
После подключения питания насосом опять следует нагнетать воздух. Исправность открытого клапана позволит воздуху свободно проходить.
При снятии питания снова должен быть щелчок, указывающий о закрытии исправного клапана.

Можно проверить изоляцию обмотки электромагнита клапана мультиметром в режиме измерения сопротивления. На выводах катушки исправного клапана измерительный прибор покажет 10—30 Ом. Значение сопротивления меньше значения, устанавливаемого заводом-изготовителем, — требуется замена клапана, поскольку катушка впаивается в неразборный корпус. При увеличенных значениях данного параметра можно говорить о внутреннем обрыве электромагнитной катушки.

Помните, что в некоторых автомобилях сопротивление изоляции катушки клапана может составлять десятки килоом, что можно узнать только из технической литературы, прилагаемой к конкретному транспортному средству.

Для диагностики компонентов требуется знать, что такое адсорбер, где расположены выводы электрической части этого устройства. В большинстве случаев корпуса неразборные, поэтому деталь меняется целиком на новый узел.

Ремонт клапана

Рассмотрели, как снять клапан адсорбера, теперь требуется определить возможности ремонта рассматриваемого устройства, составляющих компонентов. В большинстве случаев узел ремонту не подвергается, а заменяется на новую запасную часть.

Правда, в корпусе адсорбера часто выгнивает поролон, поэтому уголь может забить клапан и трубопроводы. Чтобы понять, как почистить адсорбер, в данном случае следует внимательно осмотреть корпус. Неразборный — требуется замена, проржавел разборный — возможна реставрация, что не рекомендуется.

Такой же подход стоит применять и к клапану. Большая часть клапанов являются неразборными элементами конструкции, требующими просто замены. Катушка электромагнита, возвратная пружина в герметичных неразборных корпусах не подлежат ремонту.

Правильная диагностика, точное выявление вышедшего из строя элемента — возможность экономить на замене деталей.

Многие собственники автомобилей экономят на ремонте, глушат систему. Шаг считается неправильным, поскольку:

Нарушаются параметры выбрасываемых в окружающую среду вредных веществ. Это относится к большим городам, отличающимся плохой экологией.
Некорректная работа системы приведет к выходу паров топлива из-под крышки на бензобаке. Частота таких выходов паров зависит от температуры окружающего воздуха.

Частый выход паров снижает безопасность использования транспортного средства, поскольку:

Ухудшается герметичность крышки (ухудшаются свойства уплотнителя на ней). Со временем придется заменить крышку.
Запах бензина вскоре появится в салоне машины. Долговременное вдыхание паров бензина вредно сказывается на здоровье водителя, пассажиров.
Скапливающиеся пары бензина при недостаточной вентиляции салона могут привести к возникновению пожара.

Вывод: глушить систему крайне нецелесообразно из соображений безопасности, сохранения технических характеристик машины, заложенных заводом-изготовителем.

Заключение

Тщательно рассмотрев, на что влияет адсорбер, разобрав последовательность диагностики, ремонта системы в целом и отдельных составляющих, можно сказать, что процедуру может выполнить даже начинающий автолюбитель. Главное — знать, где находится адсорбер, последовательно выполнять инструкцию, как подключить адсорбер. Этот узел, как правило, не подлежит ремонту, его заменяют. Систему глушить не рекомендуется. Эта совокупность деталей в машине должна работать исправно, поскольку напрямую влияет на безопасность использования транспортного средства и предустановленные технические характеристики.

Решения для регулирующих клапанов для адсорбции при переменном давлении

Возможности регулирующих клапанов PSA

Повышение надежности

Компания Emerson предлагает широкий выбор тщательно протестированных и проверенных надежных узлов регулирующих клапанов Fisher, помогающих продлить жизненный цикл высокоцикловых приложений и поддерживать чистоту. Узлы регулирующих клапанов Fisher одобрены несколькими ведущими мировыми лицензиарами для использования в их приложениях с большим циклом, поскольку они были проверены в ходе лабораторных испытаний и полевых испытаний.

Улучшить чистоту продукта

Отключение регулирующего клапана является серьезной проблемой, поскольку влияет на чистоту. Если утечка вызывает загрязнение от одного слоя PSA к другому, чистота промышленного газа может быть поставлена под угрозу. Клапаны с поступательным движением штока и поворотные регулирующие клапаны Fisher являются лучшими в обеспечении герметичности в высокоцикловых приложениях.
Диагностика клапанов в цифровых контроллерах клапанов Fisher FIELDVUE позволяет обнаруживать изменения производительности, отслеживая нагрузку на седло и трение. В сочетании с программным обеспечением ValveLink™ приборы FIELDVUE предупреждают пользователя об ухудшении целостности отсечки. Предиктивная диагностика позволяет планировать обслуживание до того, как пострадает качество.

