阀门遥控系统的探讨

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1、阀门遥控系统的探讨阀门遥控系统的探讨阀门遥控系统的探讨阀门遥控系统的探讨阀门遥控系统的探讨阀门遥控系统的探讨阀门遥控系统的探讨阀门遥控系统的探讨阀门遥控系统的探讨阀门遥控系统的探讨施健张嘉慧郑志敏提要在简要介绍了几种阀f-j遥控系统的类型后,重点介绍了液压式与气动式阀门遥控系统,并分析各种系统之间的差异及优缺点,对具体船只如何选取遥控系统提出了建议.关键词阀门遥控液压式气动式电动式1前言随着船舶的日益大型化,自动化技术的应用也得到了迅速的发展.阀门遥控越来越广泛地应用于船舶舱底压载水系统和货油输

2、送等系统.阀门遥控系统可以实时监控各遥控阀的开闭状态并远距离操作阀门.保证系统的正常稳定运行,也大大减轻了船员的劳动强度.目前船上使用的阀门遥控系统,按照阀门的遥控操作方式有两种类型,即模拟板控制和计算机控制.模拟板控制模拟了系统管路走向,清楚明了,具有较高的可靠性.计算机控制对空问要求小,自动化程度高.特别是对压载水置换具有非常大的优势,可以事先将设置好的置换程序输入计算机,程序自动控制阀门的开启或者关闭.按照驱动头动力来源有三种不同类型,分别为:液压式,气动式,电动式.本文依据动力来源分类,

3、介绍三种遥控系统及其优缺点.2阀门遥控系统类型2.1液压式阀门遥控系统液压式阀门遥控系统是现今船舶上应用最为广泛的阀门遥控系统.液压式系统主要由以下部分组成:a.控制指示模块(控制面板,控制台);液压动力模块(包括液压泵,两台互相备用,蓄压器等):b.电磁阀箱(包括滤器,电磁换向阀等);c.执行模块(液压驱动头,阀体,阀门启闭指示);d.应急操作单元(便携式手摇泵,驱动头上的应急接头):系统工作的过程是,液压动力模块中液压泵提40供高压的液压油至蓄压器,液压油在换向阀换向和蓄压器压力下,流经不同

4、管路,驱动阀门开启或者关闭.液压式阀门遥控系统的最大优势是驱动头体积小,作用力矩大,易于操作和布置,对环境要求较低.但是因为系统需要较长且压力等级很高的液压管路.防止管路因泄漏引起机构动作困难并造成污染成为一个难题,为了克服这个问题,在液压遥控系统中发展出几种不同的型式.2.1.1电磁阀箱集中控制图1为公司87000吨散货轮所采用的液压阀门遥控系统(注:图中点划线为电信号,一点线为流量信号,实线为多芯液压油管,虚线为液压油管)(见图1).如图所示,电磁阀箱采用单个集中控制,并与动力模块中液压泵组

5、放置在同一区域,液压管直接连至总电磁阀箱上.避免了布置长距离的液压管路,也降低了液压管泄漏的几率.工作过程为:操作人员通过控制显示模块来控制阀门启闭(发出电信号到动力模块和电磁阀箱).当蓄压器压力不足时,液压泵在电信号触发下启动.使蓄压器保持一定压力;电磁阀箱在电信号控制下使电磁阀换向,液压油在高压下因电磁阀换向而产生不同流向,驱动液压头作用使阀门开启或关闭.阀门的启闭状态通过管路上的流量信号至电磁阀箱上转换为电信号后显示在控制面板上.2.1.2电磁阀箱分散控制图2为公司75000号散货轮所采用

6、的液压遥控系统(见图2).与87000吨散货轮中的电磁阀箱集中控制相比较,分散控制的最大优点就是缩短了电磁阀箱到各个阀门所需要的多芯管长度.但是需要在主甲板上布置较长的液压油管,对管路的维护造成困难.此外,电磁阀箱集中控制中,单个电磁阀箱体积庞液压阀门遥控示意图一(87000畿货轮)执行模块图1采用集中控制方式的液压阀门遥控示意图液压阀门遥控示意圈二(75000散货轮)执行模块图2采用分散控制方式的液压阀门遥控示意图大,不论是放置在机舱或者上层建筑.布置上都有一定的困难,分散型控制较好地解决了这

7、个问题.另外,分散型控制可以在分段舾装阶段就开始电磁阀箱安装和液压油管布置,不仅提高分段预舾装的完整I生,也减轻现场施工的难度.整个系统工作过程和电磁阀箱集中控制原理类似.是采用电磁阀箱集中控制还是分散控制,主要是考虑到遥控阀门的个数和机舱空间的限制.当阀门个数较少,机舱空间足够时,采用集中控制能够避免液压主油管在主甲板上的长距离布置;电磁阀箱到遥控阀驱动头一般都采用不锈钢多芯管,在管路上较少使用到卡套接头,与液压主油管路中方法兰连接件的频繁使用相比,降低了泄漏风险:油管路还需要进行投油,密性等

8、试验,也增加了系统的验收成本.对于阀门个数较多,甲板较长,区域面积广泛,则应采用分散式电磁阀箱.除了能够较易在甲板上布置电磁阀箱外.还能够省去大量多芯管:控制模块与电磁阀箱之问长距离通过电信号相连,也提高了系统开启或者关闭阀门的响应速度.两者各有利弊,应综合考虑选取.2.1-3动力模块分散控制(电液式阀门遥控系统)图3为电液式阀门遥控系统示意图.电液式阀门遥控系统是近年来发展非常迅速的一种系统.不同于前两种,电液式将控制模块,马达,液压油泵都集成到驱动头内部.系统控制的核心部件为PLC.PLC抗