浅谈工业过程控制系统用电磁阀的分类与选型

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  第 27 卷 第 5 期2020 年 5 月仪器仪表用户INSTRUMENTATIONVol.272020 No.5浅谈工业过程控制系统用电磁阀的分类与选型谢海龙 1 ,陈国顺 1 ,谢海勇 1 ,陈素婷 1 ,金荣银 2(1.浙江中孚流体机械有限公司,浙江 温州 325105;2.浙江倬屹科技有限公司,浙江 温州 325000)摘 要:列举了各种不同名称的工业过程控制系统用电磁阀,按照不同的结构形式和应用方式对电磁阀进行了分类,提出在工业自动化仪表产品型号编制原则和阀门型号编制国家标准基础上的两种不同形式的型号编制方法,并对型号编制做了示例,指出两种型号编制方法可实现统一;提出电磁阀选型数据表必要项目、注意...

  第 27 卷 第 5 期2020 年 5 月仪器仪表用户INSTRUMENTATIONVol.272020 No.5浅谈工业过程控制系统用电磁阀的分类与选型谢海龙 1 ,陈国顺 1 ,谢海勇 1 ,陈素婷 1 ,金荣银 2(1.浙江中孚流体机械有限公司,浙江 温州 325105;2.浙江倬屹科技有限公司,浙江 温州 325000)摘 要:列举了各种不同名称的工业过程控制系统用电磁阀,按照不同的结构形式和应用方式对电磁阀进行了分类,提出在工业自动化仪表产品型号编制原则和阀门型号编制国家标准基础上的两种不同形式的型号编制方法,并对型号编制做了示例,指出两种型号编制方法可实现统一;提出电磁阀选型数据表必要项目、注意事项及其它约定事项;指出在电磁阀选型过程中关系产品质量判定的最大泄漏率和关系产品使用安全的压力-温度额定值问题;指出电磁阀分类和型号编制的统一规范,对于设计、选型和使用的必要性。本文所指电磁阀不适用于以液压、气压作动力控制的电磁换向阀。关键词 :电磁阀 ;仪表阀门 ;通用阀门 ;分类 ;型号 ;选型中图分类号:TH70 文献标志码:ADiscussion on The Classif i cation and Selection of Solenoid Valve for Industrial Process Control SystemXie Hailong 1 ,Chen Guoshun 1 ,Xie Haiyong 1 ,Chen Suting 1 ,Jin Rongyin 2(1. Zhejiang Zhongfu Fuild Machinery Co., Ltd., Zhejiang,Wenzhou,325105, China;2. Zhejiang Zhuoyi Technology Co., Ltd., Zhejiang, Wenzhou,325000, China)Abstract:This article lists the different names of industrial process control system with electromagnetic valve, according to the different way of structure and application of electromagnetic valve has carried on the classification, put forward in the industrial automation instrument product model establishment principle and valve model establishment of national standard on the basis of two kinds of different forms of model establishment method, and the model establishment method can achieve unity. Electromag-netic valve selection table necessary projects and matters needing attention and other contract issues, points out that the relation-ship between the quality of the products in the process of electromagnetic valve selection determine the maximum leakage rate and the relationship between the product