Улучшение производительности привода

Специальный материал диафрагмы привода GX помогает уменьшить распространенные проблемы, такие как окисление воздухом, термическое старение, низкотемпературное охрупчивание и потеря удержания. В отличие от поршневого привода, пружинно-мембранный привод GX не имеет подверженного износу скользящего уплотнения большого диаметра. Двусторонняя диафрагма в приводе помогает исключить поломки, вызванные механическим износом.
Пружинно-мембранный привод 2052 рассчитан на длительный срок службы в условиях нагрузки. У него нет изнашиваемых уплотнительных колец, неотъемлемое положение при отказе воздуха, низкое рабочее давление в приводе и двухсторонние диафрагмы. Рассчитанный на 1 000 000 циклов в условиях нагрузки, вы можете забыть об утечках, отказах и плохом управлении.

Добейтесь точного позиционирования клапана

Безрычажные, бесконтактные цифровые контроллеры клапанов FIELDVUE в сочетании с регулирующими клапанами Fisher обеспечивают точность позиционирования и быструю реакцию на изменения процесса, что может непосредственно повысить эффективность установки PSA, срок службы катализатора и рентабельность. Цифровые контроллеры клапанов FIELDVUE не связаны с износом, ослаблением, коррозией или вибрацией и могут работать в суровых условиях и при непрерывном циклировании. Цифровые контроллеры клапанов FIELDVUE предлагают встроенную обратную связь по положению 4–20 мА для взрывозащищенных и невзрывозащищенных приложений.

Подтверждено тщательным тестированием

Лаборатория циклических испытаний Emerson была разработана для максимально точного представления процесса PSA, включая резервуар большого объема, обеспечивающий технологическое давление с высокой пропускной способностью для всех испытываемых узлов регулирующих клапанов.
Каждый испытанный узел регулирующего клапана состоит из стандартных дополнительных деталей, включая седла клапана, уплотнения, пружины привода и диафрагмы, и управляется с помощью цифрового контроллера клапанов Fisher FIELDVUE.
Клапан подвергается перепадам давления, в то время как время хода привода регулируется таким образом, чтобы ходы 0–100 % и 100–0 % происходили менее чем за две секунды. В дополнение к подсчету циклов были установлены отводы давления, позволяющие проверять герметичность седла по мере накопления циклов.
Использование цифровых контроллеров клапанов Fisher FIELDVUE позволяет отслеживать диагностические и эксплуатационные данные, такие как трение, жесткость пружины и стендовая уставка. Эта информация дает подробную картину того, что происходит внутри клапана, когда количество циклов достигает и превышает 1 000 000.

Медиа и тематические исследования

Выберите подходящие клапаны для процессов адсорбции

Многие установки полагаются на адсорбцию для удаления или разделения определенных компонентов жидкой или газообразной смеси. В этом процессе массообмена обычно задействовано несколько клапанов (рис. 1). Частота ходов этих клапанов может превышать 60 000 циклов в год, а поддержание чистоты и эффективности промышленного газа требует герметичности по классу VI.

Процесс адсорбции

Рис. 1. Для надежной работы требуется несколько специальных клапанов, рассчитанных на высокие циклы.

Многие проблемы возникают из-за использования неправильных клапанов. Плохо работающие клапаны могут привести к увеличению объема технического обслуживания, отключению оборудования и снижению эффективности. Например, при опросе производителей этанола по всему миру некоторые из наиболее распространенных проблем технического обслуживания, связанных с адсорбцией, включают:

• плохой контроль и сокращение срока службы из-за увеличенных поворотных затворов;
• ускоренный износ подшипников, часто наблюдаемый уже через несколько месяцев;
• многочисленные механические неисправности из-за неполноценных соединений клапан-привод-позиционер; и
• неадекватная работа низкокачественных позиционеров клапана как в циклах адсорбции, так и в циклах регенерации.

Неправильный выбор узлов регулирующих клапанов для процессов адсорбции может привести к незапланированному простою. Во время этого простоя типичное предприятие по производству этанола мощностью 50 миллионов галлонов в год может потерять более 10 000 долларов в час упущенной выгоды.

Итак, мы рассмотрим, как правильно выбрать клапаны. Но сначала давайте начнем с некоторых основ адсорбции.

Как работает адсорбция

Адсорбция – это прилипание атомов, ионов или молекул к твердой поверхности. Это связывание в основном происходит на стенках пористого материала. Компонент, удерживаемый в порах, затем удаляется из слоя адсорбента.

Существует три распространенных типа процессов адсорбционной регенерации: адсорбция при переменном давлении (PSA), адсорбция при переменном давлении (TSA) и адсорбция при переменном давлении в вакууме (VPSA).

