一 引言 隨著社會的發(fā)展人們對紙的需求品種越來越多同時對造紙業(yè)具有先進技術(shù)性能調(diào)節(jié)閥的使用，有了更多更高的要求。特殊的紙就需要特殊的工藝才能滿足。紙業(yè)發(fā)展的趨勢是對紙外觀個性鮮明，檔次要求不斷提高，生產(chǎn)工藝復(fù)雜。因此，需要采用高精度的設(shè)備才能滿足其工藝的需求。造紙生產(chǎn)過程中，幾乎每一個環(huán)節(jié)都離不開調(diào)節(jié)閥的控制，它與紙的質(zhì)量及紙的產(chǎn)品檔次有著千絲萬縷的聯(lián)系。 可以說沒有高精度的調(diào)節(jié)閥就不可能生產(chǎn)出高檔次高質(zhì)量的紙。有目共睹，無論是引進的外國進口造紙機還是國內(nèi)生產(chǎn)的造紙機，都是在調(diào)節(jié)閥上大做文章。有電動的、氣動的、有的還配有閥門定位器或電氣轉(zhuǎn)換的。不外乎就是要通過選用閥門來滿足生產(chǎn)工藝需求，也說明了調(diào)節(jié)閥在造紙生產(chǎn)中所占位置的重要。要淘汰現(xiàn)有的與現(xiàn)代生產(chǎn)工藝不相協(xié)調(diào)的舊式電動及氣動調(diào)節(jié)閥，積極采用性價比最好的調(diào)節(jié)閥是我們造紙行業(yè)的廣大技術(shù)人員的迫切原望。 現(xiàn)在我介紹一種智能型變頻電動調(diào)節(jié)閥，它是在當今計算機控制技術(shù)與變頻控制技術(shù)完美結(jié)合。 智能變頻電動執(zhí)行器性能如下： 1、 工作電源：220V～±10%，50Hz±2%；380V～±10%，50Hz±2%； 2、 控制信號：4～20mA或1～5V； 3、 位置反饋信號：4～20 mA或1～5V，或開關(guān)信號； 4、 輸入阻抗≤250Ω； 5、 控制精度±1.0% ；（始、終點除外） 6、 死區(qū)、回滯控制±0.5% ～ 20%，任意設(shè)定； 7、 可在線修改流量特性； 8、 伺服電機軟起動功能，啟動電流〈1.5倍額定電流，軟起動時間1-100S； 9、 閥伺服電機調(diào)速范圍0.2-1.5倍；（50Hz為1） 10、 具有輸入信號斷線保護功能，輸入信號≤3mA，可以保持閥位或恢復(fù)閥的原始位置； 11、 作用方式現(xiàn)場任意設(shè)定； 12、 具有完善的閥電機保護和告警功能。 13、 智能型變頻電動執(zhí)行器與一次傳感器、變送器配套，可方便構(gòu)成閉環(huán)負反饋自動調(diào)節(jié)系統(tǒng) 14、 具有手動旋柄，即使電動部分故障，仍能工作。 15、 結(jié)構(gòu)有一體化（控制器、變頻器在閥內(nèi)）和掛墻式（控制器、變頻器與閥分開安裝）。 16、 具有上限和下限限幅功能。 下限：0 ～ 50%（滿量程），任意選定； 上限：50 ～ 100%（滿量程），任意選定。 17、 具有閥伺服電機、過載、斷相、短路，各種保護。 智能型變頻電調(diào)節(jié)閥目前已應(yīng)用在了許多領(lǐng)域及經(jīng)常出現(xiàn)問題的場合。在一些普通電、氣動調(diào)節(jié)閥難以控制的場合，收到了很明顯的效果。在造紙行業(yè)中因為傳統(tǒng)的控制方式，習慣于使用氣動調(diào)節(jié)閥，是隨著控制精度要求不斷提高，氣動調(diào)節(jié)閥顯現(xiàn)出許多其不適應(yīng)。 a、氣動儀表要使用潔凈的氣源做為動力，建一個氣站要耗費很多資金； b、使用氣動調(diào)節(jié)閥要使用電氣轉(zhuǎn)換裝置，因為調(diào)節(jié)系統(tǒng)都使用電動儀表，要增加電氣閥門定位器，而定位器內(nèi)的噴嘴孔徑很小，極易堵塞使控制失靈。 c、因為氣體可壓縮性，在一些控制精度高的場合不能滿足（有的使用液壓替代但費用昂貴）需求，特別是在死區(qū)參數(shù)上不能達到智能型變頻電動調(diào)節(jié)閥的控制精度。