using the pressure-temperature ratings of safety problems, points out that the classification of solenoid valve and model establishment of standardized, and for the necessity of the design, selection and use, it refers to the electromagnetic valve is not suitable for hydraulic, pneumatic power control of the electromagnetic reversing valve.Key words:solenoid valve;instrumentation valves;general valve;classify;model;selection工业过程控制系统用电磁阀(下称电磁阀)随着高温电磁阀、污水电磁阀、双向电磁阀、耐腐电磁阀等高参数、高性能电磁阀的应用与推广,原有的选型规则已不能满足实际需求,本文从电磁阀的分类、型号编制和选型注意事项方面进行简述。收稿日期:2020-03-19作者简介:谢海龙(1978-),男,浙江温州人,本科,高级工程师,从事阀门产品的设计工作。DOI:10.3969/j.issn.1671-1041.2020.05.027文章编号:1671-1041(2020)05-0106-03 谢海龙浅谈工业过程控制系统用电磁阀的分类与选型 第5期107图1 电磁阀分类Fig.1 Solenoid classification1 电磁阀分类电磁阀已发展为多品种、多名称的阀门产品。源于不同厂家、用户和行业所采用的差异化名称,以产品结构区分,如直通式电磁阀、直动式电磁阀、膜片式电磁阀、排污型电磁阀等 ;以产品应用区分,如高压电磁阀、高温电磁阀、蒸汽电磁阀、防爆电磁阀等,总体分析归类后,主要分类如图 1 所示。此外,以公称尺寸分类,如小口径电磁阀、大口径电磁阀等 ;以连接方式分类,如法兰连接电磁阀、螺纹连接电磁阀、卡套连接电磁阀等 ;以阀体材料分类,如碳钢电磁阀、不锈钢电磁阀、塑料电磁阀等 ;以控制方式分类,如遥控电磁阀、温控电磁阀、压力控制电磁阀等 ;以行业特征分类,如消防电磁阀、垃圾焚烧专用电磁阀等,诸如此类,实则仍以产品结构或应用分类为基础。2 电磁阀型号 [1,2]电磁阀型号的编制,是产品选型的重要环节,但与其它自控阀门相似,电磁阀同时兼具通用阀门和仪表阀门双重属性,因而产生两套不同体系的型号编制方式。随工业自动化循序的推进,包括型号在内的差异会逐渐融合。1) 虽有工业自动化仪表产品型号编制原则,但电磁阀型号在仪表阀门行业内一致性较差。本文根据前述原则,提出电磁阀型号编制应在图 2 型号示例的基础上,进行差异化的补充,如在型号中增加连接方式、密封材料代号。其中,公称压力和阀体材质代号采用阀门型号编制国家标准代号,若增加连接方式、密封材料代号等,也应采用国家标准代号。型号举例,如 ZCSP16P :水用、直通式、PN16、304 材质电磁阀 ;如 ZCZP40IKBG :蒸汽用、直通式、PN40、铬钼钢材质、常开型、防爆型、高温电磁阀。2)相比仪表阀门,通用阀门领域的电磁阀型号同样不完善,阀门型号编制国家标准不足以区分不同类型的电磁阀,应结合国家标准,在图 3 型号示例的基础上,进行差异化的编制,如增加电磁阀特有功能、特征代号和补充结构形式代号。其中,根据电磁阀的工作原理和结构特点,电磁阀属工业阀门中的截止阀,故采用国家标准代号 J,其后的驱动代号和连接方式、结构形式、密封材料、公称压力、阀体材质等代号,均采用阀门型号编制国家标准代号。型号举例,如 J0416X10P :截止式、电磁驱动、常闭型、法兰式、直通式、先导膜片式、橡胶密封、PN10、不锈钢材质电磁图2 电磁阀型号编制方式一Fig.2 Solenoid model preparation method one 第27卷 108 仪器仪表用户 INSTRUMENTATION阀 ;如 XJ0KB415Y40I :带信号反馈、截止式、电磁驱动、常开型、防爆型、法兰式、直通式、先导活塞式、合金密封、PN40、铬钼钢材质电磁阀。另外,电磁阀执行器的型号示意可融合到阀门型号中或单独编制。单独编制时,可用代号体现电压、功率、防爆标志、防护等级等参数。两套型号编制方式各有侧重,但是可以统一规范,如将两者的用途代号和功能代号相统一、两者的结构形式代号相统一等,统一后型号是完全可以对应的。3 电磁阀选型数据表准确合理的选型是电磁阀使用最优化的保证,而详细的选型数据则是准确选型的前提,提供精准选型的数据表应至少包含图 4 的内容。 