Воздушное разделение

Рис. 2. Простой процесс адсорбции с переменным давлением переключается между двумя слоями — один работает, а другой регенерирует.

На рис. 2 показана простая схема ВАБ для разделения воздуха; он использует два слоя молекулярных сит, один из которых адсорбирует, а другой регенерирует в любой момент времени. Процесс разделения воздуха в первую очередь направлен на отделение кислорода или азота. На этапе производства воздух поступает в цилиндр, содержащий шарики адсорбирующего материала под давлением. На этапе регенерации небольшое количество азота или кислорода промывает отработанный газ через выпускное отверстие, подготавливая сосуд к следующему производственному циклу.

Обычно процесс TSA используется для удаления влаги. Влажный газ закачивается в баллон, заполненный гранулами адсорбента под давлением. После адсорбции влаги из сосуда выходит сухой газ. Как только гранулы наполняются влагой, слой отключается для регенерации. Здесь нагретый продувочный газ повышает температуру загруженного слоя, отгоняя адсорбированную влагу. Перед возвращением в сеть десорбированный слой должен остыть, чтобы он мог снова адсорбироваться в следующем цикле.

Роль клапана

Теперь давайте рассмотрим различные клапаны, необходимые в процессе адсорбции.

Переключающий клапан . Он переключает кровати между онлайн и оффлайн. Этот клапан очень важен, потому что при неправильном управлении он может псевдоожижать или взбивать адсорбционные слои, вызывая повреждение адсорбирующих материалов и самого слоя. Такое распушивание может быть очень дорогостоящей проблемой, и его необходимо предотвращать.

Время цикла зависит от метода регенерации. В процессе TSA время цикла составляет около восьми часов. Напротив, процессы переключения PSA и VPSA занимают от одной до трех минут. Заметная разница отражает, насколько быстрее могут происходить изменения давления, чем изменения температуры.

Клапан сброса/продувки. Удаляет примеси из процесса. Поскольку примеси уходят в виде отходящего газа, этот процесс часто называют процессом отходящего газа.

Клапан подачи газа. Вводит сырьевой газ (воздух, водород, биогаз и т. д.) в слой чистого адсорбента. Он открывается одновременно с клапаном продукта, чтобы обеспечить прохождение исходного газа через слой, позволяя слою адсорбировать примеси для получения готового продукта.

Продувочный клапан подачи. Это позволяет продувочному газу поступать в слои, соединяя слой A со слоем B. Затем газ поступает из слоя с более высоким давлением в слой с более низким давлением. Поддержание давления в нижнем напорном слое на как можно более низком уровне сводит к минимуму парциальное давление примесей и максимизирует регенерацию адсорбента. Этот клапан также может выполнять выравнивание между слоями.

Клапан продукта/повторного повышения давления. Он позволяет конечному продукту проходить через верхнюю часть адсорбционных слоев, а затем в резервуары для хранения продукта. Этот клапан работает вместе с клапаном исходного газа, так что исходный газ проходит через слой и обрабатывается до того, как конечный продукт покинет сосуд. Он также может выполнять выравнивание между грядками.

Ключевые аспекты

Правильный выбор всех адсорбционных клапанов требует надлежащего внимания к двум основным аспектам: герметичность и надежность конструкции.

Герметичная отсечка. Если клапаны не закрываются плотно, слои будут протекать и, следовательно, снижать эффективность процесса и увеличивать затраты. Рекомендуемой практикой является определение отсечки класса VI для всех клапанов в процессе адсорбции, чтобы обеспечить максимальную эффективность процесса.

Типичные рабочие температуры позволяют использовать мягкие уплотнения. Выбор формы политетрафторэтилена (ПТФЭ) для мягких уплотнений (рис. 3) обеспечит долговечность, необходимую для множества циклов, а также обеспечит герметичное уплотнение и отсечку по классу VI. ПТФЭ представляет собой материал с довольно низким коэффициентом трения, что снижает усилие, необходимое для посадки и снятия клапана. Тем не менее, PTFE ограничен 450°F. Таким образом, если адсорбционные блоки работают при температуре выше этой, лучшим вариантом является выбор металлического уплотнения, несмотря на его недостатки, такие как более высокая скорость утечки, крутящий момент и износ. Крайне важно выбрать клапан с отсечкой по крайней мере класса IV, чтобы обеспечить наименьшую возможную утечку, а также материал седла с твердым покрытием для продления срока службы седла.

Мягкое уплотнение

Рис. 3. Уплотнение из ПТФЭ подходит для большинства применений и обеспечивает герметичность.

Выбор мягкого уплотнения на шаровом клапане позволит обеспечить отсечку по классу VI; кроме того, это может ограничить износ между седлом и плунжером, что также продлит срок службы клапана.