綜前所述在非特別易爆的場合氣動調(diào)節(jié)閥逐漸被電動調(diào)節(jié)閥所取代。 二 造紙生產(chǎn)過程中自動控制和使用智能型變頻電動調(diào)節(jié)閥提高各環(huán)節(jié)質(zhì)量 1 制漿過程中的蒸煮：蒸煮過程目的就是要生產(chǎn)出硬度一定而且均勻的紙漿，為下一道工序抄紙?zhí)峁┖细竦脑?。要對? （1）蒸煮的水量控制；（2）藥液的成份、濃度、數(shù)量；（3）蒸煮的溫度和壓力控制。在這些影響因素中，關(guān)鍵是對送液量進行控制，準確地向蒸煮鍋內(nèi)輸送一定濃度組成的白液及黑液。根據(jù)原料的絕干量，用堿量，液比和白液濃度可確定所需輸送煮鍋藥液量。其次是對蒸煮溫度和壓力控制。蒸煮溫度和壓力是相互關(guān)聯(lián)的，溫度對于藥液的滲透、蒸煮反應(yīng)速率、紙漿質(zhì)量和產(chǎn)量等方面有明顯的影響。生產(chǎn)實踐證明，加熱器出口的藥液溫度與蒸鍋中物料平均溫度之間有一定的關(guān)系。調(diào)節(jié)閥控制加熱蒸汽的進入量，以保證蒸煮溫度壓力按工藝給定值變化。 控制的方法是在蒸鍋上分別安裝上溫度和壓力變送器，測量蒸煮鍋內(nèi)氣相的壓力和溫度，它們的信號同時送調(diào)節(jié)器。如果存在偏差這時調(diào)節(jié)器自發(fā)出控制信號，開啟閥門升高或降低壓力，直至偏差消除為止。通過若干個自動調(diào)節(jié)閥門對其系統(tǒng)的控制 ，才能保證蒸煮溫度均勻地按預(yù)定的溫度——時間曲線變化，為蒸煮質(zhì)量的穩(wěn)定提供了必要保證。 2 漂白過程控制：經(jīng)蒸煮和洗滌后的紙漿均有一定的顏色，漂白過程的主要任務(wù)是；用漂白劑除去紙漿中的部分色素，使紙漿達到白度的同時減少對纖維的降解，保持紙漿纖維的強度；減少漂白劑和洗滌水的用量以節(jié)約原料和能源，減少污染。 在這一工序中需調(diào)節(jié)閥控制的主要變量有：（1）未漂紙漿的濃度和流量；（2）各種漂白劑和化學品的濃度和流量；（3）漂白溫度。 3 堿回收過程控制：堿回收包括蒸發(fā)、燃燒、苛化和石灰回收四個過程。蒸發(fā)過程自動控制的目的是，穩(wěn)定蒸發(fā)過程運行條件使出效黑液濃度均勻；獲得最大的黑液固形物產(chǎn)量；提高蒸發(fā)效率即提高蒸汽的經(jīng)濟效益；適應(yīng)產(chǎn)量的變化。因此，必須著重控制下列過程變量；（1）進效稀黑液的濃度和流量；（2）出效濃度黑液的液位；（3）進效新鮮蒸汽的壓力和流量；（4）出效黑液的液位；（5）出效冷凝水液位。 在燃燒過程的被控變量是蒸汽的壓力、溫度和鍋筒的液位。主要的目的是自動控制系統(tǒng)是鍋筒的液位、蒸汽流量和給水流量三沖量控制系統(tǒng)，以控制水流量、穩(wěn)定鍋筒液位、保證安全運行。裝有給水壓力溫度和蒸汽溫度的自動控制以保證在不同負荷和燃燒條件下蒸汽溫度的穩(wěn)定。 4 造紙過程控制：（1）配漿控制。配漿過程是指用各種不同的紙漿、以填料、膠料、染料等添加物料，以一定的百分比數(shù)配比成混合漿，以適應(yīng)抄造不同要求的紙種。（2）紙料流送。流送系統(tǒng)的主要作用是紙漿成份的混合、稀釋、紙漿的除渣以及濃度和流量的穩(wěn)定。防止物料傳送過程堆積，流送設(shè)備除了要求滿足一般物料傳送過程的要求外，還要求泵與泵、泵與閥之間滿足一定的聯(lián)鎖和互聯(lián)鎖關(guān)系，即各泵必須按規(guī)定的順序啟動和停止，開泵前，閥門的開度必須為最小，泵開啟后，閥門逐漸開到額定開度。閥門開度根據(jù)氣動遠傳壓力表指示遙控調(diào)節(jié)。關(guān)泵后，閥門開度必須為最小。根據(jù)流送系統(tǒng)的特點，必選用可靠性高的智能型變頻調(diào)節(jié)閥最為合適。（3）流漿箱控制。紙料在上網(wǎng)前必須分散均勻，然后以一定漿速噴到運行的造紙網(wǎng)上。漿速和網(wǎng)速要有一定的比例（漿速網(wǎng)速比）漿速控制不好會引起紙頁定量均勻度和紙頁性質(zhì)的變化，甚至會引起生產(chǎn)不正常。