其中工作条件是选型先决要素,犹其是工作压差。电磁阀采用压力平衡原理,充分利用介质自身压力达到快速启闭目的,工作压力压差是必要数据。常温低压工况宜选膜片式,其它工况宜采用活塞式 ;零压差低压差宜采用直动式或分步直动式,而先导式驱动力小,功耗低,更加经济适用。其中,结构长度和端部尺寸需要特别注意。前者虽有金属阀门结构长度国家标准可采用,但目前没有统一的推荐长度尺寸,本文建议采用钢制截止阀结构长度尺寸为优选尺寸 ;后者需要区分不同标准,同一标准需要区分新老标准差异,如 PN16、DN65 法兰,新国家标准螺栓孔数从4 孔改为 8 孔,旧管道替换需特别强调。此外,对于电磁阀性能有严格指标的选型,指标范围应明确列入数据表内,如泄漏等级、流量系数、动作寿命、响应时间等。4 泄漏率和压力-温度额定值电磁阀产品在选型过程中,最大允许泄漏率和压力-温度额定值两项是容易被忽视的内容,但这两项又是很重要的指标,前者影响产品合格的判定,后者影响使用的安全。4.1 最大允许泄漏率电磁阀的密封原理近似于工业阀门中的止回阀,介质压力越高,阀门密封性能越好,且电磁阀的密封副分为非金属弹性密封副和金属密封副,两者的密封性能是有区别的。因此,判定电磁阀密封性能,应按不同的泄漏率等级确定。对密封性能有明确要求的选型,应对泄漏率等级进行约定。4.2 压力-温度额定值压力-温度额定值是电磁阀选型过程中最易被忽视的项目。阀门的压力-温度额定值是在指定温度下,用表压图4 电磁阀选型数据表项目Fig.4 Solenoid selection data sheet item图3 电磁阀型号编制方式二 Fig.3 Solenoid valve model preparation mode II(下转第85页) 马 玥高密度核级安全系统印制线路板组件三防涂覆性能的工艺研究及验证 第5期85盐雾试验按照 GJB 4.11-83《舰船电子设备环境试验 盐雾试验》中第 5.3 要求进行。试验结束后,按照 GJB 4.11-83《舰船电子设备环境试验 盐雾试验》中第 5.4 要求进行恢复。3)结果分析盐雾试验后,检查试验件外观及印制线路板组件功能,详见表 13。表12 生霉等级检查结果判定Table 12 Determination of the results of the mold grade inspection表13 盐雾试验后检查结果Table 13 Results of post-salt mist test表14 综合比对表Table 14 Composite comparison table4 综合比对本 次 对 TS96-11、TS01-3A、DBSF6101、1-2577 4 种类型的三防涂覆材料外观、厚度、附着力、湿热试验验证、霉菌试验验证、盐雾试验验证,比对结果见表 14。5 结论从上述结果对比中可以发现,TS96-11 材料的综合性能在各个方面都有明显优势,对于湿热、霉菌、盐雾都有着较高要求的核级电子产品印制线路板的三防涂覆,推荐使用 TS96-11 氟聚氨酯清漆。参考文献:国家标准总局.漆膜附着力测定法:GB 1720-1979(89)[S].1979.中国人民解放军总装备部.军用装备实验室环境试验方法 第9部分:湿热试验:GJB 150.9A-2009[S].2009.国防科学技术工业委员会.舰船电子设备环境试验 霉菌试验:GJB 4.10-83[S].1983.[1][2][3](上接第108页)表示的最大允许工作压力,当温度升高时,最大允许工作压力随之降低。压力-温度额定值数据是在不同工作温度和工作压力下,正确选用法兰、阀门及管件的主要依据,也是工程设计和生产制造的基本参数[3] 。随大尺寸、高压力电磁阀产品的应用,电磁阀已被纳入特种设备压力管道元件目录,必须引起足够的重视。以 350℃蒸汽电磁阀为例,设计压力为 1.6MPa,须选用 PN40 的阀门,选型疏忽就会埋下安全隐患。5 结语本文所指电磁阀,是指在管路中实现启闭控制功能的电磁阀,不适用于以液压、气压作动力控制的电磁换向阀,但同样规格型号众多,应用范围广,其分类和型号编制的统一规范,对于设计、选型和使用都十分必要。参考文献:中华人民共和国工业和信息化部.工业自动化仪表产品型号编制原则:JB/T 9236-2014[S].2014.中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.阀门 型号编制方法:GB/T 32808-2016[S].2016.陆培文.实用阀门设计手册[M].北京:机械工业出版社,2007.[1][2][3]

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