Прочная конструкция. Это очень важно, потому что клапаны должны выдерживать большое количество циклов. Невыбор достаточно надежной конструкции может привести к преждевременному выходу из строя, что повлечет за собой увеличение затрат из-за простоя процесса и дополнительных расходов на оборудование. Выберите клапан, который был испытан на один миллион или более циклов, чтобы гарантировать надежность. Убедитесь, что испытания проводились при давлениях, равных или превышающих ожидаемые в вашем процессе.

При выборе дисковых затворов убедитесь, что компоненты приводного механизма клапана — вал, диск и соединение с приводом — плотно соединены во избежание потери движения. Потеря движения приведет к дополнительному износу деталей, что может привести к преждевременному выходу из строя. Использование шлицевого соединения вала с приводом обеспечит самое плотное соединение и наименьшую потерю движения.

Соединение между валом и диском должно быть прочным и герметичным. Диск дискового затвора должен правильно соприкасаться с седлом, чтобы обеспечить герметичность, избежать дополнительного износа деталей и минимизировать крутящий момент клапана.

Также при выборе клапанов учитывайте подшипники. Подшипники из полиэфирэфиркетона (PEEK) с футеровкой из ПТФЭ являются отличным выбором для высокоцикловых поворотных затворов в адсорбционных установках. Эти подшипники с низким коэффициентом трения и износом позволяют регулирующему клапану работать при высоких перепадах давления и высоких циклах, сохраняя при этом низкий крутящий момент от привода. Это гарантирует, что ранний выход подшипника из строя не приведет к преждевременному выходу клапана из строя.

Однако подшипники из PEEK с тефлоновым покрытием также имеют предельную температуру 450°F. Поэтому в некоторых высокотемпературных агрегатах вам может потребоваться использовать металлические подшипники. Настаивайте на металлических подшипниках, в которых используется твердый материал или которые были закалены. Два варианта: твердые подшипники R30006 или азотирование более мягкого материала, такого как S31600. Оба варианта обеспечат более длительный срок службы клапана и помогут сохранить его функциональность за счет высокой цикличности процесса адсорбции. Клапан с металлическими подшипниками требует для работы повышенного крутящего момента, поэтому необходимо выбрать привод с более высоким выходным крутящим моментом.

При использовании клапанов со скользящим штоком выбирайте трим из нержавеющей стали с твердосплавным покрытием. Твердосплавные важные компоненты трима, такие как плунжер клапана, сведут износ к минимуму. Использование плунжера с твердым покрытием также минимизирует заедание и увеличивает срок службы клапана. Если не выбрать затвор с твердой наплавкой, это может привести к застреванию плунжеров, что, в свою очередь, приведет к простою процесса.

Последнее, на что следует обратить внимание при выборе дроссельных и шаровых клапанов, — это система уплотнения. Он помогает выровнять шток шарового клапана и вал поворотного клапана для правильной работы и отключения и, конечно же, также служит для предотвращения утечек. Процесс адсорбции обычно требует жесткого контроля выбросов. Утечки в атмосферу не только снижают эффективность, но и могут привести к штрафам. Многие системы уплотнения со временем изнашиваются, что может привести к увеличению атмосферных утечек. Использование набивки из ПТФЭ с динамической нагрузкой обеспечивает ограничение выбросов.

Также рассмотрите возможность усовершенствования узла клапана, например встроенных внутренних каналов для воздуха в приводах и безрычажных бесконтактных позиционеров, которые могут повысить надежность. Внутренние каналы для воздуха обходятся без воздуховодов привода, устраняя точку отказа в узле регулирующего клапана. Безрычажные бесконтактные позиционеры устраняют проблемы с рычажным механизмом позиционера.

Расширенный диапазон регулирования

Рис. 4. Поворотные затворы со специальной геометрией диска могут эффективно работать при открытии 15–70 %.

Кроме того, необходимо учитывать размер клапана. Клапаны очень часто бывают слишком больших размеров, что может привести к повышенному износу клапана и плохому управлению. Поворотные затворы часто выбираются в зависимости от размера технологической линии. Однако это может быть слишком большим для процесса. Это особенно важно для дисковых затворов, где оптимальный рабочий диапазон открыт в пределах 30–60 %.

Работа за пределами этого диапазона управления может привести к слишком резкой реакции процесса на изменение входных данных. Контур управления может быть не в состоянии адаптироваться должным образом, что может привести к поиску регулирующим клапаном правильной уставки. Это нарушит процесс и вызовет дополнительный износ регулирующего клапана, что приведет к увеличению затрат и снижению общей эффективности. Поэтому при выборе дроссельной заслонки убедитесь, что рабочий диапазон открыт в пределах 30–60 %. Если нет, рассмотрите возможность использования регулирующего клапана меньшего размера.