要用調(diào)節(jié)閥控制調(diào)節(jié)噴漿速度（總壓頭）和漿箱液位。（4）紙烘干過程。在烘干過程的溫度要求入紙剛接觸時溫度要低一些，防止紙粘在導輥上。中間部位溫度高一些以提高烘干效率。出口時烘干革命溫度要求低些。具體的溫度要根據(jù)不同的紙的克重來定。這樣就要用調(diào)節(jié)閥來調(diào)整各段溫度及蒸汽壓力來滿足工藝的需要。 因為生產(chǎn)紙的過程是一個連續(xù)的過程，任何一個環(huán)節(jié)都要保證不能有瑕疵否則出來的紙可能就是廢品，哪個環(huán)節(jié)都不可疏忽。因此調(diào)節(jié)閥的選用十分關(guān)鍵。采用智能型變頻調(diào)節(jié)閥會使每個環(huán)節(jié)調(diào)整到最佳狀態(tài)。它可以與DCS控制，計算機控制搭成一個組合，使產(chǎn)品達到最優(yōu)品質(zhì)。 三 智能型變頻電動調(diào)節(jié)閥的選型 前面我們曾提到，智能型變頻電動執(zhí)行器與控制閥門組合在一起成為調(diào)節(jié)閥。在選用上我們要根據(jù)生產(chǎn)中物料的特點確定要使用的控制閥門。閥門的動作類型基本分為兩大類；一類是提升式，配用直行程電動執(zhí)行器BPZ型，如單座閥、閘板閥等；另一類是旋轉(zhuǎn)動作方式，配用角行程電動執(zhí)行器BPJ型，如蝶閥，球閥等。 1，選擇控制閥的流量特性。根據(jù)控制需求來管選擇，有線性，等百分比（對數(shù)）、拋物線，雙曲線、快開等類型。一般常用的有線性、等百分比和快開三種常用。（智能型變頻電動調(diào)節(jié)閥是由單片機為核心，與其它控制閥不一樣它可以在線通過手持參設(shè)定器，修改調(diào)節(jié)閥的流量特性，為使用者提供了更多方便）。 2， 流量系數(shù)的選擇（Kv）。流量系數(shù)是表征控制閥容量大小，流路結(jié)構(gòu)，流路形式，控制閥類型等到綜合因素對流通能力影響的特征參數(shù)。流量系數(shù)與下列因素有關(guān)。 （1） 控制閥類型。如單座閥、雙座閥、球閥、蝶閥等； （2） 流體工作狀態(tài)。如工作溫度、工作壓力、液體成份； （3） 流體類型。如氣體、液本或蒸汽等； （4） 所需控制或節(jié)流的流量大小及閥的兩端壓降。 3，控制閥的可調(diào)比（R）。固有可調(diào)比反映出能夠控制調(diào)節(jié)流量的能力，它取決于閥的出廠設(shè)計。因閥加工能力及閥芯設(shè)計方面的限制，一般閥可達到R=30如V型球閥可以達到R=50，在一些高精度控制場合如各種液體配比等盡可能選R大一些為妥。 4，造紙生產(chǎn)對智能型變頻調(diào)節(jié)閥的選型 （1）控制紙漿選用智能型變頻蝶閥、球閥、閘板閥為宜。因為紙漿輸送過程特點是壓力低、流量大，顆粒較粗控制閥不易選用曲折彎曲閥體通路。如單座閥，雙座閥等。這些閥雖然控制性能好，但是易于堵塞，并使流通性能下降，如發(fā)生在刮漿處，對紙的薄厚產(chǎn)生很大影響，嚴重時無法生產(chǎn)。蝶閥、球閥出口不積漿和雜質(zhì)，流通阻力小，閘板閥上下動作具有剪切作用，可以切斷大顆粒雜質(zhì)及使用壽命長的優(yōu)點。 （2）控制各種藥液及各種液體配比選用智能型變頻電動V型球閥為宜。該閥泄漏較小，變速運行調(diào)節(jié)精確可以達到很高的精確控制。特性曲線為等百分比，流量變化范圍較大，適合作各種液本調(diào)節(jié)使用。 （3）控制蒸汽及各種氣體以選用智能型變頻電動單座閥或雙座閥、套筒閥為宜。蒸汽閥兩端的壓差比較大，不允許調(diào)節(jié)閥有頻繁動作，通過智能型變頻電動調(diào)節(jié)閥變速微調(diào)功能，可以很好控制蒸汽流量達到控制溫度。如果壓力超過25MP要使用雙座閥或套筒閥。套筒閥在高氣壓，小流量狀況下可以抑制氣流通過閥芯產(chǎn)生的噪聲。它與BPZ（直行程）執(zhí)行器配合可以實現(xiàn)對蒸汽壓力及溫度實現(xiàn)高精度控制。